Основні етапи дослідження

Якісне виконання НДР можливе за системного підходу до її планування та виконання. Технологічний процес та результати його реалізації у вигляді металовиробів залежать від безлічі діючих на об’єкті дослідження факторів. Наприклад, якість прокатуємих профілів визначається такими основними факторами:

- якість поверхні залежить від окалино утворення, способів видалення окалини, якості поверхні заготівлі та способів видалення поверхневих дефектів, якість робочих поверхонь технологічного інструмента, наприклад, змащування бочок прокатних валків і т.д.;

- якість за вимогами по структурі, по механічних (міцність і пластичність) та технологічними властивостями (твердість, штампуємість, ударна питома робота руйнування або ударна в’язкість) залежить від хімічного складу сталі або сплаву та швидкісно-температурного поля деформації, наприклад, температур початку і кінця прокатки та режиму охолодження штаб, труб і сортових профілів. Такими ж багатофакторно залежними від параметрів виробничих процесів є і інші показники якості, а також продуктивності, сталості технології, економічності, без шкідливості. Недостатня кількість факторів впливу, обраних для дослідження, може призводити до неадекватних, тобто помилкових результатів. З іншого боку, безліч факторів впливу та кількості спостережень і вимірів навіть з використанням мікропроцесорів, комп’ютерів і ЕОМ не дають змоги систематизувати безодню інформації. Очевидно, що етап інформаційного забезпечення дослідження складається із таких стадій:

- вибір і формулювання теми науково-дослідної роботи (НДР);

- попереднє ухвалення конкретної мети НДР;

- вивчення стану питання;

- теоретичні дослідження.

Вибір та формулювання теми повинні відображати актуальність, новизну, характер та сутність НДР. Цінність дослідження полягає не в широті та неосяжності вирішуваних задач і питань, а в акуратності, сталості, достовірності та точності розв’язку поставленого кола проблем. Вірне кваліфіковане та конкретизоване ухвалення та прийняття цільової задачі (мети) НДР значною мірою визначає успішний розв’язок поставлених задач.

Розв’язок задачі розпочинається з вивчення стану досліджуваної проблеми. Для цього проводиться збір та аналіз інформації.

На наступному етапі проводять теоретичні дослідження, які виконуються або паралельно або опісля аналізу наукової інформації. Якщо задача НДР є піонерською, а науково-технічна інформація або обмежена або відсутня, то необхідно вивчити методи розв’язання таких задач. На думку авторів в першу чергу необхідно відпрацювати кінцеву робочу гіпотезу, тобто форму сконцентрованого обміркування та виділення матеріалів, що підлягають перевірці експериментом. Якщо задача НДР є ординарною, тобто несуть суть прикладний характер, а кількість інформації майже необмежена, необхідно в першу чергу розподілити виділені фактори і параметри по впливам. Розглянемо по конкретний приклад: завдання НДР є вивчення причин поздовжньої різнотовщинності штаб на безперервному стані холодної прокатки. Аналіз науково-технічної інформації (роботи Ж. Штольц і Л. Брінкса, Г. Форда, Х. Мюллера і В. Люега) стисло викладено в роботі [6]. Ренжування факторів в цій роботі викладені таким чином:

- Причини, що призводять до коливань товщини по довжині штаби, ділять на три групи:

1) коливання товщини, пов’язані безпосередню з прокаткою (швидкість, натяг і т.п.)

2) коливання товщини, які викликані різнотовщинністю підкату (спадкова різнотовщинність)

3) Коливання товщини, пов’язані зі станом валкового вузла і параметри осередку деформації (профіль, температура, ексцентричність, зношування, змащення і т.п.)

В подальших аналізах причин різнотовщинності, виконаних Сімсом, В. Робертсом та ін., ранговий підхід до розв’язання проблем точності холодної прокатки залишався як пріоритетний. Більша того, цей підхід дав змогу розробити математичні моделі безперервних станів холодної прокатки та на їх основі програми і системи автоматичного регулювання товщини (САРТ), форми і площинності (САРПФ), натягу метала (САРН) і подачі технологічного мастила і охолоджувача валків (САПОРіМ).

Вичленимо із трьох вище вказаних груп причин так звану спадкову різнотовщинність, якщо на стані холодної прокатки штабу гарячекатаного підкату прокатувати з постійним розхилом (зазором) поміж валками, то під час проходження штаби через осередок деформації сила прокатки (тиск металу на валки) буде з більшуваться зі збільшенням товщини до Н. В результаті збільшиться не тільки сила прокатки але й пружна деформація валкового вузла і робочої кліті в цілому, тобто збільшиться розхил поміж валками і контактна поверхня метала з валками на величини АБВЕ на вході та на ДГЖ3 на виході із осередку деформації (рис.1.11). В результаті вихідна товщина холоднокатаної штаби збільшиться від h і h^’. Питання експериментальних досліджень точності прокатки розглядатимуться в подальших розділах.

Етап теоретичних досліджень дає можливість з раціонально обраним математичним апаратом, визначити метод, модель та технологію виконання експериментальних досліджень.

Передостаннім етапом НДР є експериментальні дослідження, які виконуються в лабораторіях і на діючих промислових агрегатах. В лабораторних умовах експерименти проводять з використанням математичних, фізичних і натурних моделей. Побудова адекватних аналогів об’єктів дослідження і є по суті моделюванням. Метод моделювання – це дослідження явищ, процесів і закономірностей ОМТ за допомогою моделей. Це основний метод експериментальних досліджень процесів ОМТ. Чільне місце в наш час інформаційних технологій займає математичне моделювання з використанням ПК; мікропроцесорів, ЕОМ, і за необхідності великих керуючих машин. Математичні моделі дають можливість кількісно дослідити явище і процеси, які важко піддаються вивченню на фізичних або натурних моделях. В 1968 р. Місака опублікував результати своїх досліджень по створенню контрольних рівнянь (математичної моделі) безперервного п’яти клітьового стана холодної прокатки [10]. Тим самим принципово було показано, що навіть багатоланкові найскладніші технологічні лінії ОМТ і процеси, які в них відбуваються, можливо описати системою (системами) диференціальних рівнянь в повних або часткових похідних. Такі рівняння можливо розв’язувати або в операторній формі. Тобто числовими методами з використанням ЕОМ, ПК, МПР і за необхідності – КЕОМ (керуючих електронно-обчислювальних машин).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Види та напрямки НДР	\|	Вимірювані величини, засоби\|кошти\| і методи їх вимірювань

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.