Browsing by Author "Білодіденко, Сергій Валентинович"

Now showing 1 - 14 of 14

Витривалість при складному напруженому стані в аспекті подовження ресурсу технологічного устатковання промислових виробництв
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Білодіденко, Сергій Валентинович; Гануш, Василь Іванович; Іжевський, Євген Анатолійович; Чеченєв, Володимир Андрійович; Щербінін, Максим Олександрович
UKR: Актуальність даної роботи обумовлена загальносвітовою тенденцією до збільшення призначених термінів експлуатації основного технологічного устатковання в усіх галузях виробництва. Завдяки процедурі подовження строків до зняття з експлуатації зменшуються не тільки питомі витрати на утримання устаткування, але і собівартість продукції. Можливість подовження ресурсу визначається технічним станом базових конструкцій. Розглянуто поняття про базові несучі конструкції промислового устатковання. Наведено проблеми методологічного характеру, які постають при подовженні призначеного ресурсу базових конструкцій. Однією з таких проблем є врахування складного напруженого стану металу базових конструкцій при циклічній дії комплексного навантаження. Наведено огляд моделей для врахування цього чинника, які класифіковані за ознакою еквівалентування по певному показнику напружено-деформованого стану. Найбільш ефективним визнаються моделі еквівалентування за дотичними напруженнями і деформаціями у поєднанні з концепцією критичних площин. Але вони працюють при відношенні меж втоми за дотичними і нормальними напруженнями більшим від 0.5. До того ж, визначення останніх потребує специфічного випробувального обладнання. На противагу цим моделям надано модель довговічності, яка отримана з правила об’єднання ресурсних індексів безпеки. Напружений стан представляється як комбінація окремих типів деформування, що циклічно змінюються в часі зі своїми амплітудами, асиметріями і частотами. Основний акцент в статті зроблено на розробці методики втомних випробувань на триточковий згин при варіюванні кратності зразка. Підтверджена можливість отримання параметрів моделі багатовісної втоми за допомогою цієї методики. Вона придатна для звичайних випробувальних машин і зразків простої форми. Остання перевага важлива саме для базових конструкцій, з фрагментів яких важко виготовити зразок складної форми.
Діагностичні властивості динаміки взаємодії суміжних прокатних клітей через полосу
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2025) Вереньов, Валентин Володимирович; Білодіденко, Сергій Валентинович; Коренной, Володимир Віталійович; Сокол, Галина Іванівна
UKR: Розглядаються динамічні процеси – момент сил пружності в лініях приводу валків і вібрація обладнання в режимі взаємодії двох клітей під час захвату полоси та сумісної прокатки. Визначені особливості коливань параметрів, коли в попередній кліті ведеться прокатка товстої полоси і в цей час відбувається її захват в наступній кліті. З-за наявності зносу та зазорів реакція ділянок лінії приводу запізнюється: чим вони більше, тим більше час запізнення. Шляхом дослідів на діючих станах доведено, що цей час являється достатньо важливим діагностичним показником. Запропоновано використати цю особливість у шестиклітьових групах безперервної прокатки. Доведено, що подібним показником слугує швидкість розповсюдження ударної хвилі вздовж лінії приводу від кліті до двигуна. Ведеться порівняння часу запізнення і швидкості при захваті полоси та взаємодії клітей через полосу. Способи реалізуються шляхом розміщення датчиків вібрації на відповідних ділянках лінії приводу.
Діагностування технічного стану базових металевих конструкцій шляхом контролю твердості їхньої поверхні
(ДП ДОСЗТ, 2020) Білодіденко, Сергій Валентинович; Гануш, Василь Іванович; Петров, М.; Островерхов, Микола Петрович
UK: Базові несучі конструкції визначають загальний термін експлуатації об'єктів, оскільки не підлягають заміні. Тому їх технічний стан визначається за допомогою неруйнівних методів контролю. Розглянуто особливості застосування методу контролю твердості для з'ясовування ступеню деградації металу після довготривалої експлуатації. Знайдено лінійний зв'язок між циклічною в'язкістю руйнування сталі і коефіцієнтом варіації твердості сталі 09Г2С.
