Разработка эффективных методов повышения эксплуатационной надежности непрерывных технологических комплексов металлургического производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат наук Савельев, Александр Николаевич

• Савельев, Александр Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Савельев, Александр Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление

Условные обозначения

Введение

Раздел 1. Оценка эксплуатационной надежности и разработка методологии нагруженности тяжелых машин на примере прокатных станов

1.1. Оценка методологических трудностей синтеза надежного оборудования

1.1.1. Оценка эксплуатационной надежности технологического оборудования прокатных комплексов

1.1.2. Оценка агрегатной надежности прокатного комплекса в стабильном его состоянии

1.1.3. Поузловая и подетальная оценка надежности агрегатов прокатного стана

1.2. Анализ функционирования тяжелых машин и обоснование основных динамически активных в них процессов

1.2.1. Оценка основных составляющих технологической нагрузки в прокатных станах

1.2.2. Методологические особенности определения технологических нагрузок в современных прокатных агрегатах

1.2.3. Оценка возможностей определения технологических составляющих силового воздействия на элементы прокатного агрегата

1.3. Определение технологических нагрузок в оборудовании

1.3.1. Оценка статистического распределения энергосиловых

параметров прокатки

1.3.2 Определение характера изменения математического ожидания статических нагрузок, возникающих в процессе деформации полосы

1.3.3 Определение зависимости математического ожидания статических нагрузок процесса прокатки

1.4 Оценка динамической составляющей нагрузок в

приводах клетей непрерывного стана

1.4.1 Исследование динамических процессов, возникающих при захвате металла валками

1.4.2 Влияние формы переднего конца полосы на величину динамических нагрузок

1.4.3 Оценка динамической составляющей нагрузки от взаимовлияния клетей

1.5 Перемежаемость напряжений в деталях технологического оборудования и оценка высокочастотной динамической составляющей напряжений

1.5.1 Оценка процессов в технологических машинах,

приводящих к появлению волновых явлений

1.5.2. Теоретическая оценка величины перемежаемости в технологических системах

1.5.3. Экспериментальная оценка перемежаемости в

технологических машинах

Выводы по первому разделу

Раздел 2. Специфические требования к обеспечению надежности

элементов тяжелых машин

2.1. Выработка комплексной характеристики надежности технологических агрегатов

2.1.1. Рассмотрение перемещения и развития как форм движения, реализуемых в оборудовании

2.1.2. Анализ процесса передачи движения и нахождения скорости накопления повреждений в оборудовании

2.1.3. Выработка понятия работоспособности как меры процесса количественно-качественных преобразований

в материале оборудования

2.2. Оценка работоспособности агрегатов технологических комплексов

2.2.1. Оценка влияния динамических условий эксплуатации на работоспособность оборудования

2.2.2. Оценка работоспособности агрегатов, узлов и деталей машины

2.2.3. Оценка работоспособности электромеханических систем прокатного комплекса

2.3. Анализ процесса накопления повреждений и определение работоспособности механической системы

2.3.1. Разработка модели процесса повреждаемости деталей машин

2.3.2. Разработка метода нахождения параметров работоспособности технического объекта

2.4. Энергетический критерий оценки работоспособности материала

2.4.1. Характер изменения работоспособности материала при испытании его на усталость

2.4.2. Использование критерия работоспособности деталей в

расчетах на долговечность

Выводы но второму разделу

Раздел 3. Исследование выносливости конструкционных

материалов с учетом реальных динамических процессов в них

3.1. Построение теоретических зависимостей усталостной прочности материалов

3.1.1. Оценка видов движений в материалах в процессе их нагружения

3.1.2. Оценка низкочастотных деформационно-волновых процессов в металлах

3.1.3. Невелеровские кривые оценки усталостной прочности металлов

3.2. Определение начала интенсивного накопления внутренних повреждений в материале с помощью организованной акустической эмиссии

3.2.1. Гомеоклиническая модель движения элементов в

металле и процесс накопления повреждений

3.2.2. Оценка использования импульсного внешнего воздействия как организующего фактора дислокационной акустической эмиссии

3.2.3. Особенности испытательного оборудования, позволяющего организовать акустический сигнал

3.3. Экспериментальное определение предела выносливости конструкционных материалов

3.3.1. Реализация способа нахождения предела выносливости путем оценки уровня организованной эмиссии волн напряжений

3.3.2. Усталостные характеристики материалов, полученные

на основе эмиссии волн напряжений

Выводы но третьему разделу

Раздел 4. Создание основ теории формирования технологических

комплексов

4.1. Разработка элементов теории формирования устойчивых

в эксплуатации технологических комплексов

4.1.1. Уточнение понятий сложного технического объекта

4.1.2. Нахождение характера распределения параметров технических элементов в сложном объекте

4.2 Определение параметров устойчиво функционирующего

сложного объекта

4.2.1 Создание математической модели внутренних процессов формирования сложного технического объекта

4.2.2 Нахождение вида устойчивого закона распределения элементов в развивающемся сложном объекте

4.2.3 Выявление аналитической структуры плотности

распределения элементов стабильного технического объекта

4.2.4. Оценка характера компоновки элементов сложных

прокатных станов

4.3. Разработка принципов формирования работоспособных технологических комплексов

4.3.1. Выработка механизма анализа и синтеза технологических комплексов

4.3.2. Оценка основных функций, которые возлагаются на элементы каждого уровня сложной системы

4.3.3. Выявление технологических функций восстанавливаемого обору/;ования

4.3.4. Рассмотрение вариантов основных параметров прокатного производства

4.3.4.1. Разработка одного из вариантов временных параметров реализации технологических функций прокатной системы

4.3.4.2. Формирование варианта временного баланса технологических систем, обеспечивающего высокую работоспособность сложных систем

4.3.4.3. Формирование параметров долговечности синтезируемой технологической линии

4.3.4.4. Формирование характеристик безотказности технологических комплексов

4.3.4.5. Формирование характеристик безотказности агрегатов, узлов и деталей технологической машины

4.4. Плановоремонтопригодность оборудования и его подготовка на стадии проектирования

4.4.1. Установление баланса между долговечностью деталей и узлов и их ремонтопригодностью

4.4.2. Формирование показателей временных затрат на ремонтно-восстановительные работы

4.4.3. Разработка принципов формирования плановоремонто-

пригодного оборудования

Выводы но четвертому разделу

Раздел.5.. Разработка методологических основ формирования системы расчета надежного механического оборудования прокатных станов

5.1. Выработка принципов и механизма их реализации при формировании системы расчета надежного и плановоремонгопригодного оборудования

5.1.1. Разработка основ, закладываемых в систему расчета для формирования надежных технологических комплексов

5.1.2. Разработка механизма реализации принципа

наследственности и отбора в процессе создания и доработки технических решений

5.1.3. Значение и роль интеллектуальной (генной) базы

данных

5.2. Формирование функциональных блоков системы расчета для определения параметров работы технологического объекта

5.2.1. Разработка алгоритма формирования ценозологических моделей технологического объекта

5.2.2. Разработка алгоритма оценки и переформирования ценозологических моделей

5.3. Формирование функциональных блоков системы расчета надежных технологических агрегатов

5.3.1. Разработка алгоритма формирования динамической модели привода технологического агрегата

5.3.2. Формирование математической модели электромеханической системы

5.3.3. Разработка алгоритма нахождения зависимости

работоспособности агрегата

Выводы по пятому разделу

Основные итоги и выводы

Литература

Приложение

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Кти - коэффициент технического использования оборудования; Тф - фактическое время работы оборудования; Тзп - время запланированных простоев оборудования; Твп - время внеплановых простоев оборудования; Тпр - время плановых ремонтов оборудования; tlJ - продолжительность ьго простоя ]-го агрегата; Тм - общий объем простоев цеха по механическим причинам; Тт - общий объем простоев цеха по технологическим причинам; Тэ - общий объем простоев цеха по электрическим причинам; Т^г суммарное время работы и простоев цеха за рассматриваемый период; ^- вероятность безотказной работы оборудования; Q - вероятность отказа оборудования;

Зр - величина затрат ремонтных работ на тонну прокатной продукции; Ззч - величина затрат запасных частей на тонну прокатной продукции; Рпр - усилие прокатки; Мпр- момент прокатки;

стм и ар - дисперсия момента и усилия прокатки; ур - коэффициент вариации усилия прокатки; Ум - коэффициент вариации момента прокатки; п1 - количество замеров в ьом опыте;

I - длина очага деформации в установившемся режиме прокатки; Нср - среднее значение высоты очага деформации; Я - катающий радиус прокатных валков; А/г - обжатие полосы;

ДА/г - поджатие клиновидного переднего края полосы ; В - ширина прокатываемой полосы; 4 - длина клиновидной части переднего конца полосы;

азтт - минимальный угол контакта клина с валками; Р~ угол клиновидности переднего конца полосы;

азтах - максимальный угол контакта клиновидного конца полосы с валками; /р- текущее значение длины очага деформации; р<р — текущее значение удельного давления металла на валок; у/ф - текущее значение коэффициента приложения равнодействующей усилия прокатки;

