Усовершенствование технологии изготовления металлокорда конструкции 2+7х0,26 НТ (Литературно-патентный обзор)

ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР

Повышение производительности труда и улучшение качества выпускаемой продукции являются основой для экономической политики современного высокотехнологичного, наукоемкого производства.

Весьма актуальны эти проблемы в метизной промышленности, и особенно, при производстве металлокорда, которое является одним из наиболее трудоемких видов канатного производства. Так, например, производительность труда в цехе металлокорда до недавнего времени составляла лишь около 20% от производительности труда рабочих в канатном цехе. И лишь в последнее время на немногих передовых предприятиях этот показатель доведен до 30-50%.

Доля стоимости оборудования от общих капитальных затрат в цехах металлокорда достигает 65-70%. В настоящее время одним из важнейших факторов, сдерживающих повышение производительности труда в цехах металлокорда является обрыв проволоки в процессе свивки металлокорда, что вызывает увеличение расхода металла, простои дорогостоящего свивочного оборудования и снижение качества выпускаемого металлокорда. В зависимости от качества металла, конструктивных и технологических особенностей свивочного оборудования и конструкции корда показатель обрывности колеблется в существенных пределах.

Работа по снижению обрывности проволоки при свивке металлокорда может вестись в четырех направлениях:

1)  Повышение качества выплавляемого металла.

2)  Введение постоянного контроля за состоянием оборудования и соблюдением дисциплины производства.

3)  Повышение качества проволоки для свивки корда.

4)  Совершенствование парка свивочных машин.

Анализ мирового опыта производства металлокорда показывает, что работа ведется во всех четырех указанных направлениях [14].

Анализ литературных источников позволил установить, что борьбе с обрывностью проволок уделяется большое внимание во всем мире [16-25]. Однако исследования в этой области носят, в основном, описательный характер. Одной из основных причин обрывности проволок в свивочной машине является низкое качество исходного материала – катанки для металлокорда. В последние годы эта проблема успешно решается.

Не менее важной причиной разрушения металлокорда в процессе свивки считаются поверхностные дефекты проволоки, которые делятся на два типа [26]:

-  поверхностные дефекты, возникающие перед волочением проволоки;

-  поверхностные дефекты, возникающие при волочении.

В качестве причин появления данных дефектов названы:

-  состояние износа волоки, и неправильный профиль ее канала;

-  поверхностные истирания латунированной проволоки;

-  остатки окисла под латунным покрытием.

Таким образом, еще на ранних этапах технологического процесса, начиная с выплавки стали, в проволоке накаливаются дефекты, которые приводят в дальнейшем к ее разрушению.

Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что вопросу поведения проволоки при ее продольном движении и свивке уделялось недостаточно внимания, отсутствуют научно обоснованные рекомендации по выбору оптимальных параметров технологии свивки [27]. Большой вклад в решение этой проблемы внес Ю.Г. Алексеев [28]. Его работа явилась, по существу, первой известной попыткой выявить и теоретически описать процессы, происходящие в кордовьющей машине при свивке проволоки в металлокорд.

Проанализировав характер обрывов проволоки, Ю.Г. Алексеев пришел к выводу, что ее динамическое натяжение может превышать величину разрывного сопротивления на участках прохождения через проводящую систему машины [14].

При анализе возмущающих факторов, которые влияют на натяжение прядей каната в процессе свивки, В.В. Лебедевым на основании работы Н.И. Хорхордина [29] выделены следующие основные факторы, влияющие на натяжение прядей каната при его свивке:

-  неравномерная укладка свиваемой пряди на зарядную катушку, т.е. хаотичная ее намотка. При сматывании пряди происходит зажатие ее между витками, перемещение из области с большим радиусом намотки в область с меньшим радиусом намотки и наоборот;

-  непрерывное уменьшение радиуса намотки пряди во время свивки каната;

-  эксцентриситет и деформация фланцев зарядной катушки, связанные с отклонениями в технологии их изготовления и эксплуатации, что приводит к биению катушек, которое передается на прядь;

-  уменьшение момента инерции зарядной катушки, которое приводит к уменьшению динамических нагрузок, связанных с ее движением;

-  вытяжка тормозной ленты в процессе работы;

-  изменение коэффициента трения пары «тормозная лента – тормозная шайба»;

-  силы трения пряди о направляющие;

-  неравномерность диаметра пряди, что вызывает изменение сопротивления в плашке и направление динамических нагрузок.

Натяжение проволоки является одним из важнейших технологических параметров свивки[14].

Динамика свивки металлокорда существенно зависит от массы свиваемого элемента. Чем больше масса свиваемой проволоки, тем выше динамические нагрузки, возникающие при свивке металлокорда. Чем выше погонная масса элемента проволоки, тем сильнее воздействие сил инерции на динамику процесса, тем ощутимее влияние тормозной и проводящей системы кордовьющей машины. Однако усилие натяжения свиваемого элемента выбирается, исходя не из требований динамики свивки, а сообразуясь с геометрическими размерами проводящей системы свивочной машины и в этом смысле установить рациональное значение натяжения без изменения всей конструкции кордовьющей машины не представляется возможным. Так же обстоят дела и с изменением скорости свивки проволоки в кордовьющих машинах.

Существует некоторая связь между интенсивностью колебательного процесса и скоростью вращения свивочного оборудования. Однако увеличение скорости вращения ротора намного существеннее сказывается на производительности кордовьющих машин. Скорость вращения ротора в свивочных машинах определяется исключительно современным уровнем развития техники и в настоящее время достигла разумных пределов.

Применение тормозных устройств, построенных на компенсационной схеме, не обеспечивают равномерного натяжения проволоки при свивке металлокорда.

Основной причиной возникновения динамической составляющей натяжения является автоколебательный процесс, возникающий при принудительной размотке проволоки с зарядной катушки [14].