Analiza utrujanja delovnih valjev pri vročem valjanju pločevine : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2014

analiza   contact problems   delovni valji   Disertacije   fatigue   hot strip mill   kontaktni problemi   numerical analysis   numerične analize   Pločevina   utrujanje   Valjanje   vroča valjarna trakov

Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo

V predloženi doktorski disertaciji je obravnavana analiza utrujanja delovnih valjev pri vročem valjanju pločevine. Delovni valji so med obratovanjem mehansko in termično obremenjeni. Pri mehanski obremenitvi lahko ločimo dva območja, in sicer: (i) območje med delovnim valjem in valjancem; (ii) območje med delovnim in podpornim valjem. Pri termičnih obremenitvah pa lahko opazimo le eno območje, in sicer na mestu, kjer prehaja toplota iz valjanca na delovni valj. Določevanje kontaktnih obremenitev delovnega valja je bilo najprej izračunano analitično, potem pa še numerično. Rezultat numerične analize je služil kot osnova za izračun življenjske dobe. Na osnovi eksperimentalno določenih materialnih podatkov pri sobni in povišani temperaturi ter rezultatov numerične analize smo z uporabo Basquinove enačbe izračunali življenjsko dobo delovnih valjev na dva načina: (i) z uporabo podatkov pri obremenitvenem razmerju R = -1 in upoštevanjem srednje napetosti po Goodmanu; (ii) direktno s podatki pri R = -oo. Poleg določevanja koeficientov za določevanje življenjske dobe delovnih valjev po metodi visoko-cikličnega utrujanja je bilo v sklopu doktorske disertacije narejeno še veliko eksperimentalnega dela. Prikazana je kemijska analiza preučevanega materiala ter mikrostruktura pred in po termični obdelavi. Prikazan je potek trdote v odvisnosti od globine delovne plast. Določitev nateznih in tlačnih trdnosti je potekalo pri različnih temperaturah glede na pogoje med valjanjem, ko sta v kontaktu delovni valj in valjanec. Prikazani so tudi rezultati upogibnih trdnosti in udarne žilavosti. Eksperimentalno so bili določeni parametri mehanike loma, kjer se je spremljala rast utrujenostne razpoke v preizkušancu. Izvedena je bila podrobna metalografska analiza preizkušancev za določevanje življenjske dobe valjev z uporabo elektronskega mikroskopa. Na koncu se je izvedla tudi analiza obrabne odpornosti na lastno izdelani preizkuševalni napravi.

08.08.2023