!Л(р - текущее значение коэффициента трения валков по металлу; кт - коэффициент интенсивности нарастания момента прокатки; кр - коэффициент интенсивности нарастания усилия прокатки; Ус - линейная скорость слитка; а - линейное ускорение слитка;

Ув - горизонтальная составляющая линейной скорости валков в точке касания с ними металла; т - масса полосы;

Фа - площадь , ограниченная кривой ускорения полосы; Кв - динамический коэффициент взаимосвязи клетей непрерывного стана; ^зах ~ период заполнения очага деформации металлом при захвате полосы; 1вых ~ продолжительность выхода заднего конца полосы из зоны деформации; ^ скорость упругой волны

конструктивные параметры технического элемента; - постоянные распространения упругих волн в металлах; ]¥,м? - винеровский процесс;

Г- скорость роста напряженного состояния материала. С - самодвижение элемента системы; £) - действие элемента системы; О - отражение действия на элемент системы;

с, й, о, и - коэффициенты, описывающие степень правильности различных этапов реакции объекта при движении;

А - работа, совершенная над участком системы при его движении; Я- количество тепла, приобретенного участком системы; 2- энергия переноса массы в систему из окружающей среды;

энергия системы; "Щ- «нулевая» энергия участка системы/ 9% - потенциальная энергия участка 1-] системы; ^-кинетическая энергия участка 1-] системы; (р,у/,/ - функции различных переменных;

% - величина повреждений, накопленных в материале (изменение качества);

£ - напряжение материала;

£ - относительная деформация материала;

Ам - работа мятия материала;

Ым - мощность мятия материала;

Е — модуль упругости первого рода;

- площадь под кривой Б^) Я (I); Г- текущее время;

- время до разрушения объекта, характеристическая долговечность; /

Т= — относительное время, изменяющееся в интервале [0,1]; /*

- мера повреждения в точке х технической системы к моменту времени

Г,

д(1) - случайный вектор внешних нагрузок;

и- случайный вектор перемещений в точке х системы;

N0 - мощность мятия материала нагрузкой, соответствующей пределу

выносливости и прикладываемой с частотой 50 Гц;

1¥о - работа мятия материала синусоидальной симметричной нагрузкой с частотой в 50 Гц;

Я./- предел выносливости материала с частотой в 50 Гц; со- частота колебаний, Гц;

Бц,- предел выносливости материала с частотой со, отличной от 50 Гц;

- коэффициент изменения порога чувствительности к возникновению движения дислокаций в материале; ^-коэффициент диффузии; 41- плотность потенциальной энергии; Ф - функция, которую выполняет ьый объект. N — количество элементов в нише; ^-качественный параметр элементов; М- мера (количественно-качественная) группы элементов; п - п-ый элемент;

А, АЛ и А- величина качественного параметра ьго элемента;

- обобщенное значение качественных параметров элемента А, АА и А;

Е,пк - к-ое изменение качества С,п п-го элемента; /- функция;

Я - непрерывно меняющийся параметр, заменяющий дискретный параметр п;

г - мнимая составляющая комплексного числа; у - постоянная величина; и - дисперсия; с - постоянная величина; И - скачки движения системы;

и - величина скачков изменения качества элементов; х - аргумент;

Р(х) - закон распределения сумм ¿Г , функция;

р(х) - плотность распределения; С - предельный закон распределения сумм С, ;

Вп, Ап - постоянные;

Щи) - функция скачков Ь>и>0;

М(и) ~ функция скачков Ь<и<0;

Г- ценоз, пространство сосуществования совокупности систем разного типа; Ц( ~ конкретный ценоз, пространство сосуществования систем определенного ¡-го типа; С\ - семейство систем ьго типа; Я, - род системы ьго типа;

- вид систем (популяция систем) ьго типа; Р\ - вектор-параметр;

а1 -1 -ая работа, выполненная элементом машины;

а* - максимальная работа элемента машины до разрушения;

А = — - относительный объем выполненной работы; а *

М- работоспособность технического элемента; ^-коэффициент динамичности;

стм - дисперсия разброса показателя работоспособности технического элемента;

КГ1 - расчетное значение критеря Фишера; [КБ] - табличное значение критерия Фишера;

<Т>=--относительное математическое ожидание долговечности;

п - число единичных нагружений;

¿У,

—- - средняя относительная скорость накопления повреждении; Ж

в - расчетное значение критерия Кохрена;

- стахостически связанные функции составляющих нагрузки на валки при прокате;

с}(1) - т-мерный случайный процесс нагружения валков стана; оЖ- число циклов нагружения;

- квантиль нормального распределения;

г - среднеквадратичное отклонение; А - аналитическое решение; Г - графическое решение; В - волевое решение;

П - решение, основанное на эмпирическом материале (практически

проверенное решение);

Эи - стоимость изготовления детали;

Эз - стоимость замены детали;

к - шаг расчета.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка эффективных методов повышения эксплуатационной надежности непрерывных технологических комплексов металлургического производства»

ВВЕДЕНИЕ

Согласно сложившейся на сегодняшний день мировой ситуации [1], вопрос проектирования технической продукции с высокими потребительскими свойствами и, прежде всего, с высокими показателями эксплуатационной надежности представляется ключевым, определяющим не только сегодня, но и в обозримой перспективе политико-экономическое положение страны в глобальной экономической системе. В связи с этим проблема обеспечения надежности технологического оборудования относится к задачам государственного уровня, степень решения которой характеризует уровень научно-технического прогресса в обществе и определяет возможные пути развития экономики страны.

Пристальное внимание к вопросу надежности оборудования на сегодняшнем этапе его развития важно еще и с точки зрения решения внутренних вопросов развития основных производственных фондов нашего государства путем переоснащения существующих в стране производств и внедрения новых непрерывных высокоэффективных технологий. Достижение необходимого для этих целей уровня надежности оборудования даст возможность перевооружить производство страны на базе отечественного машиностроения, чем обеспечит реализацию существующих к настоящему времени в России высокопроизводительных технологических процессов, создаст условия безопасной и стабильной их реализации, а, в конечном итоге, даст толчок к развитию собственного машиностроения, собственной металлургии, собственной научно-технической мысли.

Высокий уровень надежности технологического оборудования определяется комплексом взаимоувязанных мероприятий, охватывающих стадии научных исследований, проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта. Особое место среди перечисленного занимает процесс проектирования и конструирования, т.е. тот период создания изделий, когда

и

в него закладываются все требуемые качества и возможности. Наибольшая эффективность в эксплуатации техники достигается тогда, когда максимальная отработка ее надежности осуществляется в период опытно-конструкторских работ. При этом необходимо, чтобы не менее 90 % деталей и узлов машин имели необходимые и взаимосвязанные в систему характеристики надежности уже на стадии проектирования [2]. Подобное требование выполнимо лишь при наличии достаточно развитой методической базы оценки надежности.

Актуальность проблемы заключается в том, что социально-экономическое развитие общества невозможно без систематического перевооружения производства, дающего возможность вводить в строй новые более эффективные агрегаты и обеспечивать, тем самым, реализацию современных технологических процессов. В тяжелой промышленности замена существующего оборудования на современные непрерывные технологические комплексы способствует сокращению затрат на единицу продукции и, одновременно, повышает качественные ее показатели. Это в свою очередь дает возможность сделать продукцию конкурентоспособной, что в современных экономических условиях является важной хозяйственной задачей. Но техническое перевооружение технологического производства, как с использованием зарубежной техники, так и на основе отечественного машиностроения в настоящее время встречает большие трудности. Проблема заключается, прежде всего, в том, что вновь спроектированное и изготовленное уникальное оборудование требует длительного периода доводки, в течение которого оно не способно обеспечить реализацию непрерывных технологий. Практика проектирования и эксплуатации крупных производственных комплексов, созданных в последние десятилетия, показала, что у вновь введенного в строй оборудования существует резкое несоответствие между предъявляемым к нему

требованием по обеспечению высокой интенсивности и непрерывности технологических процессов и его низкой безотказностью.

Связано это, прежде всего, с тем, что непрерывные технологии позволили создать новый технический объект - непрерывный технологический комплекс - и интенсифицировать в рамках этого комплекса производственные процессы. А постоянно возрастающая интенсификация производства привела к возникновению в создаваемом в настоящее время оборудовании дополнительно к статическим нагрузкам значительные по величине динамические и волновые процессы. Это не только повысило напряженное состояние узлов и деталей агрегатов, а качественно изменило характер их нагружения. Реакцией на более жесткие условия эксплуатации машин стало увеличение числа отказов и резкое снижение эксплуатационной надежности технологических комплексов. Возросший при этом на 50-70 % относительный объем поломок деталей повысил стоимость эксплуатации машин и перезагрузил механослужбы цехов и машиностроительные заводы. Непредсказуемый поток отказов оборудования создал ситуацию, в которой ремонтные заводы и сервисные службы постоянно выполняют срочные, аварийные заказы, внося тем самым сбои в свой ритм работы, а отсюда нарушение технологии изготовления запасных частей, выпуск бракованных изделий и т.д. Это в каждом из последующих циклов использования запасных частей в производстве усугубляет положение с надежностью эксплуатации оборудования, сохраняя в течение длительного периода высокий уровень простоев по техническим причинам.

Попытки решить проблему на стадии проектирования, используя для создания надежного оборудования существующие статистическо-вероятностные и физико-вероятностные теории, или повысить надежность агрегатов, увеличивая волевым путем габариты ответственных деталей, пока желаемых результатов не дали. Таким образом, задача достижения высокой

производительности путем объединения интенсивности и непрерывности реализации технологии производства продукции на базе как отечественного, так и зарубежного машиностроения остается не решенной, и причиной всему низкая эксплуатационная надежность технологического оборудования.

Степень разработанности проблемы. Существующие на сегодняшний день методы прогнозирования устойчивого функционирования машин касаются, прежде всего, оценки надежности входящих в машину узлов и деталей. Известно, что вся совокупность методов в этом плане может быть подразделена на феноменологические, физические и смешанные [3], причем в каждом из подходов существуют свои ограничения и трудности. Феноменологические методы, в основе которых лежит статистический материал, не рассматривают внутреннее содержание процессов деградации машин, а оперируют лишь с их внешними характеристиками. Выполняемый в этом случае сбор экспериментальных данных и определение надежности агрегатов в период их эксплуатации являются трудоемкими и длительными, но выполнимыми процессами. Однако этот подход не позволяет решить проблему надежности при малосерийном и единичном создании сложных агрегатов [4], а к ним относятся все технологические машины металлургической промышленности. Это связано с тем, что количественные результаты оценки надежности, полученные на одной из уникальных машин, резко отличаются от таковых другой машины, даже в тех случаях, если они близки по параметрам и условиям эксплуатации, что не позволяет эти данные широко использовать в проектировании. Необходимый для оценки надежности создаваемой машины статистический материал может быть получен путем проведения лабораторных исследований на реальных конструкциях непосредственно проектируемой машины. Но получение статистических данных при экспериментальной оценке надежности узлов агрегатов в лабораторных условиях наталкивается на другую сложность -

сложность достоверного моделирования производственных условий будущей эксплуатации данной машины, что в конечном итоге является определяющим фактором в процессе разрушения элементов машин. Одновременно данный способ оценки надежности оказывается очень дорогим.

Физические методы, напротив, связаны с построением моделей физических процессов изменения материалов и элементов конструкций изделий, а также взаимодействия последних между собой. Физические методы ориентированы на определенные параметры и типы машин и исходят в оценках надежности из их особенностей функционирования. Однако и у этого подхода есть серьезные недостатки и, прежде всего, это невозможность достаточно точно описать одновременно и процессы, которые протекают в оборудовании, и явления в материалах, которые ведут к потере их работоспособности.

Поэтому наиболее рациональными на сегодняшний день являются смешанные подходы, когда лабораторные испытания нацелены на изучение влияния каждого из основных факторов на надежность, срок службы и физическую природу уже не деталей и узлов машин, а их материалов. Результаты этих испытаний ложатся в основу разработки расчетных методов прогнозирования надежности машин и их элементов [5-10]. Большое развитие в смешанных методах получили оценки надежности деталей по появлению в них усталостной трещины [5-8, 10]. В меньшей степени разработаны методы расчета показателей надежности деталей на стадии развития в них такой трещины [6, 9, 11]. В.В. Болотин [6,12] рассмотрел общий подход к оценке надежности с учетом диагностики повреждений, а также системы технического обслуживания и ремонтов машин, что оказывает существенное влияние на оценку надежности агрегатов. В работе [13] предложено надежность машин и их элементов оценивать на основе моделирования процесса ускоренного разрушения, включающего разработку

модели, ее изучение и анализ, а также исследование объекта с помощью этой модели. В основу моделирования положен метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Информационной базой моделирования являются план наблюдения за объектом, стохастические модели процессов разрушения, ремонтный цикл машины, продолжительность ее восстановления, диагностика повреждений и вероятностное описание разрушающей способности ее средств. И несмотря на то, что в области оценки надежности деталей и узлов машин сделано достаточно много [1420], вопрос проектирования надежного тяжелого технологического, в том числе и прокатного оборудования, остается открытым.

В настоящее время стало очевидным, что достижение положительных результатов в обеспечении надежности непрерывных технологических линий требует совершенствования не столько существующих методов их расчетов, сколько разработки новых представлений о поведении нагружаемых деталей, узлов и оборудования в целом, формирования новых, более эффективных направлений в проектировании таких линий и входящих в них машин, принимая за основу и рационально используя имеющийся в этом деле уровень знаний.

Целью исследования является разработка научных основ методологии и методов формирования параметров технологических комплексов с характеристиками безотказности, долговечности и

плановоремонтопригодности, обеспечивающими реализацию непрерывных технологий и сокращающими период доводки оборудования на начальной стадии его эксплуатации.

В соответствии с целью в работе поставлены следующие задачи: • произвести полную оценку характера нагрузок, возникающих в объединенном в непрерывную технологическую линию оборудовании, и влияние их на работоспособность технологических машин;

• разработать критериальную базу и методологию определения работоспособности элементов технологического оборудования;

• обосновать основные понятия, закономерности и принципы формирования сложных устойчиво функционирующих технологических комплексов;

• выработать методы оценки прочности и работоспособности конструкционных материалов, используемых в элементах технологических машин;

• разработать методику оценки основных размеров элементов оборудования с учетом технологии ремонта и обслуживания;

• оценить надежность прокатных комплексов, их агрегатов, узлов и деталей и установить особенности применения теории сложных технических систем для организации планомерных работ по эксплуатации, обслуживанию и ремонту оборудования, поддержанию его в работоспособном состоянии;

• разработать основные принципы формирования системы проектирования плановоремонтопригодного оборудования повышенной надежности и предложить алгоритм создания непрерывных технологических комплексов, учитывающий опыт эксплуатации надежного оборудования в практике;

• разработать основные расчетные операции аналитических блоков программы определения параметров прокатного комплекса и его агрегатов.

Изучение данной проблемы в разрезе поставленной цели базируется:

• в области общенаучных методологических концепций формирования технологического оборудования на работах В.М.Страшникова, А.И.Яблонского, of.Cj.Zipt, М.Г.Карпунина, Б.Н.Кудрина, А.А.Королева, К.В.Фролова, А.А.Целикова, В.Н.Зюзина, и др;

• в области методов оценки надежности и долговечности технологических машин на трудах Ф.К.Иванченко, Л.В.Коновалова, С.Н.Кожевникова, В.М.Гребеника, Н.А.Северцева, Л.Т.Дворникова,

В.В.Болотина, В.Т.Трощенко, В.С.Иванововой, К.Капура, Л.Ламберсона,.

B.П.Кочаева, В.П.Полухина, И.Н.Потапова, А.П.Скороходова, В.П.Когаева,

C.В.Серенсена и др.

Диссертация представляет собой обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований, полученных автором при выполнении научно-исследовательских работ в Сибирском Государственном индустриальном университете.

На защиту выносятся следующие основные научные разработки и положения, полученные автором в ходе решения поставленной проблемы:

• методология и методы оценки нагруженности элементов тяжелых технологических машин прокатного производства, учитывающие, кроме технологических нагрузок, сопутствующие им динамические и волновые процессы, а также влияние статических и динамических составляющих нагрузок соседних агрегатов непрерывной технологической линии;

• критериальная база проектирования надежного оборудования исходя из наперед заданных требований, основанная на уточненном понятии его работоспособности в смысле способности выполнять возложенную на данное оборудование работу с вполне определенной вероятностью;

• закономерности изменения показателя работоспособности машин и агрегатов в зависимости от условий их эксплуатации, позволяющие отслеживать по заданному ресурсу работы оборудования его прочностные характеристики;

• новые зависимости усталостной прочности материалов в координатах «напряжение - объем работы», дающие возможность упростить расчет деталей оборудования на необходимую исходя из условий проектирования надежность;

• основы теории формирования прокатных комплексов как устойчиво функционирующих сложных технических систем, в которых установлены

закономерности, обеспечивающие уравновешенные количественно-качественные пропорции элементов;

• принципы и методика формирования параметров прокатных комплексов и входящего в них оборудования как сложного технического объекта, отвечающего требованиям безотказности, долговечности и плановоремонтопригодности;

• методики определения основных параметров всего технологического комплекса прокатного производства, его агрегатов, машин, узлов и деталей;

• основы создания системы расчета прокатных комплексов и элементы расчетно-аналитических программ определения основных параметров прокатных агрегатов с требуемыми для реализации непрерывных технологических процессов безотказностью, долговечностью и плановоремонтопригодностыо.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• обоснована методология проектирования технологических комплексов, которая реализуется путем разрешения взаимосвязанного ряда следующих частных задач: нахождения всех видов технологических нагрузок, их динамических составляющих и волновых процессов; определения связей между нагрузками и универсальным показателем работоспособности оборудования; установления показателей работоспособности применяемых в оборудовании материалов и определения долговечности его элементов; выявления специфики проектирования оборудования как сложной технической системы с учетом его технологических особенностей; формирования основных элементов системы проектирования надежного технологического оборудования;

• доказано, что причинами высоких динамических нагрузок в машинах технологических агрегатов непрерывных прокатных станов являются высокоскоростные условия прокатки, форма переднего конца полосы в момент ее входа в клеть, взаимовлияние клетей и волновые процессы,

вызванные нестационарным характером движения полосы в очаге деформации клетей;

• установлено, что универсальным параметром оценки способности элементов сложных машин сопротивляться действующим нагрузкам может служить показатель работоспособности агрегатов, понимаемый как способность агрегата выполнить заданную работу с определенной вероятностью, который как комплексный показатель органически связан с процессом мятия материала детали и зависит от динамических нагрузок в агрегате;

• доказана необходимость и возможность использования в расчетах так называемых невелеровских характеристик долговечности материала в координатах «напряжение - объем работы мятия материала», что позволяет связывать работоспособность материала детали с ее надежностью; сопоставление работоспособности детали и материала как показателя их надежности служит основой метода, обеспечивающего решение задачи безотказность - долговечность - габариты элемента машины;

• показано, что формирование тяжелого многофункционального оборудования, к которому относятся и непрерывные прокатные станы, может быть осуществлено на основе теории формирования сложных технических систем; в этой теории дано понятие сложного технического объекта, выявлены количественно - качественные пропорции его элементов в устойчивом состоянии, рассмотрен механизм анализа объектов, показана его адекватность практическим данным и возможность использования для формирования прокатного оборудования;

• дано полное обоснование общих подходов к разработке основ системы проектирования и комплектования технологических комплексов, узлов и деталей, входящих в них машин исходя из требований эксплуатации, ремонта и обслуживания оборудования; в основу системы проектирования ставится принцип преемственности, который реализуется с помощью двух

типов моделей — формирования сложных объектов и определения габаритов деталей и узлов машин исходя из заданных первой моделью показателей безотказности и долговечности.

Практическая значимость исследования. Полученные в работе результаты позволяют разрабатывать методы формирования параметров прокатных комплексов, их агрегатов, машин и узлов, дающих возможность обеспечить на стадии проектирования необходимые показатели работоспособности и плановоремонтопригодности. Применение предложенных методов на практике показало высокую их эффективность, что позволяет рекомендовать их для формирования оборудования современных непрерывных высокоскоростных технологических линий, обеспечения высокой эффективности организации труда ремонтных служб, механических цехов и заводов, выпускающих запасные части. Методики расчета машин на заданную работоспособность позволяют осуществить принципиальный для промышленности переход к созданию оборудования с необходимыми для высокопроизводительных производств

технологическими и эксплуатационными свойствами.

Реализация результатов работы в промышленности и учебном процессе. Результаты теоретических и экспериментальных исследований явились научной основой для разработки новых технических и технологических решений, использование которых на Орско-Халиловском, Западно-Сибирском и Кузнецком металлургическом комбинатах обеспечило повышение безотказности и долговечности оборудования, снизило простои прокатного и других видов оборудования, дало значительный технико-экономический эффект (Акты внедрения технических предложений автор прилагает в диссертации).

Теоретические положения и алгоритмы программ, представленные в диссертации, используются в вузах при изучении дисциплин «Расчет и конструирование металлургических машин и аппаратов», «Оборудование

цехов обработки металлов давлением». Основные результаты работы изложены в пяти учебных пособиях для студентов технических специальностей и монографии «Основы теории формирования сложных технических систем».

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической конференции «Современные проблемы и пути развития металлургии» (Новокузнецк, 1998 г.); 5-ой Международной конференции «Актуальные проблемы материаловедения в металлургии» (Новокузнецк, 1997 г.); Международной конференции «Структурная перестройка металлургии: экономика, экология, управление, технология» (Новокузнецк, 1996 г.); ежегодных научно-технических конференциях по секции «Машиностроение и горные машины» Российской инженерной Академии (Новокузнецк, 1993-1998 гг.); Всесоюзном совещании «Моделирование физико-химических систем и технологических процессов в металлургии «(Новокузнецк, 1991 г.); Всесоюзном семинаре «Пластическая деформация материалов в условиях энергетических воздействий» (Новокузнецк, 1991 г.); Региональной научно-технической конференции, посвященной 60-летию СМИ (Новокузнецк, 1990 г.); Всесоюзной конференции «Социально-экономические проблемы достижения коренного перелома в эффективности развития производительных сил Кузбасса» (Новокузнецк, 1988 г.); Конференции СО АН СССР «Новые металлургические технологии и оборудование» (Новосибирск, 1988 г.); Всесоюзной конференции «Тензометрия-86» (Кишинев, 1986 г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Металл и технический прогресс» (Москва, 1987 г.); Зональной научно-технической конференции «Повышение эффективности металлургического производства» (Кемерово, 1985 г.); научно-технических советах и совещаниях металлургических предприятий (ЗСМК, 1973-1999 гг., ОХМК , 1973-1990 гг., НКАЗ, 1993-1995 гг., КМК,1974-1999 гг.); научных

семинарах кафедры машин и агрегатов металлургических предприятий МИСиС и кафедры ОМД и металлургического оборудования МГВМИ (1998 г.); второй Международной конференции «Модернизация Российской металлургии» (Москва, 2007 г.); ежегодных научно-практических конференциях по секции «Проблемы механики и машиностроения» Международной Академии наук высшей школы (Новокузнецк, 2001 - 2010 гг.).

Соответствие диссертации паспорту специальности.

Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует п.1 « Разработка научных и методологических основ проектирования и создания новых машин, агрегатов и процессов; механизации производства в соответствии с современными требованиями внутреннего и внешнего рынка, технологии, качества, надежности, долговечности и промышленной и экологической безопасности» и п. 4 «Методологические основы формирования количественной и качественной структуры парка машин и агрегатов в зависимости от функционального назначения, организационно-производственных и технических параметров, региональных и природно-климатических условий производства» паспорта специальности 05.02.13 «Машины, агрегаты и процессы (металлургическое производство)».

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 56 работах, включающих монографию, 5 учебных пособий, 46 статей (25 из них в рецензируемых журналах и изданиях) и четыре авторских свидетельства на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и основных результатов и выводов по работе, изложенных на 378 страницах машинописного текста, включая 3 таблицы, 107 рисунков, библиографический список из 207 наименований

Раздел 1 ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ НАГРУЖЕННОСТИ ТЯЖЕЛЫХ МАШИН НА ПРИМЕРЕ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ

1.1 Оценка методологических трудностей синтеза надежного

оборудования

Вопрос обеспечения практически полной безотказности технологического агрегата непрерывных технических систем в течение его ресурса является многоплановым и многоуровневым [140-145]. Методологическая часть этого вопроса сегодня сводится к созданию комплекса мероприятий по формированию необходимых показателей безотказности в процессе создания агрегата. По существующим представлениям на стадии технического проекта эти мероприятия призваны обеспечить правильный выбор перспективных значений показателей надежности [146]. В процессе проектирования применяемые для этого методики должны сформировать у создаваемого объекта выбранные ранее характеристики. Для этого в рабочей документации выполняется серия расчетов ряда деталей узлов и машин, дающая возможность получить принятые ранее показатели надежности и долговечности [147]. Далее, опираясь на нормативные данные, рассчитываются ремонтные периоды и объемы запасных частей [148-150]. Этим, собственно, и завершается проектирование.

В рамках существующей методологии продолжает выполняться большая работа, основные усилия которой направлены на совершенствование уже существующих и создание новых методик аналогичного плана [150,151]. Широко реализуемый сегодня путь развития и модернизации теорий и методов расчета технологического оборудования индивидуального производства нацелен, прежде всего, на повышение эффективности его использования путем повышения работоспособности, увеличения производительности и рационального использования материалов, в том числе, и металлоресурсов. При решении такого широкого спектра задач в рамках выбранного пути несомненно присутствуют элементы развития и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Савельев, Александр Николаевич, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Фролов К.В. О технологическом возрождении страны / К.В.Фролов. — Москва: Знание, 1991. - 62 с.

2. Надежность - главный показатель качества техники // Стандарты и качество. -1988. - № 4. - С. 3-6.

3. Сутченко A.A. Предсказание надежности постепенным отказам ИЭТ методом группового учета аргументов / A.A. Сутченко, А.И. Тихонов // Методы и средства интегральной диагностики. - Киев: Техника, 1984.

4. Кугель Р.В. Испытания на прочность машин и их элементов / Р.В. Кугель. -Москва: Машиностроение, 1982. - 181 с.

5. Серенсен C.B. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность / C.B. Серенсен, В.П. Когаев, P.M. Шнейдерович. - Москва : Машиностроение, 1975. - 488 с.

6. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций / В.В. Болотин. - Москва: Машиностроение, 1984. — 312 с.

7. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени / В.П. Когаев. - Москва: Машиностроение, 1977. - 232 с.

8. Гусев A.C. Расчет конструкций при случайных воздействиях / A.C. Гусев, В.А. Светлицкий. - Москва: Машиностроение, 1984. - 240 с.

9. Когаев В.Г1. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность / В.П. Когаев, H.A. Махутов, А.Г1. Гусенков. - Москва: Машиностроение, 1985. - 224 с.

10.Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. -Москва: Машиностроение, 1986. - 224 с.

П.Пампуро В.И. Методика определения безотказности по характеристикам трещиностойкости материала / В.И. Пампуро, М.В. Баумштейн, A.B. Прокопенко // Надежность и долговечность машин и сооружений. - 1986. -Вып. 10.-С. 32-39.

12.Болотин B.B. Надежность обнаружения трещин и трещиноподобных

дефектов / В.В. Болотин // Машиноведение. - 1984. - № 2. - С. 65-70. П.Шлюшенков А.П. Моделирование процесса усталостного разрушения при оценке надежности машин и их элементов / А.П. Шлюшенков, В.А. Татаринцев, Ю.З. Вальков // Проблемы прочности. - 1990. - № 3. - С. 2834.

14.Ризкин И.Ф. Машинный анализ и проектирование технических систем /

И.Ф. Ризкин. - Москва: Наука, 1985. -160 с. 15.Червонный A.A. Надежность сложных систем / A.A. Червонный, В.И. Лукьященко, A.B. Котин. - Москва: Машиностроение, 1976. - 288 с.

16.Капур К. Надежность и проектирование систем / К. Капур, JI. Ламберсон. - Москва: Мир, 1980. - 606 с.

17.Проников A.C. Научные проблемы и разработка методов повышения надежности машин // Проблемы надежности и ресурса в машиностроении. -Москва : Наука, 1986. - С. 87-101.

18.Коновалов Л.В. Нагруженность, усталость, надежность деталей металлургических машин / Л.В. Коновалов. — Москва : Металлургия, 1981. -280 с.

19.Седов Л.И. О перспективных направлениях и задачах механики сплошных сред / Л.И. Седов // Вестник АН СССР. - 1977. - № 2. - С.*

20.Артоболевский И.И. Акустическая динамика машин и конструкций / И.И. Артоболевский, М.Д. Генкин, В.И. Сергеев. - Москва : Наука, 1973.

21.Степанов Г.В. Деформирование и разрушение материалов под действием импульсных нагрузок // Проблемы прочности. - 1980. - № 10. - С. 48-50.

22.Batchelor G.K., Townsend A.A. // Proc.R oy.Soc.Ser. А. - 1949. - V.199. -P. 238.

23.Batchelor G.K. Small-scale variation of convected guantities like temperature in turbulent fluid. Part 2. The case of large conductivity / G.K. Batchelor, I.D. Howells, A.A. Townsend // J. Fluid Mech. - 1959. -№ 1. - P. 134-139.

24.Люнин A.C. Статистическая гидродинамика / A.C. Люнин, A.M. Яглом. -Москва : Наука, 1967.

25.Лифшиц И.М. Введение в теорию неупорядоченных систем / И.М. Лифшиц, С.А. Гредескул, Л.А. Пастур. - Москва : Наука, 1982.

26.Перемежаемость в случайной среде / Я.Б. Зельдович, С.А. Молчанов, A.A. Рузмайкин, Д.Д. Соколов // Успехи физических наук. - 1987. - Т. 152, вып. 1. - С. 3-32.

27.Лехов О.С. Динамика линии привода горизонтальных клетей непрерывно-заготовочных станов / О.С. Лехов, И.Ф. Волегов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1977. - № 6. - С. 170- 173.

28.Выдрин В.Н. Процесс непрерывной прокатки / В.Н. Выдрин, A.C. Федосиенко, В.И. Крайнов. - Москва: Металлургия, 1970. - 456 с.

29.Скичко П.Я. Динамика металлургических машин / П.Я. Скичко, И.И. Леепа // Труды Днепропетровского ин-та черной металлургии. - Москва: Металлургия, 1969. - Т. XXXI. - С. 49-57.

30.Савельев А.Н. Взаимосвязь статистического разброса технологических нагрузок в прокатных клетях с параметрами очага деформации металла / А.Н. Савельев, A.M. Кирносов // Актуальность проблемы материаловедения в металлургии : сб. тез. докл. - Новокузнецк, 1997. - С. 56.

31.Савельев А.Н. Динамика в главной линии при захвате клиновидного слитка / А.Н. Савельев, В.А. Воскресенский // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1975. - № 10. - С. 92-95.

32.Коцарь С.Л. Исследование нестационарных стадий прокатки высоких полос: дис. канд. техн. наук. - Свердловск, 1964. - 120 с.

33.Соколовский С.П. Исследование и разработка основных направлений совершенствования оборудования обжимных прокатных станов: дис. -Свердловск, 1967. - 137 с.

34.Лехов О.С. Исследование динамических нагрузок в главной линии

обжимных станов при захвате и пробуксовках: дис. — Свердловск, 1960. -168 с.

35.Воскресенский В.А. Влияние скорости прокатки на распределение давлений во внешних зонах для высоких полос / В.А. Воскресенский, A.M. Кирносов // Исследование и расчет металлургического оборудования: сб. -Новокузнецк, 1971. - С. 97-102: ил.

36.Воскресенский В.А. Расчет нажимного механизма для поджатая раската / В.А. Воскресенский, A.M. Кирносов, B.C. Чалков // Кузнецкая металлургия в борьбе за механический прогресс и повышение эффективности производства: сб. - Кемерово, 1974.-С. 164-165.

37.Савельев А.Н. Определение динамических нагрузок в технологическом оборудовании / А.Н. Савельев, М.И. Ступаков; Сиб. гос. индустр. ун-т. -Новокузнецк: СибГИУ, 1995. - 110 с.

38.Статистический анализ и математическое моделирование блюминга / C.JI. Коцарь, В.Н. Поляков, Ю.Г. Макаров, В.А. Чичигин. - Москва: Металлургия, 1974. - 280 с.

39.Прокатка на блюминге / И.Я. Тарновский, Е.В. Пальмов, В.А. Тягунов [ и др.]. - Москва : Металлургиздат, 1963. - 388 с.

40.Лехов О.С. Динамика захвата полосы валками в условиях скольжения // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1972. - № 8. - С. 88-92.

41.Исследование динамических нагрузок при захвате металла валками / Тарновский, С.Л. Коцарь, О.С. Лехов, В.П. Корис // Бюллетень ЦНИИНФОРМ. Черная металлургия. - 1965. -№ 8 (508). - С. 40-42.

42.Чекмарев А.П. О предельных условиях захвата на блюминге (в порядке обсуждения) / А.П. Чекмарев, В.Д. Чехранов, В.М. Полещук // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1969. - № 9. - С. 80-82.

43.Макаев C.B. К вопросу захвата металла валками блюминга // Сталь. 1956. -№12.-С. 1084-1094.

44.Tofel W. Creifen Von Wolaen Dei veronderlicher Walegeschwindigkeit / W.

Tofel, E. Schneider // Stahl und Eisen. - 1924. - № 12.

45.Исследование условий захвата на блюминге 1300 / C.JI. Коцарь, О.С. Лехов, Н.Я. Тарновский, В.А. Чичигин, В.Н. Поляков // Теория и технология прокатки: сб. № 176. - Свердловск: Изд. УПИ, 1967. - С. 43 -48.

46.Горенштейн М.М. Увеличение обжатий по условиям трения при прокатке на обжимных станах / М.М. Горенштейн. - Харьков: Металлургия, 1960. -100 с.

47.Б. Фон Кортцфляйт. Производственные исследования условий захвата и установившегося процесса при прокатке блюмов на реверсивных станах // Черные металлы. - 1967 - № 8. - С. 11-20.

48.Куприн М.И. Влияние скорости скольжения на величину коэффициента трения при горячей прокатке // Сборник научных трудов. - Магнитогорск: Изд. Магнитогорского горно-металлургического ин-та. 1957. - Вып. 11.

49.Савельев А.Н. Исследование процесса захвата металла валками / А.Н. Савельев, В.А. Воскресенский, В.Н. Перетятько // Сборник трудов кафедры «Машины и технология ОМД» Омского политехнического института. - Омск: Изд. ОПИ, 1975. - С. 152-157.

50.Исследование процесса захвата клиновидных слитков / А.Н. Савельев, В.А. Воскресенский, В.Н. Перетятько, В.Н. Широков // Сборник трудов кафедры "Машины и технология ОМД" Омского политехнического института. - Омск: Изд. ОПИ, 1975. - С. 144-147.

51. Грудев А.П. Контактные напряжения при захвате полосы валками. / А.П. Грудев, И. Брусенкой, Г.Г. Шломчак // Обработка металлов давлением: сб. - 1972.-№58.-С. 231-235.

52. Савельев А.Н. Изменение динамической составляющей нагрузок в приводах клетей непрерывно-заготовочного стана / А.Н. Савельев, Ан.Н. Савельев, A.M. Кирносов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1984. - № 12.-С. 136-137.

53. Савельев А.Н. Оценка силовых условий эксплуатации динамически нагруженных пар трения. Металл и технический прогресс : тез. всесоюз. науч.-техн. конф. / А. Н. Савельев, A.M. Кирносов, В.Н. Савельев. -Москва: Металлургия, 1987. - С. 229-230.

