Запропоновано математичний метод визначення оптимальних технологічних параметрів холодної правки сталевого листа на девятіроліковой пресове обладнання німецької фірми SMS Siemag. Результати досліджень можуть бути використані на металургійних заводах з виробництва широкого товстого сталевого листа.

Анотація наукової статті з механіки і машинобудування, автор наукової роботи - Шінкін Володимир Миколайович


THE MATHEMATICAL MODEL OF THE STEEL SHEET'S COLD STRAIGHTENING ON THE NINE-ROLLS MACHINE BY SMS SIEMAG AT THE METALLURGICAL COMPLEX MILL 5000

The mathematical method for the determining of the optimal technological parameters of the cold straightening of a steel sheet on the 9-rolls sheet-straightening machine by German company SMS Siemag is proposed. The results of the research can be used at the metallurgical plants in the production of the broad thick steel sheet.


Область наук:

  • Механіка і машинобудування

  • Рік видавництва: 2014


    Журнал: Євразійський Союз Вчених


    Наукова стаття на тему 'МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ холодної правки СТАЛЕВОГО ЛИСТА НА ДЕВЯТІРОЛІКОВОЙ МАШИНІ ФІРМИ SMS SIEMAG МЕТАЛУРГІЙНОГО КОМПЛЕКСУ стані 5000'

    Текст наукової роботи на тему «МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ холодної правки СТАЛЕВОГО ЛИСТА НА ДЕВЯТІРОЛІКОВОЙ МАШИНІ ФІРМИ SMS SIEMAG МЕТАЛУРГІЙНОГО КОМПЛЕКСУ СТАН 5000»

    ?Pattern detection on real video

    Pattern detection

    | BRIEF

    | LAZY

    V г 'V »-Л Ф ^ г ^

    Frame index

    Picture 13. Pattern detection test

    Detection of the object on real video is the most complex task since ground truth contains rotation, scaling and motion blur. Also other objects are also present. And finally, it's not HD quality. These conditions are dictated by the actual conditions of application of computer vision. As you can see on diagram, the SIFT and SURF descriptors gives the best results, nevertheless they are far away from ideal, it's quite enough for such challenging video. Unfortunately, scale-covariant descriptors show very bad results in this test because pattern image appears in 1: 1 scale only at the beginning of the video (The "spike" near frame 20). On the rest of the video sequence target object moves from the camera back and scale-covariant descriptors can not handle this situation.

    List of references:

    1. David G. Lowe. "Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints". International Journal of Computer Vision archive, November 2004.

    2. Peter Ian Hansen. "Wide-Baseline Keypoint Detection and Matching with Wide-Angle Images for Vision Based Localisation". Queensland University of Technology, Brisbane, 2010. - 382

    3. Edward Rosten, Reid Porter, and Tom Drummond. "Faster and better: a machine learning approach to corner detection." IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence archive, January 2010. 105-119

    4. Bay, Herbert, Tinne Tuytelaars, and Luc Van Gool. "Surf: Speeded up robust features." Computer Vision and Image Understanding June, 2008.

    5. Calonder, Michael, et al. "Brief: Binary robust independent elementary features." Computer Vision-ECCV 2010. Springer Berlin Heidelberg, 2010. 778 792.

    6. Rublee, Ethan, et al. "ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF." Computer Vision (ICCV), 2011 IEEE International Conference on. IEEE, 2011.

    7. Leutenegger, Stefan, Margarita Chli, and Roland Y. Siegwart. "BRISK: Binary robust invariant scalable keypoints." Computer Vision (ICCV), 2011 IEEE International Conference on. IEEE, 2011.

    8. Alahi, Alexandre, Raphael Ortiz, and Pierre Vandergheynst. "Freak: Fast retina keypoint." Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2012 IEEE Conference on. IEEE, 2012.

    МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ холодної правки СТАЛЕВОГО ЛИСТА НА ДЕВЯТІРОЛІКОВОЙ МАШИНІ ФІРМИ SMS SIEMAG МЕТАЛУРГІЙНОГО КОМПЛЕКСУ стані 5000

    Шінкін Володимир Миколайович

    доктор фіз.-мат. наук, професор Національного дослідницького технологічного університету «МІСіС», м.Москва

    THE MATHEMATICAL MODEL OF THE STEEL SHEET'S COLD STRAIGHTENING ON THE NINE-ROLLS MACHINE BY SMS SIEMAG AT THE METALLURGICAL COMPLEX MILL 5000

    Vladimir N. Shinkin, Doctor of Science, Professor of the National Research Technological University «MISiS», Moscow АНОТАЦІЯ

    Запропоновано математичний метод визначення оптимальних технологічних параметрів холодної правки сталевого листа на девятіроліковой пресове обладнання німецької фірми SMS Siemag. Результати досліджень можуть бути використані на металургійних заводах з виробництва широкого товстого сталевого листа. ABSTRACT

    The mathematical method for the determining of the optimal technological parameters of the cold straightening of a steel sheet on the 9-rolls sheet-straightening machine by German company SMS Siemag is proposed. The results of the research can be used at the metallurgical plants in the production of the broad thick steel sheet. Ключові слова: товстий сталевий лист, листоправильні машини. Keywords: a thick steel sheet, the sheet-straightening machines.