Моделювання нових процесів підготовки гільз перед прокаткою
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Білодіденко, Сергій Валентинович; Мазур, Ігор Анатолійович; Добряк, Володимир Дмитрович; Угрюмов, Юрій Дмитрович; Угрюмов, Дмитро Юрійович
UKR: Метою даної роботи є розробка нових технологічних процесів підготовки кінців гільз на дорні перед прокаткою на пілігримовому трубопрокатному стані. Методика. В роботі вирішена задача підготовки кінців гільз в лінії зарядки в них дорнів, котра здійснюється на діючій дільниці пілігримового стана. Результати. Для визначення енергосилових параметрів зусилля заправного преса при підготовці заднього кінця гільзи використано метод ліній ковзання, за допомогою якого були розраховані зміни зусилля роздачі заднього кінця гільзи конічним пояском дорна з урахуванням глибини його введення. Наукова новизна. Це дозволяє назначити робочу довжину конічного пояска дорна при вибраній його конусності з урахуванням можливостей гідроциліндра заправного преса. Практична значущість. Запропонована технологія підготовки кінців гільз на дорні перед пілігримовою прокаткою дозволяє знизити різностінність гільз та труб за рахунок концентричного розташування гільзи на дорні в процесі прокатки.
Моделювання роботи гідравлічного гальма форголлера подавального апарата пілігримового стана
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Білодіденко, Сергій Валентинович; Мазур, Ігор Анатолійович; Добряк, Володимир Дмитрович; Угрюмов, Дмитро Юрійович; Угрюмов, Юрій Дмитрович
UKR: Подавальний апарат є одним з основних частин обладнання пілігримового стана, робота якого визначає не тільки продуктивність, но і якість труб які прокочуються. Однією з основних проблем працюючих подавальних апаратів є незадовільне гальмування рухомих мас при задаванні гільзи на дорні у валки пілігримового стана, що призводить до значної швидкості зустрічі гільзи з валками, яка досягає 1–2 м/с. Це в значній мірі збільшує динамічні навантаження в головній лінії стана і обмежує його продуктивність. Загальним недоліком відомих пристроїв гальмування є імпульсне підвищення тиску рідини в гідравлічному гальмі. Метою роботи є мінімізація сили гальмування рухомих частин форголлера у межах припустимих прискорень, шляху і часу. В роботі мінімізація сили гальмування досягається за рахунок постійності тиску рідини в камері гальмування гідрогальма на всьому шляху гальмування. Розглянуто два варіанта гідравлічного гальма, у якого кінетична енергія рухомих частин при гальмуванні поглинається роботою тертя гальмівної рідини при перетіканні із камери гальмування у водяну камеру. В першому варіанті перетікання рідини із камери гальмування у водяну здійснюється через дроселюючи канали в тілі шпинделя. В другому варіанті перетікання рідини здійснюється через змінну кільцеву щілину, яка утворена циліндричною поверхнею втулки гальмування і криволінійною поверхнею шпинделя на ділянці гальмування. Профіль дроселюючих каналів і криволінійна утворююча поверхні шпинделя апроксимується прямими лініями, що значно спрощує їх виготовлення. Профілі каналів і криволінійні утворюючі для всіх труб, які прокатуються, достатньо близькі один до одного, що дозволяє весь сортамент розділити на дві групи і для кожної групи призначити один профіль каналів або криволінійних утворюючих. За допомогою гідродинамічної теорії виконано моделювання роботи двох варіантів гідравлічного гальма і визначені їх переваги та недоліки. Пристрій гальмування по першому варіанту має перевагу, яка полягає в тому, що шпиндель і втулка гальмування центруються по контактній поверхні, но має той недолік, що більш трудомісткі в виготовлені чим шпиндель з конічними поверхнями на ділянці гальмування. Для перевірки і уточнення отриманих результатів в роботі необхідно проведення фізичного моделювання роботи гідравлічного гальма по двом варіантам.
Надійність, ремонт та монтаж машин та устаткування. Ймовірнісні методи розрахунків деталей металургійного обладнання на обмежену довговічність
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Толстіков, Георгій Іванович; Поворотній, Віктор Володимирович; Білодіденко, Сергій Валентинович; Гануш, Василь Іванович
UKR: В навчально-методичних рекомендаціях викладено методи розрахунків деталей металургійного обладнання на обмежену довговічність. Наведений приклад застосування методу розрахунку деталей металургійного обладнання на базі станин робочих клітей станів холодної прокатки труб. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Надійність, ремонт та монтаж машин та устаткування» за спеціальністю 133 «Галузеве машинобудування» для ОПП «Галузеве машинобудування» освітнього рівня бакалавр.
Основи автоматизованого проєктування технологічного обладнання. Параметричне проєктування деталей машин
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Білодіденко, Сергій Валентинович; Баюл, Костянтин Васильович; Гануш, Василь Іванович
UKR: В навчально-методичних рекомендаціях викладено скорочений огляд стану розвитку параметричного проєктування деталей машин. Наведений приклад застосування методу параметричного проєктування типової деталі технологічного обладнання з використанням системи автоматизованого проєктування. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Основи автоматизованого проєктування технологічного обладнання» за спеціальністю 133 «Галузеве машинобудування» для ОПП «Галузеве машинобудування» освітнього рівня бакалавр.
