Напруження течії металу є однією з основних складових, які суттево впливають на точність розрахунку енергосиловіх параметрів прокатки. Великий внесок у створення методів розрахунку напруження течії металу внесли: Зюзін В.І., Бровман М.Я., Динника А.А., Андреюк А.В., Николаїв В.А. та ін У даній роботі запропонована удосконалена методика розрахунку напруження течії металу на базі методу планованого експерименту. Експеримент спланован за планом другого порядку. Дослідження проведені для наступних марок сталей: конструкційної звичайної якості сталі 3; конструкційної вуглецевої якісної нелегованої сталі 45; шарикоподшіпнікової сталі ШХ 15; конструкційної легованої сталі 12ХН3А; високолегірованної нержавіючої сталі ХН18Н9Т. Застосоване центральне композиційне ортогональні планування в залежності від трьох чинників ε (ступінь деформації), υ (швидкість деформації), Θ (температура деформації). Зв'язок між натуральними і кодовими змінними визначали за формулою.
хi = (Χi - xi0)/δi, (1.1)де хi - кодове значення змінної; Χi - натуральне значення змінної; xi0 - значення i-ї змінної на нульовому рівні; δi - інтервал варьіровання i-й змінної. Результати перекладу натуральних змінних в кодові представлені в табл.1.
Таблиця 1 - Кодування факторів і рівні їх варіювання
Запропоновано напруження течії металу визначати у вигляді поліноми другого ступеня
σ = a0 + a1ε + a2υ + a3Θ + a4ευ + a5εΘ + a6υΘ + a7ευΘ + a8ε2 + a9υ2 + a10Θ2, (1.2)де a0,a1,...,a10 - коефіцієнти полінома, що визначаються на основі результатів експериментальної інформації по σт. З технологічних міркувань вибрано наступні кордону дослідження факторів: ε = 0,2 - 0,4, υ = 10 - 100с-1, Θ = 900 - 12000С. Розрахунки по визначенню напруження течії металу проведені по методам: Зюзіна В.І.; Андреюка Л.В.; Николаєва В.А. і за новою формулою.
План-матриця експерименту, отримані результати розрахунків за методом Зюзіна В.І. і за новою формулою для сталі 12ХН3А
Таблиця 2 - План-матриця експерименту, отримані результати розрахунків за методом Зюзіна В.І. і за новою формулою для сталі 12ХН3А
Коефіцієнти полінома (1.2) визначено за допомогою програми Statistica і представлені в табл.3.
Таблиця 3 - Коефіцієнти поліноми (1.2)
В результаті виконаних розрахунків встановлено, що середня помилка визначення напруження течії металу за методом Зюзіна В.І. по ставленню до експериментальних данних становить 3,9%. Аналогічні розрахунки отримані й по іншим методам. По новому методу помилка дорівнює 1,0%. У висновку відзначимо, що поліном (1.2) дає можливість збільшити точність апроксимації експериментальної інформації по напруженню течії металу.