    1. Металургійний комплекс стан 5000 (МКС 5000). Склад обладнання МКС 5000 німецької фірми SMS Siemag (рис. 1): 1) склад слябів; 2) нагрівальні печі Fives Stein; 3) гідравлічний збивши окалини; 4) прокатна кліть кварто з зусиллям 12000 т .; 5) 5-ти роликовий пресове обладнання SMS Siemag попередньої гарячої правки листа; 6) пристрій прискореного охолодження з секціями високого і низького тиску; 7) 9-ти роликовий пресове обладнання SMS Siemag гарячої

    правки із зусиллям 4000 т .; 8) дисковий холодильник і ділянку уповільненої охолодження листів; 9) 9-ти роликовий пресове обладнання SMS Siemag холодної правки із зусиллям 4000 т .; 10) інспекційний стіл з кантователем; 11) установка ультразвукового контролю листів; 12) здвоєні кромкообрізні ножиці та ножиці поздовжнього різання листів; 13) ділильні ножиці поперечного різання листів; 14) шлеппер.

    Малюнок 1. Склад обладнання і послідовність операцій виробництва сталевого листа з сляба на

    МКС 5000

    Форма нейтральної поверхні сталевого листа при згині, розрахунок коефіцієнтів пружіненія, залишкових напруг і критичних тисків при різних дефектах і формах формування листа розглядалися в [1-20].

    2. Девятіроліковая машина SMS Siemag для холодної правки сталевих листів. Девятіроліковая правильна машина фірми SMS Siemag (рис. 2) призначена для холодної правки листа шириною 1500 ^ 4850 мм, товщиною 7 ^ 50 мм, довжиною до 40 м, з межею плинності металу до 1000 МПа при температурі листа до 150 °. Максимальне зусилля правки 4000 т.

    Над верхньою касетою роликів встановлені чотири циліндри настройки, які можуть її піднімати, опус-

    кати, нахиляти і повертати. Нижні вхідні і вихідні правильні ролики забезпечені окремими системами настройки їх вертикального положення.

    3. Виправлення листа на девятіроліковой лістопра-вільной машині SMS Siemag. Нехай t - крок між нижніми правильними роликами; І, - величина обтиснення серединної поверхні сталевого листа на i-му правильному ролику (для нижніх роликів позитивним напрямком обтиску вважається напрямок вгору, для верхніх роликів - вниз), h - товщина сталевого листа, R - радіус робочих роликів, R0 = R + h / 2; ot, E, Пр і Пс - межа плинності, модуль Юнга і модулі зміцнення стали при розтягуванні і стисненні; р, - і е; = 1 / рг - радіуси кривизни і кривизна серединної лінії листа в точках торкання листа з роликами, ф; - кути точок дотику листа і роликів (i = 1 ... 9) (рис. 3).

    Малюнок 2. Кінематична схема девятіроліковой пресове обладнання машини SMS Siemag

    Малюнок 3. Виправлення сталевого листа між дев'ятьма роликами пресове обладнання машини

    Далі будемо вважати, що нижні правильні ролики лежать на одному рівні (Н \ = Н3 = Н5 = Н7 = Н9 = 0 м). Коефіцієнт пружіненія нейтральної лінії листа при радіусі кривизни р дорівнює [1-2, 2 \ -24]

    Р (Р)

    \

    \ -

    П + П

    2 Е

    \ - 2

    Р ^ т

    НЕ

    \ +

    Р ^ т

    НЕ

    Введемо дев'ять локальних декартових прямокутних систем координат у-2 в точках торкання листа з робо-

    чімі роликами. Осі 2 направимо по дотичній до поверхні роликів зліва направо, а осі у - перпендикулярно до осі 2 в сторону центрів відповідних роликів. Будемо апроксимувати в цих системах координат нейтральну лінію листа (між сусідніми точками дотику листа і роликів) за допомогою кубічних поліномів виду (2) = а 22 - Ь 2'(метод Шінкіна [\ -5, 20-24]). Позначимо а й ЬI - коефіцієнти кубічних поліномів в I - ой системі координат. Складемо рівняння для коефіцієнтів кубічних поліномів, кривизни і радіусів кривизни нейтральної лінії листа в точках торкання листа з роликами.