Процеси підготовки заготовки до прошивання на косовалковому стані
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Білодіденко, Сергій Валентинович; Мазур, Ігор Анатолійович
UKR: Для удосконалення процесу косовалкового прошивання заготовок широко використовують операцію зацентрування переднього торця заготовки, що знижує різностінність передніх кінців гільз та труб. Підготовка заготовки шляхом профілювання конічної ділянки на її передньому кінці не мала застосування на практиці внаслідок відсутності надійних технічних рішень. На основі виконаного аналізу відомих процесів підготовки заготовок до прошивання на косовалковому стані встановлено, що найбільш ефективною є комплексна підготовка переднього кінця заготовки, яка включає профілювання і зацентрування. З процесів підготовки заготовки до прошивання, а саме: зацентрування переднього торця і профілювання переднього кінця широко застосовується тільки зацентрування. Профілювання переднього кінця заготовки практично не застосовується на трубопрокатних агрегатах. Тім більше, спільне застосування цих двох процесів на практиці не відомо. Метою даної статті є розробка технології та обладнання для комплексної підготовки передніх кінців заготовок перед прошиванням на косовалковому стані шляхом профілювання кінця заготовки у конічній матриці та зацентрування її переднього торця. Запропонована конструкція ділянки з обладнанням для комплексної підготовки заготовки до прошивання, яка дозволяє здійснювати цю підготовку на різних позиціях при використанні декількох розмірів заготовок по діаметру. Визначені силові параметри запресовування заготовки у конічну матрицю та зацентрування введенням пуансона і здійснено вибір гідравлічних циліндрів для силового впливу на заготовку зі сторони її переднього і заднього торців. Результати досліджень можуть бути рекомендованими для підготовки заготовок до прошивання на косовалковому стані трубопрокатних агрегатів з діаметром заготовки до 200 мм. Впровадження запропонованих в даній статті технічних рішень дозволить поліпшити умови захвату на прошивному стані та підвищити точність гільз і труб за рахунок зменшення різностінності, що знизить рівень витратного коефіцієнту металу.
Підвищення довговічності ремінних передач роторних пил гарячої різки
(ДВНЗ «ПДТУ», Дніпро, 2026) Білодіденко, Сергій Валентинович; Іщенко, Анатолій О.; Кравченко, Володимир М.; Капустін, Станіслав В.
UKR: Для сучасного прокатного виробництва актуальним є питання міцності та надійності конструкцій роторних пил, які призначені для різання металопрокату. Залишалися невирішеними питання надійності вузлів роторних та вдосконалення режимів різання, зокрема швидкості обертання пильного диска. Але за останні пів століття суттєвих змін у питанні вдосконалення конструкцій пил та режимів різання не відбулося. При аналізі використовуваних конструкцій пилок визначено конструктивні та технологічні недоліки в роботі пил гарячого різання прокату, тому є доцільною подальша робота з удосконалення як обладнання для різання прокату так і технології розкрою прокату. Враховуючи те, що тривалість різання це короткочасний процес (триває 0,1 сек.), то при визначенні реакцій в опорах дискового валу, що виникають під дією сил різання, можливо розглядати процес різання як ударне явище. В процесі експлуатації у конструкціях роторних пил гарячого різання через специфічні умови різання були виявлені слабкі ланки, що вимагають подальшого вдосконалення. Оскільки під час різання відбувається зниження оборотів дискового валу, так звана просадка за швидкістю, яка є одним з негативних факторів, який знижує надійність роторної пили. Просадка за швидкістю не тільки зменшує продуктивність роторних пил, але й викликає інтенсивне проковзування ременів в ремінній передачі механізму обертання диска. Це в свою чергу призводить к зносу як шківів так і потребує регулярної заміни зношених ременів. Для вирішення проблем зі швидким зношуванням деталей привода роторної пили, які викликані зниженням оборотів дискового валу (просадкою за швидкістю) під час різання, що дає різницю між кутовими швидкостями дискового валу і валу двигуна, у ПДТУ був розроблений режим роботи приводу пили, який дозволить позбавитись виникаючої різниці швидкостей валів під час різання за рахунок вимикання двигуна на час коли виконується безпосередньо розкрий прокату, що є можливим за рахунок накопиченої на холостому ході кінетичної енергії маховиками привода диска пили. Запропонований спосіб різання гарячого прокату дисковою пилою, при якому підвищиться ефективність процесу розкрою прокату за рахунок збільшення міжремонтного періоду пристрою завдяки усуненню сильного проковзування ременів приводу роторної пили.
