Прогнозирование циклического ресурса рабочего валка сортопрокатной клети

А.А. Мальцев

Прогнозирование 

циклического ресурса 

рабочего валка 

сортопрокатной клети

Учебно-методическое пособие

Федеральное государственное бюджетное  

образовательное учреждение высшего образования  

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  

(национальный исследовательский университет)»

УДК 621.771.06
ББК 34.621

М21

Мальцев, А. А.

М21
Прогнозирование циклического ресурса рабочего валка сорто
прокатной клети : учебно-методическое пособие / А. А. Мальцев. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2020. — 45 [3] c. : ил.

ISBN 978-5-7038-5275-0
Приведены пример расчета на ЭВМ в среде MathCAD крутильных 

колебаний электропривода рабочих валков сортопрокатной клети, пример обработки осциллограммы крутильных колебаний методом полных 
циклов с выявлением амплитудного спектра нагрузки и пример вычисления по диаграмме Веллера, построенной в логарифмических координатах, циклического ресурса опасного сечения рабочего валка. 

Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специаль
ности 15.05.01 «Проектирование технологических машин и комплексов», 
для выполнения домашнего задания по курсу «Основы динамики и надежности металлургического оборудования».

                                                                              УДК 621.771.06
                                                                                       ББК 34.621

 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020

 
© Оформление. Издательство

ISBN 978-5-7038-5275-0                                                   МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020

Издание доступно в электронном виде по адресу 

bmstu.press/catalog/item/6431

Факультет «Машиностроительные технологии»
Кафедра «Оборудование и технологии прокатки»

Рекомендовано Научно-методическим советом 

МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия

Предисловие

Выполнение домашнего задания по теме «Прогнозирование 

циклического ресурса рабочего валка сортопрокатной клети» 
предусмотрено учебным планом дисциплины «Основы динамики 
и надежности металлургического оборудования» специальности 
15.05.01 «Проектирование технологических машин и комплексов» и предполагает предварительное изучение таких дисциплин, 
как «Теория механизмов и машин», «Сопротивление материалов», 
«Интегралы и дифференциальные уравнения», «Проектирование 
основного оборудования прокатных комплексов».

Цель учебно-методического пособия — помочь студентам гра
мотно выполнить и правильно оформить домашнее задание.

В пособии приводятся:
• теоретические аспекты прогнозирования циклической дол
говечности опасного сечения рабочего валка; 

• задание и пример расчета на ЭВМ нулевого варианта; 
• образец оформления титульного листа;
• индивидуальные варианты домашнего задания;
• глоссарий; 
• предметный указатель;
• контрольные задания.
После изучения материала пособия студенты будут:
знать 
• стандартные методы расчета, основанные: 

– на статистической теории подобия усталостного разрушения;
– корректированной линейной гипотезы суммирования уста
лостных повреждений, используемых при проектировании 
электроприводов рабочих валков сортопрокатных клетей;

уметь 
• выполнять на ЭВМ математическое моделирование кру
тильных колебаний электропривода; 

• обрабатывать осциллограмму крутильных колебаний мето
дом полных циклов с выявлением амплитудного спектра нагрузки; 

• строить в логарифмических координатах диаграмму Веллера;
• вычислять по ней циклический ресурс опасного сечения ра
бочего валка;

владеть 
• навыками программирования крутильно-колебательной моде
ли электропривода — вычислительного блока Given — Odesolve, реализующего в компьютерной среде MathCAD метод Рунге – Кутты.

В процессе выполнения домашнего задания у студентов фор
мируются следующие собственные профильно-специализированные (СПСК) и собственные профессиональные (СПК) компетенции, предусмотренные ОПОП и СУОС:

СПСК-10.2 — способность демонстрировать знания конструк
тивных особенностей разрабатываемых и используемых в автоматизированных технологических комплексах в прокатном производстве технических средств;

СПСК-10.3 — способность выполнять работы по проектирова
нию машин и автоматизированных технологических комплексов 
в прокатном производстве;

СПСК-10.8 — способность использовать современные методы 

моделирования, исследования и расчетов технологических комплексов в прокатном производстве;

СПК-12 — способность обеспечивать моделирование машин, 

электроприводов, гидроприводов, средств гидропневмоавтоматики, систем, различных комплексов, процессов, оборудования и 
технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам 
с обработкой и анализом результатов;

СПК-14 — способность применять стандартные методы расче
та при проектировании машин, электроприводов, гидроприводов, 
средств гидропневмоавтоматики, систем, различных комплексов, 
процессов, оборудования и производственных объектов, деталей 
и узлов машиностроения;

СПК-15 — способность принимать участие в работах по рас
чету и проектированию машин, электроприводов, гидроприводов, 
средств гидропневмоавтоматики, систем, различных комплексов, 
процессов, оборудования и производственных объектов, деталей и 
узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования.

Критерии оценивания домашнего задания:
от 10 до 16 баллов: глубокое и хорошо аргументированное обо
снование решения; четкая формулировка и понимание изучаемой 
проблемы; широкое и правильное использование относящейся к 
теме литературы и примененных аналитических методов; содержание исследования и ход защиты указывают на наличие навыков 
работы студента в данной области; оформление работы хорошее; 
защита показала высокий уровень профессиональной подготовленности студента;

от 0 до 10 баллов: решение представлено в общем виде; шаблон
ное изложение материала; суждения по исследуемой проблеме не 
всегда компетентны; неточности и неверные выводы по рассматриваемой задаче; оформление с элементами заметных отступлений от общих требований; во время защиты студентом проявлена 
ограниченная профессиональная эрудиция.

На выполнение домашнего задания отводится не более 6 часов.