    первиі і другий ролики

    г

    2 - | 2 - Д ^ т Ф \ + Д) 00БФ2 J ообФ \ +

    +

    [Н2 - Я0 (\ - 008 ф \) - Я0 (\ - 008ф2)] 8т

    |Ф \:

    2

    Уз = -I - БГП ф1 + R0 СОБф2 IБІ! ф1 +

    2

    а

    + [І2 - R0 (1 - СОБф1) - Я0 (1 - СОБф2)] сОБф1,

    _3у2 ± 38 (ф1 ^ Р2)? 2 и _ 2у2 + te (Фl + Ф2) г2

    = 2 'и = 3

    81,2 = 2А1, Р1,2

    2А1 -

    2А1

    г

    | "2,1

    1 + ((2а1г2 - 3b1z22)

    другий і третій ролики

    +

    Г3 = - R0 біп ф2 + R0 собф3 | собф2 + Н2 - Rо (1 - СОБф2) -Rо (1 - СОБфз)] Б1П фз

    Р2,1

    2,1

    '2,3

    2а0

    у3 = -I - R0 БІП ф2 + R0 СОБф3 I БІП ф2 +

    2

    + [Н2 - R0 (1 - СОБф2) - R0 (1 - СОБф3)] собф2

    2 =

    3 Уз + Ш (ф2 ФЗ до

    и

    2У3 + ^ В (ф2 -ф3V:

    г-х

    Р2 = Р2,3

    2А2 - 6И2? 3

    3,2

    1 + (2а2г3 - 3И2г32)

    (2у - 1) -ий і 2} -ий ролики (] = 2, 3, 4)

    Р3 = Р3,2

    3,2

    ?2у = | ^ + Rо Б1П ф2 у_1 + ^ СОБфз / | СОБфз у_1 -

    2

    - [Н2 у - ^ (1 - СВБ ф2 у-1) - Д0 (1 - СОБфз у)] БШ фз у

    а

    2 у-1

    У2у = | ^ + ^ БІП ф2у-1 + ^ СОБф2у | БІП ф2у-1 +

    + [Н2 у - ^ (1 - СОБфз у-1) - ^ (1 - СОБфз у)] СОБф2 у-1, 3У2у - ^ В (ф2у -1 + ф2у)? 2у ь _ 2У2у - * В (ф2у - 1 + ф2у) г2у

    г.

    2 у-1

    82 у-1,2 у = 2А2 у-1,

    г.

    Р2 у-1,2 у =

    1

    8 2 у, 2 у -1

    2 у-1

    6Ь2 у -1? 2 у

    1 + (2а2у-1? 2у - 3И2 / -1?

    * 2 у-1? 2 у 2 У

    2 у -1

    Р2 у, 2 у-1

    8

    2], 2 у-1

    г.

    2у-ий і (2) + 1) -ий ролики а = 2, 3, 4)

    2у + 1 = I 2 + ^ БІП ф2у + ^ СОБф2у +1 I СОБф2у

    - [Н2у - Rо (1 - СОБфз у) - К0 (1 - СВБ фз у + 1)] Бт фз у

    1

    1

    3

    2

    2

    3

    1

    1

    2

    3

    1

    j + 1 = ^ 2 + sin ф2 j + C0S92 j + 1 j sin Ф2 j + lH2j - 11 - C ° s92j J- 11 - c0sФ2j + 1JJC0S92j

    +

    a

    2 j

    3 J2 j + 1 - tg (92 j + Ф2 j + 1

    2 j +1

    z

    Ь2 j =

    2 J2 j + 1 - tg (ф2 j + Ф2 j + 1) z

    2 j +1

    2 j +1

    Z

    2 j +1

    S2 j, 2 j + 1 - 2a2 j,

    P2 j - P2 j, 2 j + 1

    2a

    2j

    S

    2 j +1,2 j

    2a2 j - 6b2 jz2 j + 1

    1 + \ 2a2 jz2 j + 1 3b2 j 2 j +1

    f

    p2 j + 1 - p2 j + 1,2 j -

    2 j + 1,2 j

    Граничні умови задачі мають вигляд

    P1,2 -Pl, P2,1 - P2,3 "

