- Разработана упругопластическая модель напряженно-деформированного состояния полосы в очаге деформации при прокатке тонких полос на непрерывных широкополосных станах. Установлено, что при переходе действующих широкополосных станов на прокатку особо тонких полос существенно возрастает длина упругих участков очагов деформации рабочих клетей: при холодной прокатке до 50-70%, при горячей прокатке до 17-21% от общей длины очага деформации.
- Разработаны уточненные методы расчета энергосиловых параметров непрерывных широкополосных станов горячей и холодной прокатки. Их отличие от известных методов состоит в том, что контактные напряжения и удельные работы прокатки определяются отдельно на каждом из участков очага деформации, при этом уравнение пластичности используется только на пластических участках, а на упругих участках оно заменено уравнением упругого состояния, структура которого впервые предложена в данной работе.
- Установлено, что при холодной прокатке в промышленных условиях имеются такие очаги деформации, в которых зона опережения и нейтральное сечение отсутствуют. Предложены критерии идентификации типа очага деформации, позволяющие в процессе энергосилового расчета определить наличие или отсутствие в нем нейтрального сечения.
- При холодной прокатке статистически достоверно доказана зависимость чистоты поверхности холоднокатаных полос от положений нейтральных сечений в очагах деформации рабочих клетей.
- Получены математические выражения для соотношений между силами, действующими на узел рабочих валков, исключающих резонансные вибрации в рабочей клети. В отличие от работ зарубежных специалистов, предлагающих для борьбы с вибрациями методы конструктивного характера (изменение динамических свойств клети путем введения демпфирующих устройств или активных элементов) и технологические мероприятия (подача дополнительной смазки, снижение скорости прокатки), представленная в данной работе методика позволяет разрабатывать режимы прокатки, полностью исключающие возможность возникновения вибраций.
1.Кожевникова, И.А. К вопросу о контактном трении при прокатке / И.А. Кожевникова // Вестник ЧГУ. – 2011. – № 4. Т 3. – С. 17–21.
2.Кожевникова, И.А. Проблемные вопросы развития методов энергосилового расчета процессов тонколистовой прокатки (в порядке обсуждения) / И.А. Кожевникова, Э.А. Гарбер // Производство проката. – 2010. – № 12.– С.23–34.
3.Гарбер, Э.А. Энергосиловые параметры процесса холодной прокатки стальных полос толщиной менее 0,5 мм / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова // Производство проката. – 2002. – № 3. – С. 13–18.
4.Гарбер, Э.А. Эффективность уменьшения диаметра рабочих валков и переноса главного привода на опорные валки станов холодной прокатки / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3 // Производство проката. – 2003. – № 4. – С. 9–14.
5.Гарбер, Э.А. Сопоставительный анализ напряженно-деформированного состояния металла и энергосиловых параметров процессов горячей и холодной прокатки тонких широких полос / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова // Производство проката. – 2008. – № 1. – С. 10–15.
6.Гарбер, Э.А. Анализ очага деформации и уточненный расчет усилий холодной прокатки полос толщиной менее 0,5 мм на непрерывных станах / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3, А.И. Трайно, В.С. Юсупов // Металлы. – 2002. – № 4. – С. 32–38.
7.Гарбер, Э.А. Улучшение качества поверхности холоднокатаных полос путем воздействия на положения нейтрального сечения в очаге деформации / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3, В.В. Кузнецов, Д.И. Никитин, Е.В. Дилигенский // Производство проката. – 2003. – № 2. – С. 16–19.
8.Гарбер, Э.А. Расчет усилий горячей прокатки тонких полос с учетом напряженно-деформированного состояния в зоне прилипания очага деформации / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, П.А. Тарасов // Производство проката. – 2007. – № 4. – С. 7–15.
9.Гарбер, Э.А. Уточненный расчет мощности двигателей главного привода широкополосных станов горячей прокатки / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, П.А. Тарасов // Производство проката. – 2007. – № 10. – С. 5–12.
10.Гарбер, Э.А. Повышение качества поверхности листовой стали на основе новых решений в теории холодной прокатки / Э.А. Гарбер, С.И. Павлов, И.А. Кожевникова, М.А. Тимофеева, В.В. Кузнецов // Вестник ЧГУ. – 2010. – № 2. – С. 76–86.
11.Гарбер, Э.А. Влияние химического состава и упругих свойств полосы и валков на энергосиловые параметры широкополосных станов горячей прокатки / Э.А. Гарбер, И.Д. Поспелов, И.А. Кожевникова // Производство проката. – 2011. – № 8. – С. 2–7.
12.Гарбер, Э.А. Энергосиловой расчёт широкополосных станов горячей прокатки с учётом влияния температуры на упругие свойства горячекатаных тонких полос / Э.А. Гарбер, И.Д. Поспелов, И.А. Кожевникова // – Вестник ЧГУ. – 2011. – № 3. Т 1. – С. 9–13.