54. Динамика и прочность прокатного оборудования / Ф.К. Иванченко, П.И. Полухин, М.А. Тылкин, В.П. Полухин. - Москва: Металлургия, 1970. - 487 с.

55. Савельев А.Н. Исследование динамики движения полосы в установившейся стадии прокатки / А.Н. Савельев, Ан. Н. Савельев // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1982. - № 10. - С. 71-74.

56. Saveliev A.N. The study of dinamics of a moving strip in the steady stats of rolling / A.N. Saveliev, An.N. Saveliev // Steel in USSR. - 1982. - № 10.

57. Molchanov S.A., Ruzmaikin A.A., Sokoloff D.D.// Geophys and Astrophys. Fluid.Dyn. - 1984. - V. 30. - P.341.

58. Розовский Б.Л. Труды 4-й Международной Вильнюсской конференции по теории безопасности и математической статистики. - Вильнюс: Мокслас, 1985. - Т.4. - 256 с.

59. Перемежаемость в случайной среде / Я.Б. Зельдович, С.А. Молчанов, A.A. Рузмайкин, Д.Д. Соколов // Успехи физических наук. - 1987. - Т. 152, вып.1. — С. 3-32.

60. Золотарев В.М. Выражение плотности устойчивого закона с показателем а, большим единицы, через плотность с показателем 1/á //ДАН СССР. -1954. - Т.98. - С.735-738.

61. Гребеник В.М. Надежность металлургического оборудования: справочник / В.М. Гребеник, В.К. Цапко. - Москва: Металлургия, 1980. -343 с.

62. Маркс К. Старое предисловие к [Анти] - Дюрингу. О Диалектике. // К. Маркс, Ф. Энгельс. Сочинения. - Т .20. - С. 364-372.

63. Савельев А.Н. Виды движений в материалах и невелеровские кривые

усталостной их оценки // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1992. — № 2. — С.78-81.

64. Горицкий В.М. Структура и усталостное разрушение металлов / В.М. Горицкий, В.Ф. Терентьев. - Москва: Металлургия, 1980. - 207 с.

65. Иванова B.C. Природа усталости металлов / B.C. Иванова, В.Ф. Терентьев. - Москва: Металлургия, 1975. - 455 с.

66. Кеннеди А.Ф. Ползучесть и усталость в металлах / А.Ф. Кеннеди. -Москва: Металлургия, 1965. - 312 с.

67. Разрушение / под ред. Г. Либовица. - М.: Металлургия, 1976. - Т. 6. Разрушение металлов. - 496 с.

68. Такео Екобори. Научные основы прочности и разрушения материалов. -Киев: Наукова думка, 1978. - 351 с.

69. Мелюхин С.Т. О диалектике развития неорганической природы / С.Т. Мелюхин. - Москва: Наука, 1960. - 9 с.

70. Кандыбо Г.В. Материя, движение, техника / Г.В. Кандыбо, В.М. Страшников. - Минск: Наука и техника, 1977. - 197 с.

71. Мелюхин С.Т. Материя в ее единстве, бесконечности и развитии / С.Т. Мелюхин. - Москва, 1966. - 384 с.

72. Свидерский В.Н. О некоторых принципах и направлениях современного исследования диалектики // Современные проблемы материалистической диалектики. - Москва, 1971. - С. 5-6.

73. Ленин В.И. Материализм и эмпириокритицизм. - Москва: Политиздат, 1951.-352 с.

74. Савельев А.Н. Процесс передачи движения и интенсивность накопления повреждений в деталях технологических машин // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1977. - № 2. - С. 63-66.

75. Кубо Р. Термодинамика / Р. Кубо. - Москва: Металлургия, 1970. - 304 с.

76. Новиков И.И. Термодинамика / И.И. Новиков. - Москва: Металлургия, 1984.-592 с.

77. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем / В.В. Болотин. -Москва: Наука, 1979. - 336 с.

78. Павлов П.А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность / П.Л. Павлов. - Ленинград: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1988. - 252 с.

79. ГОСТ 27.202-83. Надежность в технике. Технологические системы. Методы оценки надежности по параметрам качества изготовляемой продукции. - Введ. 1984-07-01. - Москва: Изд-во стандартов, 1983. - 35 с.

80. Савельев А.Н. Работоспособность оборудования, как комплексный критерий // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1991. - № 6. - С. 102-104.

81. Шевелев В.В. Кинетика хрупкого разрушения и долговечность материалов / В.В. Шевелев, Э.М. Карташов // Проблемы прочности. -1990. -№3.- С. 9-13.

82. Херцберг Р.В. Деформация и механика разрушения конструкционных материалов / Р.В. Херцберг. - Москва: Металлургия, 1989. - 575 с.

83. Неймарк Ю.П. Динамические системы и управляемые процессы. -Москва: ФМЛ, 1978. - 336 с.

84. Савельев А.Н. Работоспособность оборудования и динамика условий эксплуатации // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1991. - № 8. - С. 69-72.

85. Савельев А.Н. Оценка работоспособности электромеханических систем прокатного комплекса блюминг - непрерывно - заготовочный стан // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1991. -№ 9. - С. 106-108.

86. Беленький Д.М. Повышение надежности серийных машин путем увеличения ресурсов лимитирующих деталей / Д.М. Беленький, В.Е. Касьянов // Вестник машиностроения. - 1980. - № 1. - С. 12-14.

87. Целиков А.И. Прокатные станы / А.И. Целиков. - Москва: Госнаучтехиздат, 1946. - 558 с.

88. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем / В.В. Болотин. — Москва: Наука. Гл. редакция физико-математической литературы, 1979. —

336 с.

89. Левин Б.Р. Теоретические основы статической радиотехники / Б.Р. Левин. - Москва: Советское радио, 1969. - 752 с.

90. Стратонович Р. Л. Избранные вопросы теории флуктуаций в радиотехнике / Р.Л. Стратонович. - Москва: Радио, 1961. - 752 с.

91. Мальчиков C.B. Определение вероятности недостижения границы прямоугольной области многомерным процессом // Автоматика и телемеханика. - 1973. - № 4. - С. 19-28.

92. Гребеник В.М. Надежность металлургического оборудования : справочник / В.М. Гребеник, В.К. Цапко. - Москва: Металлургия, 1989. -591 с.

93. Митченко Е.И. Статистические закономерности неупругого деформирования и усталостного разрушения металлов // Проблемы прочности. - 1988. - № 8. - С. 55-58.

94. Матохнюк Л.Е. Применение методов высокочастотного нагружения для ускоренного определения эффективных коэффициентов концентрации напряжений / Л.Е. Матохнюк, A.B. Войналович // Проблемы прочности. -1988.-№8.-С. 51-54.

95. Савельев А.Н. Характер работоспособности материала при испытании его на усталость / А.Н. Савельев, И.Л. Баклушин // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1991. -№ 11. - С. 51-53

96. Автоматизированная система для исследования усталости и неупругости металлов при многоцикловом нагружении / В.Т. Трощенко, Ю.И. Коваль, Н.И. Баглаев [и др.] - Киев: Изд. Ин-та проблем прочности АН УССР, 1980.-39 с.

97. Когаев В.П. Прочность и износостойкость деталей машин: учеб. пособие для машиностр. спец. вузов / В.П. Когаев, Ю.Н. Дроздов. - Москва: Высш. шк., 1991.-319 с.

98. Расчет на прочность деталей машин : справочник / под ред. И.А. Биргер,

Б.Ф.Шадр, Г.Б.Иосилевич. - 3-е изд., перереб. и дополи. - Москва: Машиностроение, 1979. - 702 с.

99. Савельев А.Н. Использование критерия работоспособности деталей в расчетах на долговечность // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1991. - № 10.-С. 84-86.

100. Коттрелл А.Х. Прерывистая текучесть // Структура и механические свойства металлов. - Москва: Металлургия, 1967. - С. 210-224.

101. Конрад Г. Модель деформированного упрочнения для объяснения влияния величины зерна на напряжение течения металла // Сверхмелкое зерно в металлах. - Москва : Металлургия, 1073. - С. 206-219.

102. Кульбашний П.Ф. Влияние частоты нагружения и направленности анизатрогши на усталостную прочность листового алюминиевого сплава АМг65М // Проблемы прочности. 1972. -№ 6. - С. 38-41.

103. Кузьменко В.А., Матохшок JI.E., Писаренко Г.Г. и др. // Усталостная прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения: сб. докл. - Киев: Наукова думка, 1976.-С. 23-32.

104. Писаренко Г.Г. Влияние частоты циклического растяжения - сжатия на выносливость сплава Д16Т // Проблемы прочности. 1972. - № 12. - С.2-23.

105. Гришаков C.B. // Усталостная прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения: сб. докл. - Киев: Наукова думка, 1976. - С. 32-37.

106. Савельев А.Н. Влияние частоты нагружения на характер распределения движений в материалах / А.Н. Савельев, В.Е. Громов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1999. - № 6. - С. 62-66.