    p6,5 --P6,7, P7,6 -

    P3,2 - -P3,4, P4,3 - -P4,5, P5,4 - -P5,6, P7,8, P8,7 --P8,9, P9,8 - P (p8,9) p8,9 •

    4. Результати розрахунків. Вирішуючи систему рівнянь при г = 0,34 м, К = 0,160 м, Н = 0,019 м, Е = 2-10п Па, від = 500-106 Па, Н \ = Нз = Н5 = Н7 = Н9 = 0 м, Н2 = 0,0 \ 2 м, Н4 = 0,006 м, НБ = 0,003 м, Н8 = 0,00 \ 5 м і р \ = - \ м, отримуємо Р2 = 0,490 м, рз = -0,560 м, р4 = 0,772 м , Р5 = -1,052 м, рб = ^ 2 м, р7 = -2,148 м, рв = 3,680 м, р9 = 2503 м, ф \ = 4,23 °, ф2 = 0,62 °, ф3 = 1,80 ° , Ф4 = 0,61 °, ф5 = 1,04 °, Ф6 = 0,38 °, Ф7 = 0,57 °, ФВ = 0,37 °, Ф9 = 0,94 °, б \ = - \ 62 = 2,040, 63 = - \, 785, б4 = 1,295, б5 = -0,951, е6 = 0,662, е7 = -0,466, е8 = 0,272, Е9 = 0,0004 (рис. 4).

    0.5 1 1.5

    Поздовжня лінія листа, м

    Малюнок 4. Кривизна серединної лінії листа при правці на девятіроліковой пресове обладнання

    На перших чотирьох робочих роликах частка пластичної деформації по товщині листа повинна складати від 67% до 80%. На трьох останніх роликах обтиску сталевого листа підбираються так, щоб звести кривизну сталевого листа на останньому 9-му ролику практично до нуля.

    Список літератури:

    \ Шінкін В.Н. Опір матеріалів для металургів. М: Изд. Будинок МИСиС, 2013. 655 с.

    2. Шінкін В.Н. Механіка суцільних середовищ для металургів. М: Изд. Будинок МИСиС, 2014. 628 с.

    3. Шінкін В.Н. Гофр поздовжньої кромки листа при його формуванні на Кромкозагинальні пресі // Машинобудування і безпеку життєдіяльності. 2009. Вип. 6. С. 171-174.

    4. Шінкін В.Н., Уандикова С.К. Гнучка сталевий листовий заготовки на Кромкозагинальні пресі при виробництві труб великого діаметру // Известия

    Киргизького державного технічного університету ім. І. Раззакова. 2009. № 16. С. 110-112.

    5. Шінкін В.Н., Коликов А.П. Моделювання процесу формування заготовки для труб великого діаметра // Сталь. 2011. № 1. С. 54-58.

    6. Shinkin V.N., Kolikov A.P. Simulation of the shaping of blanks for large-diameter pipe // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 1. P. 61-66.

    7. Шінкін В.Н., Коликов А.П. Моделювання процесу пластичного формозміни листової заготовки для виробництва труб великого діаметру // Обробка металів тиском, 2011. № 3 (28). С. 7-11.

    8. Шінкін В.Н. Математичне моделювання процесів виробництва труб великого діаметра для магістральних трубопроводів // Вісник Саратовського державного технічного університету. 2011. №4 (62). Вип. 4. С. 69-74.

    2

    3

    1

    1

    3

    2

    9. Шінкін В.Н., Коликов А.П. Формування листової заготовки в Кромкозагинальні верстати і умова виникнення гофра при виробництві труб магістральних трубопроводів // Виробництво прокату.

    2011. № 4. С. 14-22.

    10. Шінкін В.Н., Коликов А.П. Пружнопластичне зміна металу на Кромкозагинальні пресі при формуванні труб великого діаметру // Сталь. 2011. № 6. С. 53-56.

    11. Shinkin V.N., Kolikov A.P. Elastoplastic shaping of metal in an edge-ending press in the manufacture of large-diameter pipe // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 6. P. 528-531.

    12. Шінкін В.Н., Коликов А.П. Модель пластичного формозміни крайок листової заготовки при виробництві труб великого діаметру для магістральних трубопроводів // Известия вузів. Чорна металургія. 2011. № 9. С. 45-49.

    13. Шінкін В.Н., Коликов А.П. Моделювання процесів експандуванні і гідровипробування труб великого діаметра для магістральних трубопроводів // Виробництво прокату. 2011. № 10. С. 12-19.

    14. Шінкін В.Н., Коликов А.П., Бариков А.М. Технологічні розрахунки процесів виробництва труб великого діаметра за технологією SMS Meer // Металург. 2011. № 11. С. 77-81.