Розрахунки механічних систем та їх елементів. Розрахунок потужності та продуктивності обтискних станів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Білодіденко, Сергій Валентинович; Гануш, Василь Іванович; Біліченко, Галина Миколаївна
UKR: У навчально-методичних рекомендаціях викладена методика виконання розрахункового завдання з визначення потужності та продуктивності обтискного стану, наведено вихідні данні до завдання, приклад програми виконання завдання в електронній таблиці Excel, таблиць вихідних даних для прикладу і електронних таблиць вирішення цього прикладу в електронній таблиці Excel. Призначений для опанування освітньої компоненти «Розрахунки механічних систем та їх елементів» за спеціальністю 133 «Галузеве машинобудування» для ОПП «Галузеве машинобудування» освітнього рівня бакалавр.
Теоретичне визначення міцності композитного матеріалу в умовах всебічного стиснення
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Білодіденко, Сергій Валентинович; Іщенко, А. О.; Рассохін, Д. О.; Бем, Р.
UKR: Мета. Метою дослідження є теоретичне обґрунтування міцності вітчизняного композитного матеріалу в умовах всебічного стискання та створення моделі, яка дозволяє передбачити поведінку матеріалу під навантаженнями. Методика. У дослідженні використано метод кінцевих елементів (МКЕ) для моделювання напружено-деформованого стану композитного матеріалу. Експериментальна частина включала підготовку багатошарових зразків з полімерними композитними матеріалами, їхнє механічне навантажування в умовах всебічного стискування та порівняння результатів з розрахунковими даними. Додатково застосовано параметричне моделювання в середовищі Ansys Workbench для вивчення впливу змінних, таких як товщина шару та прикладена сила. Результати. Отримано залежності між товщиною композитного шару, величиною навантаження та деформаційними характеристиками матеріалу. Найкращі механічні властивості виявлено у зразків з товщиною шару 2 мм, які демонструють оптимальний баланс між міцністю та здатністю до поглинання енергії. Моделювання показало, що найбільші напруження виникають на межі контакту полімерного шару з металевою основою, що вказує на необхідність поліпшення адгезійних властивостей. Наукова новизна. Запропоновано параметричну модель для аналізу напружено-деформованого стану полімерних композитних матеріалів. Удосконалено методику оцінки міцності багатошарових композитів в умовах всебічного стиснення, що дозволяє враховувати взаємодію шарів та їхніх геометричних параметрів. Практична значущість. Результати дослідження можуть бути використані для розробки нових композиційних матеріалів з поліпшеними механічними властивостями для застосування в авіаційній, автомобільній та енергетичній промисловостях. Рекомендації щодо оптимізації товщини шарів і технології виготовлення дозволять підвищити довговічність і ефективність композитних конструкцій.
Формування режиму навантаження для прогнозування ресурсу колон гідравлічних пресів для виробництва залізничних коліс
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Білодіденко, Сергій Валентинович; Гануш, Василь Іванович; Іжевський, Є. А.; Костриця, Сергій Анатолійович
UKR: Дослідження в області міцності і надійності станин важких гідравлічних пресів особливої актуальності на були у зв’язку з необхідністю продовження ресурсу після їхньої довготривалої експлуатації. Найбільш небезпечним за наслідками відмови елементом станини є колони, які в свою чергу мають різьбове з’єднання як найбільш вразливе місце. Робота присвячена аналізу і узагальненню експериментальних досліджень пресу зусиллям 100 MН, формування режиму навантаження елементів колон для подальшої оцінки її технічного стану і прогнозування ресурсу. Розглянуто загальні принципи проєктування колон і особливості експлуатації дослідженої колесопрокатної лінії. За результатами експериментального вимірювання навантаженності станини пресу зусиллям 100 МН при виробництві залізничних коліс з’ясовано, що процес штампування однієї заготовки визиває один пульсуючий цикл зміни напружень в елементах станини. Середнє зусилля при пресуванні коліс діаметром 957 мм складає 70.3 MН, а для коліс діаметром 1062 мм прийнято зусилля 91.4 MН. Сформовано типовий режим навантаження елементів колони преса у вигляді блока з 4-х рівнів. Визначені еквівалентні зусилля блоків в залежності від умов прогнозування ресурсу. Досліджено вплив виробництва коліс великого діаметру на ресурс станин.
