9 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Р — усилие прокатки;
A4 - коэффициент жесткости клети;
»So — первоначальный зазор валков;
Ъ - номинальная ширина прокатываемой полосы;
П - периметр прокатываемой полосы;
hu, hn, h\ и hcp - толщины полосы по ее середине, краям, и среднее значение;
V2 - оператор Лапласа;
/— частота колебаний;
со — круговая частота;
V - линейная скорость;
t — время;
to = \IAak - постоянная времени;
у - удельная электрическая проводимость - электропроводность;
/^о — магнитная постоянная, равная 4тг 10"7 Г/м;
ца— абсолютная магнитная проницаемость;
И - относительная магнитная проницаемость;
Sq, — электрическая постоянная;
б - относительная диэлектрическая проницаемость среды;
с/ст — плотность сторонних, т.е. заданных внешним источником, токов (вектор);
В — магнитная индукция (вектор);
Ф - магнитного потока (вектор);
Н— комплексная напряжённость магнитного поля (вектор);
Е — комплексная напряжённость электрического поля (вектор);
А - вектор-потенциала электромагнитного поля;
S{z-h), S(p-R{) - дельта-функция Дирака;
J, - функция Бесселя первого рода и первого порядка;
d — толщина слоя;
10 ? - параметр преобразования;
W\, W2 — число витков соответственно возбуждающей и измерительной обмоток датчика;
R\, R2 — радиус соответственно возбуждающей и измерительной обмоток;
hi, h2 — расстояние от поверхности образца соответственно до возбуждающей и измерительных обмоток;
р, ср, z — цилиндрические координаты точки пространства, в которой определяется векторный потенциал;
?i = Кл/юу г№о№г '¦> Рг = К-уЮУ гМоМз - обобщенные параметры; q\, fk — коэффициенты, зависящие от параметров контролируемого изделия и частоты тока, протекающего по витку;
5 —Jllyo) -У'1ла )-глубина проникновения вихревых токов;
Pq — мощность источника теплоты;
а - коэффициент температуропроводности;
а - усредненный коэффициент температуропроводности двухслойного материала;
с - удельная теплоёмкость;
6 — плотность материала;
X — коэффициент теплопроводности;
X - усредненный коэффициент теплопроводности двухслойного материала;
Лизл - длины волны падающего излучения;
V — скорость перемещения источника теплоты и термоприемника относительно исследуемого материала;
R — расстояние между центром пятна нагрева и точкой измерения температуры;
11
ff - радиус нагрева;
q - плотность теплового потока;
к — коэффициент сосредоточенности источника теплоты;
VI 2
х + у - радиальная координата;
?к - степень черноты;
а0 - постоянная Стефана — Больцмана;
п — средний показатель преломления вещества;
Еь(х) - интегроэкспоненциональная функция 4-го порядка;
L — толщина лучепрозрачной среды;
^i_P) дг-1 — коэффициент Стьюдента; Т - температура;
ierfciu) - —f=e u - «(1 - erf{u)) , и у/л:
Bi = hax /{л ) - критерий Био;
а, - коэффициент теплоотдачи;
s — параметр преобразования по Ханкелю;
R1 - термическое сопротивление / - ой стенки;
К - толщина / - ой стенки;
Si - площадь изотермической поверхности;
F - частота подачи тепловых импульсов;
12 — минимальная частота подачи тепловых импульсов;
Ф(х) — функция ошибок Гаусса; П - пористость бронзового каркаса;
/ - перемещение индуктивных преобразователей перемещений; а — среднеквадратичное отклонение; о-» - дисперсии отклонений размеров;
У
<5ц — поле допуска;
с^ - скорость смещения настройки на рассматриваемом участке (смещение настройки на одну деталь);
с(*) . ступенчатое смещение настройки;
у*п-к - отклонение размера детали, обработанной с подналадкой в {п -к)-м цикле;
ип - перемещение обрабатывающего инструмента;
ZM — магнитное сопротивление;
8Z — относительное изменение полного сопротивления датчика;
Я,5 - магнитное сопротивление воздушного зазора;
o3 — длина воздушного зазора;
es = Ай/<53 - относительное изменение длины воздушного зазора;
ад — коэффициент линейного расширения;
й^ид - относительная чувствительность индуктивного датчика;
13
SnJ: - суммарная относительная погрешность измерительного устройства;
- погрешность индуктивного датчика; SCB - относительная погрешность схемы включения
АББРЕВИАТУРЫ
АСИиНАК - автоматические средства измерения и неразрушающего активного контроля;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ИЗ - измеритель зазора;
ИИС - информационно-измерительная система; ИУС - измерительно-управляющая система;
ЛФПЗС - линейного фоточувствительного прибора с зарядовой связью; НК - неразрушающий контроль;
СКС - самокорректирующаяся комбинированная система; ТФС - теплофизические свойства; УОИ - устройства обработки информации
14
ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное развитие современной техники постоянно требует создания и широкого использования конструкционных материалов со специальными свойствами. В связи с этим большие перспективы по применению в различных отраслях промышленности получили многослойные металлические, неметаллические и комбинированные слоистые композиции. Эти материалы являются не только заменителями дефицитных металлов, но и представляют самостоятельную группу промышленных материалов, позволяющих расширить возможности создания новых машин, приборов и различных изделий. Значительная технико-экономическая эффективность использования многослойных композиций обусловлена тем, что, во-первых, за счет определенного сочетания различных металлов или сплавов, а также неметаллов в многослойных композициях удается объединить нужные эксплуатационные свойства его компонентов, а в ряде случаев получить специфические свойства, которыми не обладают отдельно взятые материалы. Во-вторых, применение многослойных композиций в народном хозяйстве дает значительную экономию дорогостоящих и дефицитных металлов и сплавов при одновременном увеличении прочности или снижении массы изделий и конструкций.