    15. Shinkin V.N., Kolikov A.P. Engineering calculations for processes involved in the production of large-diameter pipes by the SMS Meer technology // Metallurgist. 2012. Vol. 55. Nos. 11-12. P. 833-840.

    16. Шінкін В.Н., Бариков А.М., Коликов А.П., Мок-Роуса В.І. Критерій руйнування труб великого діаметру при несплавлення зварного з'єднання і внутрішньому тиску // Виробництво прокату.

    2012. № 2. С. 14-16.

    17. Шінкін В.Н., Коликов А.П., Мокроусов В.І. Розрахунок максимальних напружень в стінці труби при

    експандуванні з урахуванням залишкових напрузі заготовки після трубоформувального преса SMS Meer // Виробництво прокату. 2012. № 7. С. 25-29.

    18. Шінкін В.Н. Критерії перегину в зворотну сторону вільної частини листової заготовки на тру-боформовочном пресі SMS Meer при виробництві труб великого діаметру // Виробництво прокату. 2012. № 9. С. 21-26.

    19. Шінкін В.Н., Мокроусов В.І. Критерій розриву труб газонафтопроводів при дефекті «раскатной Пригара з рискою» // Виробництво прокату. 2012. № 12. С. 19-24.

    20. Шінкін В.Н., Бариков А.М. Розрахунок форми трубної заготовки при згинанні на Кромкозагинальні і тру-боформовочном пресах фірми SMS Meer при виробництві труб великого діаметру за схемою JCOE // Виробництво прокату. 2014. № 12. С. 13-20.

    21. Шінкін В.Н., Федотов О.В. Розрахунок технологічних параметрів правки гарячекатаної рулонної смуги на пятіроліковой машині лінії Fagor Arrasate // Виробництво прокату. 2013. № 9. С. 43-48.

    22. Шінкін В.Н., Бариков А.М. Розрахунок технологічних параметрів холодної правки сталевого листа на девятіроліковой машині SMS Siemag металургійного комплексу стан-5000 // Виробництво прокату. 2014. № 5. С. 7-15.

    23. Шінкін В.Н. Розрахунок технологічних параметрів правки сталевого листа на одіннадцатіроліковой пресове обладнання лінії поперечного різання фірми Fagor Arrasate // Виробництво прокату.

    2014. № 8. С. 26-34.

    24. Шінкін В.Н. Математична модель правки тонкого сталевого листа на пятнадцатіроліковой ли-стоправільной машині лінії поперечного різання фірми Fagor Arrasate // Виробництво прокату.

    2015. № 1. С. 42-20.

    Порівняльна характеристика ВІТЧИЗНЯНОЇ І ІМПОРТНОЇ

    яловичини

    Ібрагімова Заїру Резоевна

    Канд. техн. наук, доцент кафедри експертизи товарів, м Владикавказ

    Ібрагімова Оксана Таймуразовна Канд. техн. наук, доцент кафедри експертизи товарів, м Владикавказ

    Сімеоніді Діана Дмитрівна

    Канд. біол. наук, доцент кафедри експертизи товарів, м Владикавказ

    У Росії перші спроби практичного застосування ветеринарно-санітарного передзабійного огляду худоби і після забою м'яса були відзначені в період царювання Петра I. У 1713 році в нашій країні забороняли вбивати хворих тварин і продавати від них м'ясо. За кордоном такі укази були введені значно пізніше.

    До забійним тваринам висувають великі вимоги, так як тільки з високоякісної сировини можна отримати м'ясні продукти високої санітарної якості. Незважаючи на приріст поголів'я на сільськогосподарських підприємствах, особистих подвір'ях і фермерських господарствах імпортозалежність м'ясної сировини зберігає свої позиції.

    У зв'язку з очевидними відмінностями вирощування і переробки великої рогатої худоби в Росії і за кордоном виникла необхідність в порівняльній характеристиці вітчизняного та імпортного м'яса [2, с.15].

    Об'єктом дослідження було взято м'ясо великої рогатої худоби, вирощеної в умовах фермерського господарства «Скорпіон» та замороженого при температурі -180С, а також яловичина з Бразилії (триммінг).

    При дослідженні використовувалися стандартні методики визначення масової частки вологи та інших хімічних речовин, амінокислотного складу, функціонально-технологічних властивостей. Всі дослідження проводилися в лабораторіях Північно-Осетинського державного університету імені К.Л. Хетагурова.


    Ключові слова: ТОВСТІ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ /THICK STEEL SHEET /пресове обладнання /SHEET-STRAIGHTENING MACHINES

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити