Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия

Л. Н. Гудимова, доцент кафедры механики и машиностроения Института передовых инженерных технологий, канд. техн. наук, эл. почта: lyu-gudiova@yandex.ru

В прокатном производстве при резке горячего проката различного профиля применяют ножницы с параллельными ножами, обеспечивающие постоянство плоскости движения ножей в период процесса резки. Существенным недостатком структурных схем всех существующих кривошипно-рычажных ножниц является использование шарниров при соединении звеньев (деталей). В таких соединениях при сборке механизма в силу неточности изготовления деталей и ограничения подвижности (шарнир обладает только одним возможным движением в плоскости, а именно вращением вокруг одной из осей) все звенья дополнительно нагружаются изгибающими моментами. Это приводит к тому, что при определении энергоемкости производственного цикла необходимо учитывать энергетические затраты на преодоление сил сопротивления. Кроме того, дефицит подвижности вызывает дополнительный износ в местах соединения деталей. Одной из современных задач при создании механизмов металлургической промышленности является снижение эксплуатационной энергоемкости прокатных станов, повышение надежности и долговечности быстроизнашиваемых деталей. Предложенный метод позволяет создать структуру многозвенного механизма для резки металла параллельными ножами с оптимальными энергозатратами за счет устранения дефицита подвижности в кинематических парах при соединении звеньев.

1. Петров П. А. Разделительные операции в прокатном производстве и оценка их энергоэффективности // Современная металлургия нового тысячелетия : сб. науч. тр. Международной научно-практической конференции (Липецк, 23–25 ноября 2016 г.). — Липецк : Издательство Липецкого государственного технического университета, 2016. С. 226–230.
2. Боровик П. В. Повышение качества резки проката шевронными ножами // Обработка материалов давлением : сб. научн. тр. ДГМА. — Краматорск, 2013. № 1 (34). С. 245–250.
3. Боровик П. В. Анализ напряженно-деформированного состояния металла при разделении квадратного профиля на ножницах // Обработка материалов давлением : сб. научн. тр. ДГМА. — Краматорск, 2014. № 2 (39). С. 17–23.
4. Сатонин А. В., Боровик П. В., Петров П. А. Имитационное моделирование спектра рабочей нагрузки процесса поперечной резки сортовых профилей на ножницах // Обработка материалов давлением : сб. научн. тр. ДГМА. — Краматорск, 2014. № 2 (39). С. 53–59.
5. Колчин Н. И. Опыт построения расширенной структурной классификации механизмов и основанной на ней структурной таблицы механизмов. Анализ и синтез механизмов // Труды Второго всесоюзного совещания по основным проблемам теории машин и механизмов. — М. : Машгиз, 1960. С. 85–97.
6. Галиуллин И. А., Яруллин М. Г., Мингазов М. Р. Применение технологии FDM в изготовлении моделей пространственных механизмов // XXII Туполевские чтения : материалы Международной молодежной научной конференции (Казань, 19–21 октября 2015 г.). — Казань : Издательство Казанского государственного технического университета, 2015. С. 380–215.
7. Решетов Л. Н. Самоустанавливающиеся механизмы : справочник. — М. : Машиностроение, 1979. — 334 с.
8. Целиков А. И., Полухин П. И., Гребеник В. М. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката : учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1988. — 680 с.
9. Galiullin I. A., Yarullin M. G., Mingazov M. R. Analysis and technology of the bricard linkage kinematic рarameters comparative experiments // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 788. P. 295–300.
10. Несмеянов И. А. Структурный синтез самовыравнивающихся передач промышленных роботов с параллельной кинематикой // Вестник Брянского ГТУ. 2019. № 4 (77). С. 4–13.
11. Пожбелко В. И. Общая теория структурного синтеза нормальных и парадоксальных самоустанавливающихся рычажных механизмов и практика их создания в машиностроении для работы в разных h-пространствах // Известия вузов. Машиностроение. 2023. № 6 (759). С. 12–29.
12. Hu Y., Talbot D., Kahraman A. A load distribution model for planetary gear sets // Proceedings of the ASME 2017 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. Vol. 10. 2017 ASME International Power Transmission and Gearing Conference. Cleveland, Ohio, USA. August 6–9, 2017. DOI: 10.1115/DETC2017-68354
13. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. — Кнорус, 2023. — 640 c.
14. Гудимова Л. Н., Дворников Л. Т. Основы теории избыточных связей в механизмах. — Новокузнецк : Полиграфист, 2018. — 174 с.
15. Бычков И. В., Дворников Л. Т., Жуков И. А. К исследованию кинематики металлургических ножниц с параллельными ножами // Известия вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 4. С. 308–314.
16. Крайнев А. Ф. Словарь-справочник по механизмам. — М. : Машиностроение, 1981. — 438 с.