Шляхи поліпшення гальмування рухомих частин подавального апарата пілігримового стана
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Білодіденко, Сергій Валентинович; Мазур, Ігор Анатолійович; Добряк, Володимир Дмитрович; Угрюмов, Д. Ю.; Угрюмов, Ю. Д.
UKR: Одним з основних факторів, від яких залежить успішна прокатка труб на пілігримових станах є робота подавальних апаратів, що визначає в значній мірі продуктивність станів та якість труб. Розглянули недоліки подавальних апаратів пілігримових станів, котрі експлуатуються в Україні. Одним з основних недоліків цих подавальних апаратів є значна швидкість рухомих частин при зустрічі гільзи з валками, що обумовлено поганими умовами гальмування рухомих мас. Розглянуто основні напрямки поліпшення умов гальмування рухомих мас подавального апарата при задачі гільзи у валки пілігримового стана. В роботі розглянуті, серед інших, такі напрямки, як використання додаткових гальмівних пристроїв до основного гідравлічного гальма і удосконалення конструкції гідравлічного гальма. Одним з напрямків поліпшення гальмування рухомих частин є включення додаткового пружинно-гідравлічного буфера у систему гідравлічного гальмування. Представлено графік, який дозволяє обґрунтовано вибирати момент початку роботи буфера. Запропоновано подавальний апарат, у якому за рахунок зниження сили гальмування зменшується збурюючий вплив рухомих мас на каретку подавального апарата, внаслідок чого зменшується коливання каретки і розхід подач гільзи у валки в кожному пільгерному кроку. У новому подавальному апараті між гальмівною камерою і гідравлічною (водяною) камерою замість дросельного клапана і двох зворотних клапанів вбудовані переливні клапани плунжерного типу. Виконані розрахунки режимів гальмування рухомих частин подавального апарата. Визначені параметри пружини переливного клапана, прохідні перерізи каналів і клапанів, що забезпечують постійність сили гальмування на усьому шляху гальмування, за рахунок чого величина цієї сили зменшується приблизно у два рази. Наслідком цього є зменшення коливань каретки подавального апарата і поліпшення якості труб.
Якість різу прокату дисковими пилами
(ДВНЗ «ПДТУ», Дніпро, 2025) Іщенко, Анатолій О.; Білодіденко, Сергій Валентинович; Кравченко, Володимир М.; Капустін, Станіслав В.
UKR: Одним з найбільш важливих показників, які визначають довговічність пильного диску, а отже, і простої пили при заміні ріжучого диску, є якість прокату після різу. Якість порізки прокату на пилах визначається висотою заусенців на торцях прокату, неперпендикулярністю торця до повздовжньої вісі прокату, наявністю облою та кінцевої кривизни розкату. Заусенці, які з’являються на торцях прокату після різання, служать основним критерієм затуплення зубців пильного диску. Утворення їх обумовлено двома процесами: тертям бокової поверхні диску пили о торець, що розрізається, внаслідок торцевого биття диска та вичавлюванням металу з-під закругленої ріжучої кромки. Для окремих видів профілів, наприклад, рейок, стандартом передбачаються жорсткі обмеження по привізні кінців (не більше 0,5 мм на довжині 1 м). Однак забезпечити такі вимоги у виробничих умовах не завжди є можливим. Експериментальні дослідження, проведені на роторній пилі 1600, показали, що причиною такого явища, при невідповідності верхнього рівня роликів рольгангу та плитного настилу, може служити неправильно обране взаємне розташування пили та прокату підчас різання. В результаті цього контакт зубців із заготовкою може виникати по максимальній дузі, тобто з найбільшими зусиллями, діючими на профіль. Було визначено, що суттєвий вплив на роботу двигуна обертання диску оказує розклинювання пропилу. Як було визначено, при різному ступені затуплення під час різання рейок та рейкової підкладки струм електродвигуна обертання диску зменшується в середньому на 15-20 %. Таке зменшення не тільки економить електроенергію, але і суттєво покращує умови роботи ремінної передачі, подовжуючи строк її служби, оскільки защемлення диску в прорізі, яке супроводжується підвищеними навантаженнями на двигун, призводить до просковзування ременів та інтенсивного їх зносу разом зі шківами. Використання розклинюючего приладу знижує заусенці на торцях прокату, а також знижує інтенсивність зносу зубців. За результатами відповідних досліджень можна зробити висновок про те, що порізка любого прокату, в тому числі рейок, з точки зору зменшення енергозатрат, підвищення якості різання, стійкості ріжучого інструменту та надійності механізмів пил, повинна виконуватись з розкриттям пропилу. Ігнорування цих вимог призводить до неоправданих виробничих втрат.