107. Кооперативные деформационные процессы и локализация деформаций / В.А. Лихачев, В.Е. Панин, Е.Э. Засимчук [и др.] - Киев: Наукова думка, 1989.-320 с.

108. Структурные уровни пластической деформации и разрушении / В.Е.

Панин, Ю.В. Гриняев, В.И. Данилов [и др.]. - Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1990.-255 с.

109. Хакен Г. Синергетика / Г. Хакен. - М. : Мир, 1980. - 404 с.

110. Кузьменко Г.И. Значение теории простых марковских процессов в физической химии // Журнал физической химии. - 1977. - № 10. - С. 2607-2610.

112. Носкова H.H. Прямое наблюдение расщепления дислокаций в твердых растворах с ОЦК решеткой // Физика металлов и металловедение. -1985. -Т60, вып. 2.-С. 387-394.

113. Гришаков C.B. Усталостные испытания конструкционных материалов при высокочастотном растяжении-сжатии в условиях криогенной (-196) температуры / С.В .Гришаков // Усталостная прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения: сб. докл. - Киев: Наукова думка, 1976. - С. 32-37.

114. Троян И.А., Цимбалистый Я.И. // Усталостная прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения: сб. докл. - Киев: Наукова думка, 1976. - С.45-53.

115. Троян И.А., Шевчук А.Д. // Усталостная прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения: сб. докл. - Киев : Наукова думка, 1976. - С. 88-91.

116. Самарин В.К. Исследование влияния магнитного поля установки на результаты усталостных испытаний // Проблемы прочности. -1978. - № 11.-С.118-122.

117. К вопросу о влиянии диффузионного хромирования и ванадирования на выносливость сталей / В.И. Похмурский, В.Б. Далисов, Т.Н. Каличак, В.И. Дидошак // Проблемы прочности. - 1971. - № 3. - С. 116-117.

118. Трощенко В.Т., Драган В.И. Исследование влияния концентрации напряжений на характеристики сопротивления усталостному разрушению сталей по критерию зарождения трщин / В.Т. Трощенко, В.И. Драган //

Проблемы прочности. -1986. - № 2. - С. 3-8.

119. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов / B.C. Иванова. -Москва : Металлургиздат, 1963.

120. Кузьменко В.А. Высокочастотные усталостные испытания как метод ускоренного определения характеристик выносливости материала // Проблемы прочности. - 1980. - № 10. - С. 40-43.

121. Влияние частоты нагружения на усталостную прочность металлов. Усталостная прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения / В.А. Кузьменко, JI.B. Матохнюк, Г.Г. Писаренко, И.А. Троян, А.Д. Шевчук; АН УССР. Институт проблем прочности. - Киев, 1977. - С. 23-32.

122. Трощенко В.Г. Прогнозирование долговечности металлов при многоцикловом нагружении // Проблемы прочности. - 1980. - № 310. - С. 31-39.

123. Васинюк И.М. Об ускоренном определении предела выносливости / И.М. Васинюк, В.А. Самгин // Проблемы прочности. - 1972. - № 6. — С. 120-123.

124. Poincare H. Methodes nouvelles de la mechamque cetest, t II, III. - Paris, 1893, 1899.

125. Заславский Г.М. Статистическая необратимость в нелинейных системах / Г.М. Заславский. - Москва: Паука, 1970. - 320 с.

126. Синай А.Г. Введение в эргодическую теорию / А.Г. Синай. - Ереван: Изд. Ереванского университета. 1973. - 473 с.

127. Неймарк Ю.И. Теория нелинейных колебаний и стахостические движения динамических систем / Ю.И.Неймарк // Динамика систем. -1977. -№ 12.-С. 74-95.

128. Юдин A.A. Связь сигнала акустической эмиссии с пластической деформацией металла / A.A. Юдин, В.И. Иванов // Проблемы прочности. -1986.-№6.-С. 103-105.

129. A.C. № 1193501 СССР МКИ G 01 N3/00. Способ исследования механических свойств материалов / А.Н. Савельев, Ан. Н. Савельев ; Сибирский металлургический ин-т. - № 3728717/25-28. - заявл. 28.02.84 ; опубл. 1985, Бюл. № 43. С. 171.

130. Звуковое излучение двойникующих дислокаций /Бойко B.C. и др.// Физика твердого тела. - 1970. - № 2. - С. 17-53.

131. Green А.Т. Detection of incipient failurts in pressurevtssels by stresswave emissions // Nuclear Safety. - 1969. -10. 4.

132. Liptai R.G. e.a. Jut. // J. Nondestructive Testing. - 1969. - № 1. - P. 213.

133. Использование эмиссии волн напряжений для перазрушающего контроля материалов и изделий / Ю.И. Болотин, В.А. Грешников, A.A. Гусаков, Ю.В. Дробот, В.Г1. Ченцов // Дефектоскопия. - 1971. - № 6. - С. 5-25.

134. Терентьев В.Ф. К вопросу о построении полной кривой усталости. Сообщ. 3 / В.Ф. Терентьев, М. Билы // Проблемы прочности. - 1973. - № 2.

135. Гурьев A.B. Металловеденье и прочность материалов / A.B. Гурьев, Г.Ю. Столяров // Труды Волгоградского политехнического института. -Волгоград: Изд. ВПИ, 1968.

136. Писаренко Г.С. Вопросы механической усталости / Г.С. Писаренко, В.Т. Трощенко. — Москва: Машиностроение, 1964.

137. Трощенко В.Т. К вопросу о неоднородности протекания деформаций в поликристаллах [Испытание материалов] // Физика металлов и металловедение. - 1963. - Т. 5, вып.З. - С/ 410-418

138. Гурьев A.B. Особенности процесса начальной стадии пластической деформации при статическом и циклическом нагружении углеродистой стали. / A.B. Гурьев, Г.М. Мишарев. // Металловедение и прочность материалов: тр. Волгоградского политехнического института. Т. III. ВПИ, 1971,- С. 56-63

139. Гребеник В.М. Усталостная прочность и долговечность металлургического оборудования / В.М. Гребеник. - Москва: Машиностроение, 1969.

140. Касьянов В.Е. Принципы создания практически безотказных машин // Стандарты и качество. - 1988. - № 7. - С. 39-42.

141. Unique Flut Goes up for Sale // World Construction. - 1985. - V.38, № 10. P. 54.

142. Chance Hire Starts Flat& // Construction plant egvipment. - 1985. - V.13, № 10.-P.19.

4

143. Silke E. - Sportless Reliability Record Overcomes Servise Shortfall // Contract I. - 1984. - 322, № 5485. - P. 24-26.

144. О нормировании показателей надежности / И.З. Аронов, Е.И. Бурдасов, В.Н. Дымчишин, А.И. Кубарев // Надежность и контроль качества. - 1982. - № 9. - С. 52-58.

145. Кубарев А.И. // Задачи стандартизации в области надежности и контроля качества. - 1986. - № 3. - С. 3-12.

146. MP 133-84. Управление надежностью изделий машиностроения с применением интегрального показателя надежности. - Москва: Изд. ВНИИНМАШ, 1984. - 64 с.

147. MP 130-84. Надежность в технике. Оптимизация требований к надежности элементов (составных частей). - Москва : Изд. ВНИИНМАШ, 1984.

148. Касьянов В.Е. Интервальная оценка установленных показателей надежности машин и их составных частей / В.Е. Касьянов, A.B. Скориков, H.JI. Вернун // Надежность и контроль качества. - 1984. - № 11. - С. 4852.

149. MP 92-83.Определение экономической эффективности повышения надежности выпускаемых машин. - Москва : Изд-во ВНИИНМАШ, 1983. -24 с.

150. Особенности использования систематических моделей случайных факторов при прогнозировании надежности / В.К. Цапко, В. А. Ермократьев, В.В. Иванов, Г.И. Толстиков, C.B. Данович // Надежность и долговечность машин и сооружений - 1987. - № 1. - С. 15-23.

151. Войнов К.Н. Прогнозирование надежности механических систем / К.Н. Войнов. - Ленинград: Машиностроение, 1978. -208 с.

152. Коновалов Л.В. Применение автоматизированного банка данных для оценки и анализа надежности металлургического оборудования / Л.В. Коновалов, А.Н. Цупров // Вестник машиностроения. - 1988. - № 12. - С. 23-26.

153. Головин A.A. Алгоритмизация задач проектирования механизмов // Изв. вузов. Машиностроение. -1988. -№ 1. - С. 41-47.

154. Белых H.H. Металлургическое оборудование/ H.H. Белых, Г.Е. Нефедов. - М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1-70-20. - 29 с.

155. Савельев А.Н. Оценка эксплуатационной надежности технологического оборудования непрерывно-заготовочного стана / А.Н. Савельев, B.C. Гаряшин //Новые металлургические технологии и оборудование / СО АН СССР. - Новосибирск, 1988.-С. 135-136.

156. Шашкин В.В. Комплексная оценка надежности и эффективности промышленных систем // Надежность и долговечность машин и сооружений. - 1983.-№ 4. -С. 3-11.