Многослойные композиции применяются для производства деталей и оборудования предприятий химического, нефтяного, сельскохозяйственного, транспортного, энергетического и других отраслей машиностроения. К потребителям таких материалов относятся также приборостроение и радиоэлектроника, инструментальная промышленность, предприятия, производящие товары культурно-бытового и хозяйственного назначения.
Все производимые в настоящее время многослойные композиции по назначению можно подразделить на следующие виды (рис.1): коррозионно-стойкие, износостойкие (в том числе инструментальные), антифрикционные, электротехнические (проводниковые и контактные), термобиметаллы, композиции для строительных конструкций и бытовых изделий.
15
Многослойные материалы
Продукция
Многослойные металлические материалы
Комбинированные слоистые материалы
е
I
о
S tn
о
а
о
о
3 со о а
я
1 « о
I
С
ее is
I
I
I
о
Я О
3
1
3 о
о.
•е-
Антифрикционные [150]
-----------------------А-----------.
о
S
S3
я
3 m
е
о
О
О.
I
g
•е-
2 X
X
I
со
к)
S
о.
D U3
3 S 1
Изделия (подшипники скольжения)
Неразъемные и свертные втулки
Упорные кольца
Сферические опоры
Вкладыши
Технология производства
Антифрикционные слоистые металлические материалы
Подшипники скольжения Антифрикционные металлофторо-пластовые ленточные материалы
S х
5 s
Показатели качества
Катанные биметаллические полосы с антифрикционными сплавами
Вкладыши подшипников скольжения
Металлофторопластовые ленточные материалы
I §
о.
•е-
X
s
Й- s
S
m
S
I
X 5
>я
J_
о.
g
I
8
8
о
S
— — - представлены в работе
Рис. 1. Классификация по назначению, технология производства и показатели качества многослойных материалов и изделий из них
Самым распространенным способом изготовления различных многослойных металлических и комбинированных композиций, в том числе сталь-цветные металлы, является способ совместной пластической деформации компонентов в процессе его прокатки. Наибольшее распространение и перспективу широкого применения имеет полосовой и листовой многослойный прокат сталь-медь, алюминий и их сплавы.
Одна из наиболее эффективных областей использования многослойных композиций — производство подшипников скольжения (вкладышей, неразъемных и свернутых втулок, упорных колец, сферических опор и др.). Основными потребителями таких подшипников являются автомобильная и трак-
17
торная промышленность. Для подшипников скольжения производят следующие биметаллы: сталь — бронза (Бр ОЦС4-4-2,5 и Бр ОФ6,5-0,15), сталь -алюминиевые сплавы (АО6-1, АО9-1, АО 10-1, АО 12-1, АО20-1), сталь — медь (в качестве конструкционной основы металлофторопластовых подшипников). Применение биметаллов для вкладышей подшипников скольжения неразрывно связано с проблемой экономики цветных металлов и заменой дефицитных антифрикционных сплавов типа баббита.
В связи с возрастающим объемом производства многослойных композиций и изделий из них, повышением требований к их эксплуатационным характеристикам становятся актуальными задачи интенсификации производства и повышения качества готовых изделий и снижения затрат на их изготовление. Решение этих задач связано как с совершенствованием технологии и технологического оборудования для производства этих материалов и изделий из них в целом, отдельных агрегатов и узлов, так и средств контроля качества, в том числе и автоматических средств измерения и неразрушающего активного контроля характеристик качества (АСИиНАК). Повышение качества продукции, увеличение ее надежности и долговечности зависят от надлежащего контроля на всех этапах производства, начиная от заготовок и полуфабрикатов и кончая готовым изделием.
Одним из наиболее существенных факторов, влияющих как на себестоимость изделия, так и на ресурс его работоспособности, является технология активного контроля качества его деталей и узлов. Развитие технологии и возросшие требования к точности изготовления изделий в настоящее время приходят в противоречие с устаревшими средствами контроля, которые используют предприятия. Анализ структуры трудоемкости для большинства изделий показывает, что до 30% времени приходится на операции контроля.
В этих условиях повышение объективности контроля за счет улучшения точностных характеристик контрольного оборудования, наращивания его функциональных возможностей, автоматизации процессов контроля позволяют добиться улучшения экономических и технических характеристик из- |
