Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 9 ТЕХНОЛОГИЯ Выражение (4) может быть использовано для определения границы области твердой фазы в кри- сталлизаторе УГЛДМ при установившемся процессе получения металлоизделий из технического алюми- ния. На следующем этапе исследований определяли величину максимальных усилий, возникающих в калибрующей части кристаллизатора при деформи- ровании клиновидных образцов. Из соотношения (1) получили значение момента на валу двигателя: М = 10,75 ЕI я / n . (5) При n = 180 об/мин измеренная величина ЭДС составляла Е = 167 В, поэтому выражение (5) можно представить в виде М = 9,97 I я ≈ 10 I я . (6) Для калиброванного шунта марки 75ШСМ3-50А значения I я , с учетом коэффициента шунтирования, связаны с Δ U ш (мВ) соотношением I я ≈ 0,667 ∙ Δ U ш . (7) Тогда величина момента на валу двигателя М (Н ∙ м) с учетом (7) примет окончательный вид: М ≈ 6,67 ∙ Δ U ш . (8) Момент на приводных эксцентриковых валах бо- ковых стенок кристаллизатора М в с учетом переда- точного числа редуктора: М в ≈ 2 М ≈ 13,34 ∙ Δ U ш . (9) Необходимо отметить, что в выражении (9) поте- ри мощности в кинематических парах при передаче момента от двигателя к боковым стенкам кристалли- затора учтены в Δ U ш . Усилия, создаваемые подвижными боковыми стенками кристаллизатора УГЛДМ с учетом кине- матики движения боковых стенок [6], определяли в виде равномерно распределенной по высоте боковой стенки нагрузки в калибрующем сечении кристалли- затора: q ≈ 13,34 ∙ Δ U ш k , (10) где q – распределенная по высоте боковой стенки кристаллизатора УГЛДМ нагрузка, Н/м; k – коэф- фициент, учитывающий геометрические параметры кристаллизатора УГЛДМ, 1/м 2 . Значения коэффи- циента k определяются отношением k = 1/(г ∙ s ), где г – расстояние от центра приводного эксцентрико- вого вала до калибрующего сечения кристаллиза- тора УГЛДМ в конце цикла обжатия формирующе- гося металлоизделия, м; s – высота боковой стенки кристаллизатора УГЛДМ, м. Физический смысл коэффициента k заключается в том, что он числен- но равен величине обратной площади сечения, про- ходящего через боковую стенку кристаллизатора и ограниченного осью приводного эксцентрикового вала и линией, соответствующей границе калибру- ющего участка кристаллизатора по высоте боковой стенки. Учитывая, что значение коэффициента k при проведении экспериментальных исследований k = 1/(0,120×0,04) = 208,3 м -2 , окончательно полу- чим q ≈ 2780 ∙ Δ U ш . (11) Используя выражение (11), определим макси- мальные усилия в калибрующей области кристалли- затора УГЛДМ q i для всех рассмотренных режимов: q 1 = 89 кН/м; q 2 = 125,1 кН/м; q 3 =63,9 кН/м; q 4 = 105,6 кН/м. а б Рис. 6. Поверхность отклика ( а ) и номограмма ( б ) для определения границы твердой фазы в кристаллизаторе УГЛДМ