Вплив експлуатаційних факторів на напружено-деформований та граничний стан роликів машин безперервного лиття заготовок

Abstract

Чисельним моделюванням розглянуто вплив експлуатаційних факторів на напружено-деформований та граничний стан роликів машини безперервного лиття заготовок. При невеликих швидкостях розливання сталі (0,2 м/хв.) у тонкому поверхневому шарі ролика виникають значні напруження (~ 600 МПа), які можуть викликати появу та розвиток тріщин втоми. Збільшення швидкості розливання сталі до 1,0 м/хв. підвищує безпеку експлуатації, оскільки величина напружень зменшується більш ніж удвічі, порівняно зі швидкістю 0,2 м/хв. Тимчасова зупинка процесу лиття призводить до перегрівання частини ролика у місцях контакту ролика зі слябом і зумовлює виникнення значних напружень з одного боку ролика, які можуть спричинювати формування залишкового прогину.

Numerical simulation was used to study the effect of in-service factors on the stress-strain state and limit state of rollers of continuous billet casting machines. At low steel casting rates (0.2 m/min), high stresses occur in the thin roller surface layer (~ 600 MPa), which may cause the initiation and propagation of fatigue cracks. An increase in the steel casting rate to 1.0 m/min enhances operational safety, as stresses decrease more than twofold as compared to those at the rate of 0.2 m/min. A temporary suspension of the casting process leads to the roller overheating in the contact area between and the slab and the roller causes substantial stresses on one side of the roller that may lead to a formation of residual deflection.