Машиностроение. Металлургия

жүктеу/скачать 6.69 Mb.

бет	4/9
Дата	18.07.2016
өлшемі	6.69 Mb.
	#207470

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Непрерывный широкополосовой стан 1700 горячей прокатки (далее НШС-1700) листопрокатного цеха № 1 (далее ЛПЦ-1) АО «АрселорМиттал Темиртау» предназначен для производства горячекатаных полос толщиной 1,2÷16,0 мм и шириной 700÷1550 мм, смотанных в рулоны массой до 23 т (Технологическая инструкция ТИ-Л-33-70.– Темиртау: КарМетК, 1970). В состав чистовой группы входят аналогичные по конструкции четырехвалковые клети № 6-12. Опоры каждого рабочего валка (рисунок 1) состоят из двух подушек с установленным в каждой из них четырехрядным коническим роликоподшипником № 77888. Смазывание подшипника в опоре осуществляется пластичной смазкой закладным способом. Опора со стороны перевалки – фиксированная в станине от осевого смещения, опора со стороны привода – «плавающая» (не фиксирована).

1 – валок; 2 – подушка; 3 – подшипник; 4 – передняя крышка; 5 – задняя крышка

Рисунок 1 – Опора рабочего валка клети чистовой группы НШС-1700
Одним из недостатков опор рабочих валков чистовой группы клетей № 6-12 является низкий срок службы подшипников (средняя наработка до отказа 567-1009 ч, минимальная наработка до отказа 3-44 ч). По данным цеховых журналов, причинами отказов подшипников являются: выкрошка тел качения (роликов) и обойм; поломка сепараторов (сколы, разрывы); поломка обойм подшипников (разрывы, трещины, сколы); «сгорание» подшипников.

Соотношение повреждений подшипников (к общему числу вышедших из строя) представлено в таблице 1. Термин «сгорание» подшипника означает, что в процессе эксплуатации вследствие возрастания температуры подшипника в нем выгорает смазка. После аварийной перевалки и разборки опоры видна остаточная деформация на телах качения (отклонения от круглости, вмятины) и беговых дорожках обойм (вмятины), нагар на телах качения и обоймах, оплавленный или разрушенный сепаратор.

Для определения причин выхода из строя рассматриваемых подшипников в данной работе была поставлена задача установить закон распределения

вероятности наработки подшипников до отказа и определить их показатели надежности (теоретическую плотность распределения наработки до отказа f(t), вероятность отказов Q(t)).

С этой целью использовали информацию об отказах всех подшипников клетей № 6-12 за указанный период (таблица 1). В связи с универсальностью закона Вейбулла его применили для оценки показателей надежности работы подшипников, определяемых по формулам [1]:

– теоретическая плотность распределения наработки до отказа f(t):

(1)

где a – параметр масштаба (задает масштаб кривой распределения по оси абсцисс);

b – параметр формы (определяет остроту и асимметрию кривой плотности распределения);
– вероятность отказов Q(t):

(2)

Результаты расчетов представлены в виде графиков (рисунки 2, 3) и в таблице 2.

Согласованность теоретических и статистических распределений вероятностей отказов проверяли по критерию Колмогорова [1]. Вероятность согласованности составила 0,8-0,9. Это свидетельствует о достоверности принятых теоретических распределений.

В результате расчетов установили (таблица 2), что параметр b в клетях меньше или равен единице (b ≤ 1):

А) в клетях № 7, 9-12 параметр b < 1;

Б) в клетях №6, 8 параметр b ≈ 1.

Параметр b ≤ 1 закона Вейбула согласно [1] показывает, что большинство отказов подшипников являются внезапными (аварийными), связанными с поломками и разрушениями. Они вызваны в основном перегрузками, нарушениями правил технической эксплуатации и организационными причинами.

Аварийный выход из строя опор рабочих валков подтверждается количеством «сгоревших» подшипников, составляющих около половины всех разрушений (таблица 1).

Таблица 1 – Соотношение повреждений подшипников рабочих валков НШС-1700 к общему числу вышедших из строя

Номер клети	Причина отказа подшипника								Общее количество подшипников, вышедших из строя, шт
	Выкрошка тел качения и беговых дорожек обойм		Поломка обойм		«Сгорание» подшипника		Поломка сепаратора
	шт	%	шт	%	шт	%	шт	%
№ 6	34	48,6	1	1,4	25	35,7	10	14,3	70
№ 7	94	58,4	4	2,5	46	28,6	17	10,6	161
№ 8	146	64,9	2	0,9	66	29,3	11	4,9	225
№ 9	190	51,5	2	0,5	167	45,3	10	2,7	369
№ 10	157	41,5	4	1,1	207	54,8	10	2,7	378
№ 11	124	37,7	6	1,8	192	58,4	7	2,1	329
№ 12	157	34,1	3	0,7	288	63	10	2,2	460
Сумма*	902	45,4**	22	1,1**	991	49,9**	71	3,6**	1986
Примечание: Информация об отказах подшипников клетей № 6-12 стана представлена с января 2002 по июнь 2009 г. Сумма отказов подшипников в клетях № 6-12. *Процент по каждой причине отказов подшипников подсчитан от их общей суммы.

Рисунок 2 – Теоретическая плотность распределения вероятности наработки до отказа f(t)

подшипников рабочих валков клетей № 6-12 НШС-1700 ЛПЦ-1

Рисунок 3 – Вероятность отказов Q(t) подшипников рабочих валков клетей № 6-12 НШС-1700 ЛПЦ-1

Таблица 2 – Результаты расчетов параметров a, b закона Вейбулла и их сопоставления со скоростью прокатки в клетях чистовой группы НШС-1700

Номер клети	Значение вариационного ряда выборки,ч		Размах выборки R,ч	Число отказов n, шт	Средняя наработка до отказа Т₀, ч	Параметры закона Вейбулла		Скорость прокатки, м/с*	Частота вращения рабочего валка n, мин^-1	[n]**, мин^-1	Проверка подшипника по условию быстроходности
Номер клети	min	max	Размах выборки R,ч	Число отказов n, шт	Средняя наработка до отказа Т₀, ч	а	b	Скорость прокатки, м/с*	Частота вращения рабочего валка n, мин^-1	[n]**, мин^-1	Проверка подшипника по условию быстроходности
6	33	4015	3982	70	884	864	1,09	1,43	39	500	n<[n]
7	22	7568	7546	161	960	813	0,85	2,83	77	500	n<[n]
8	44	5841	5797	225	1009	975	1,07	3,73	102	500	n<[n]
9	10	8041	8031	369	1003	751	0,73	5,5	150	500	n<[n]
10	7	5885	5876	378	704	512	0,76	7,3	199	500	n<[n]
11	3	4620	4617	329	651	467	0,73	9	257	500	n<[n]
12	3	6149	4146	460	567	357	0,67	10,3	281	500	n<[n]
Примечание: Скорость взята при прокатке полосы толщиной 30 мм перед клетью №6 и 2,0 мм за клетью № 12; диаметр рабочего валка равен D=700 мм. *Предельная частота вращения подшипника качения № 77888 при консистентной смазке [n]=500 мин^-1.

жүктеу/скачать 6.69 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9