157. Никитин Г. Познание сложного / Г. Никитин, И. Пригожин. - Москва : Мир, 1990.-342 с.

158. Фракталы в физике: тр. 4 междунар. симпозиума по фракталам в физике (Италия, 9-12 июля 1985 г). - Москва: Мир, 1988.-670 с.

159. Williams C.B. Patterns in the Balance of Nature, and the Related in Quantitative // Ecology. Academic Press, London and New York, 1964. - P. 324.

160. Zipf G.K. Human lehaviour and the principle of least effort. Cambridge

(Mass): Addison-Wesley,1949.-XI.~573 p.

161. Хайтун С.Д. Наукометрия: состояние и перспективы / С.Д. Хайтун. — М. : Наука, 1983.-344 с.

162. Савельев А.Н. Структурные особенности устойчиво функционирующей сложной технической системы // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1996. -№ 12.-С. 53-58.

163. Яблонский А.И. Математические модели в исследовании науки / А.И. Яблонский. - Москва: Наука, 1986. - 351 с.

164. Арапов М.В. О смысле ранговых распределений / М.В. Арапов, E.H. Ефимова, Ю.А. Шрейдер // Научно-техническая информация. - 1975. -Сер. 2. -№ 1.

165. Mandelbrot В. Des objets fractals: forme, hasard et dimension. - Paris: Flamerion, 1975. - 192 p.

166. Кудрин Б.И. Применение понятий биологии для описания и прогнозирования больших систем, формирующихся технологически. // Электрификация металлургических предприятий Сибири. - Вып. 3. -Томск: Изд. Томск, ун-та, 1976. - Вып. 3. - С. 171-204.

167. Кудрин Б.И. Электрика: некоторые теоретические основы // Электрификация металлургических предприятий Сибири. - Томск : Изд-во Томск, гос. ун-та, 1989. - Вып. 6. - С. 5-73.

168. Бусленко Н.П. Лекции по теории сложных систем / Н.П. Бусленко, В.В. Калашников, И.Н. Коваленко. - М.: Советское радио, 1977. - 439 с.

169. Северцев H.A. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке / H.A. Северцев. - М.: Высшая школа, 1989. - 432 с.

170. Кудрин Б.И. Системный анализ техноценоза // Электрификация металлургических предприятий Сибири. - Томск: Изд-во Томск, гос. унта, 1978. - Вып.4. - С. 125-165.

171. Савельев А.Н. Особенности эволюционного процесса формирования сложных технических систем // Становление философии техники:

техническая реальность и технетика - М.: Центр системных исследований. 1997.-С. 155-165.

172. Савельев А.Н. Проектирование гомеостазных прокатных комплексов // Изв вузов. Черная металлургия. - 1991. -№ 12. - С. 78-82.

173. Ленин В.И. С чего следует начинать науку // Поли. собр. соч. Т. 29. - С. 92-114.

174. Кандыбо Г.В. Материя, движение, техника / Г.В. Кандыбо, В.М. Страшников. - Минск : Наука и техника, 1977. - 197 с.

175. Lefebure U.A. // J. Social Biol Struct. - 1989. - V.12. - P. 77-81.

176. Голубков Е.П. Системный анализ как направление исследований // Системные исследования. Ежегодник, 1976. - Москва : Изд-во Наука, 1977.-С. 119-129.

177. Watterson G.A. Model for the Zogarithmic Species Abundance Distribution // Theoretical Population Biology. - 1974. - № 6..- P. 217- 250.

178. Яблонский А.И. Развитие науки как открытой системы // Системные исследования. Ежегодник. 1978. - Москва : Наука, 1978. - С. 86-109.

179. Савельев А.Н. Математическое описание внутренних процессов формирования сложной технической системы // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1997. - № 8. - С. 52-56.

180. De Finetti В. Sutta funzione a incremento ateaterio // Rend. R. Accad. Zincei, 6, 10,- 1929.-P. 163-168.

181. Levy P. Calccul des probabilités / P.Levy. - París, 1925.- 152 s.

182. Хинчин A.E. Предельные законы для сумм независимых случайных величин / А.Е. Хинчин. - Москва-Ленинград : ОНТИ, 1938. - 116 с.

183. Гнеденко Б.В. Предельные распределения для сумм независимых случайных величин / Б.В. Гнеденко, А.Н. Колмогоров. - Москва-Ленинград : Гостехтеориздат, 1949. -264 с.

184. Золотарев В.М.Современная теория суммирования независимых случайных величин. - М: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. Лит., 1986. - 416с.

185. Ибрагимов И.А. Независимые и стационарно связанные величины / И.А. Ибрагимов, Ю.В. Линник. - Москва : Наука. 1965. - 524 с.

186. Саркисян С.А. Большие технические системы. Анализ и прогноз развития / С.А. Саркисян, В.М. Ахундов, Э.С. Минаев. - Москва : Наука, 1977.-350 с.

187.Друисинин В.В. Проблемы системологии (проблемы теории сложных систем) / В.В. Друисинин, Д.С. Конторов. - Москва: Советское радио, 1976.-296 с.

188. Бир. Ст. Кибернетика и управление производством / Ст. Бир. - Москва: Физматгиз, 1963. - 275 с.

189. Хубка В. Теория технических систем / В. Хубка. - Москва : Мир, 1987. -

208 с.

190. Быков В.П. Методика проектирования объектов новой техники / В.П. Быков. - Москва : Высшая школа, 1990. - 168 с.

191. Гвишиани Д.М. Материалистическая диалектика - философская основа системных исследований // Системные исследования Методологические проблемы. Ежегодник, 1979. - Москва : Изд-во Наука, 1980. - С. 7-28.

192. Савельев А.Н. Особенности формирования работоспособных технических систем // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1998. - № 8. - С. 69-75.

193. Советский энциклопедический словарь. - Москва : Советская энциклопедия, 1989. - 1630 с.

194. Дарвин Ч. Происхождение видов / Ч. Дарвин. - Москва-Ленинград : Сельхозгиз, 1937. -387 с.

195. Савельев А.Н. Принципы формирования САПР надежного в эксплуатации прокатного оборудования //Актуальные проблемы горнометаллургического производства / Сиб. гос. индустр. ун-т. - Новокузнецк : СибГИУ, С. 316-326.

196. Кудрин Б.И. Распределение электрических машин по повторяемости,

как некоторая закономерность //Электрификация металлургических предприятий Сибири. - Томск : Изд. Томск, гос. ун-та, 1974. - Вып. 2. -С. 31-40.

197. Цзе Ф.С. Механические колебания / Ф.С. Цзе, И.С. Морзе, Р.Т. Хинкл. -Москва : Мир, 1966. - 507 с.

198. Кожевников С.Н. Динамика нестационарных процессов в машинах / С.Н. Кожевников. - Киев : Наукова думка, 1986. - 286 с.

199. Савельев А.Н. Оценка процесса взаимодействия контактируемых поверхностей вкладыша головки шпинделя методом фотоупругости / А.Н.Савельев, В.Н.Гульняшкин, Н.В.Савельев ; Сиб. гос. индустр. ун-т // Материалы десятой научно практической конференции по проблемам механики и машиностроения. - Новокузнецк : СибГИУ, 2000. - С. 174-178.

200. Савельев А.Н. Оценка величины нагружения пары трения универсального шпинделя клетей непрерывно-заготовочного стана / А.Н.Савельев, Н.В.Савельев // Материалы двенадцатой научно практической конференции по проблемам механики и машиностроения. - Новокузнецк,

2002.-С. 168-171.

201. Савельев А.Н. Комплексное исследование характера нагруженности пары трения шпинделей заготовочного прокатного стана / А.Н.Савельев, Н.В.Савельев // Материалы тринадцатой научно практической конференции по проблемам механики и машиностроения. - Новокузнецк,

2003. - С.33-40.

202. Савельев А.Н. Идентификация механизма взаимодействия поверхностей трения шпинделей черновой группы клетей НЗС / А.Н. Свельев, Н.В. Савельев // Материалы четырнадцатой научно практической конференции по проблемам механики и машиностроения. - Новокузнецк, 2004. - С. 133-136.

203. Савельев А.Н. Частотно-амплитудный анализ напряжений в универсальном шпинделе привода прокатной клети / А.Н. Савельев, Н.В.

Савельев // Материалы шестнадцатой научно практической конференции по проблемам механики и машиностроения. - Новокузнецк, 2006. - С. 218-224.

204. Савельев А.Н. Экспериментальная оценка динамических нагрузок в зоне трения вкладышей универсального шпинделя прокатного стана // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2002. - № 8. - С. 51-53

205. Савельев А.Н. Анализ нагрузок во вкладыше универсального шпинделя привода прокатной клети // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2007. - № 10.-С. 57-59

206. Савельев А.Н. Визуальная оценка динамических процессов в шарнирах головок универсального шпинделя / А.Н. Савельев, Н.А. Локтева // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2009. - № 8. - С. 59

207. Нижник Н.В. Повышение надежности оборудования главной линии прокатных станов на основе моделирования нестационарных режимов нагружения // Вестник национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт». - 2010. - № 60. — С. 188— 190. - (Сер. Машиностроение).