13.Гарбер, Э.А. Расчет мощности процесса холодной прокатки с учетом работы переменных сил трения по длине очага деформации / Э.А. Гарбер, Д.И. Никитин, И.А. Шадрунова3, А.И. Трайно // Металлы. – 2003. – № 4. – С. 60–67.
14.Гарбер, Э.А. Моделирование напряженного состояния полосы при холодной прокатке в очаге деформации с двумя нейтральными сечениями / Э.А. Гарбер, Д.Л. Шалаевский, И.А. Кожевникова, А.И. Трайно // Металлы. – 2007. – № 4. – С. 41–53.
15.Гарбер, Э.А. Совершенствование силового расчета процесса холодной прокатки на основе нового метода учета упругого сплющивания в очаге деформации / Э.А. Гарбер, Д.Л. Шалаевский, И.А. Кожевникова // Производство проката. – 2008. – № 5. – С. 13–18.
16.Гарбер, Э.А. Расчет мощности процесса холодной прокатки с учетом количества нейтральных сечений в очаге деформации. / Э.А. Гарбер, Д.Л. Шалаевский, И.А. Кожевникова // Производство проката. – 2008. – № 8. – С. 8–17.
17.Гарбер, Э.А. Исследование, моделирование и устранение вибраций в рабочих клетях станов холодной прокатки / Э.А. Гарбер, А.В. Кожевников, В.П. Наумченко, И.А. Шадрунова3, С.И. Павлов // Производство проката. – 2004. – № 6. – С. 34–41.
18.Гарбер, Э.А. Моделирование контактных напряжений и усилий горячей прокатки тонких широких полос с учетом зоны прилипания и упругих участков очага деформации / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, П.А. Тарасов, А.А. Завражнов, А.И. Трайно // Металлы. – 2007. – № 2. – С. 26–34.
19.Гарбер, Э.А. Эффективные режимы горячей прокатки тонких полос на широкополосных станах / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, П.А. Тарасов // Производство проката. – 2009. – № 1. – С. 10–16.
Монография
20.Кожевникова, И.А. Развитие теории тонколистовой прокатки для повышения эффективности работы широкополосных станов: Монография / И.А. Кожевникова, Э.А. Гарбер. – Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 2010. – 275 с.
Патенты на изобретения
21.Патент № 2238809 Российская Федерация, МПК7 В21В 1/28. Способ непрерывной прокатки тонких полос на многоклетевом стане / Гарбер Э.А., Шадрунова3 И.А., Кузнецов В.В. и др. – № 2003100674/02; заявлено 08.01.2003; опубл. 27.10.2004, Бюл. № 30.
22.Патент № 2259896 Российская Федерация, МПК7 В21В 1/28. Способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением / Гарбер Э.А., Кожевников А.В., Наумченко В.П., Шадрунова3 И.А. и др. – № 2004103226/02; заявлено 04.02.2004; опубл. 10.09.2005, Бюл. № 25.
23.Патент № 2325241 Российская Федерация, МПК7 В21В 1/28. Способ непрерывной холодной прокатки тонких полос на многоклетевом стане / Степаненко В.В., Павлов С.И., Веселков Г.В., Антонов В.Ю., Кузнецов В.В., Гарбер Э.А., Дилигенский Е.В., Кожевникова И.А. – № 2006120719/02; заявлено 20.12.2006; опубл. 27.05.2008, Бюл. № 15.
24.Патент. Украина, МПК (2006) В21В 1/22. Способ холодной прокатки тонких полос на многоклетевом стане / Бойко В.С., Шебаниц Э.Н., Климанчук В.В., Гарбер Э.А., Будников В.И., Норка С.П., Побегайло О.А., Медведев Н.П., Кожевникова И.А., Дилигенский Е.В. – № 200608699; заявлено 03.08.2006.
Публикации в зарубежных журналах и монографиях
25.Garber, E.A. Analysis of a Deformation Zone and the Refined Calculation of the Forces for Cold Rolling of Strips Thinner than 0.5 mm in a Continuous Mill / E.A. Garber, I.A. Shadrunova3, A.I. Traino, V.S. Yusupov // Russian Metallurgy. – Vol. 2002. – No. 4. – Р. 300–315.
26.Garber, E.A. Calculation of the Cold-Rolling Power with Allowance for the Variable Work of Friction along a Deformation Zone / E.A. Garber, D.I. Nikitin, I.A. Shadrunova3, A.I. Traino // Russian Metallurgy. – Vol. 2003. – No. 4 – Р. 340–346.
27.Garber, E.A. Simulation of the State of Stress in a Deformation Zone with Two Neutral Section during Cold Rolling / E.A. Garber, D.L. Shalaevskii, I.A. Kozhevnikova, A.I. Traino // Russian Metallurgy. – Vol. 2007. – No. 4. – Р. 293–303.
28.Garber, E.A.. Procedure and Algorithms for the Energy-Force Calculation of Cold Rolling for the Number of Neutral Section in the Deformation Zone / E.A. Garber, D.L. Shalaevskii, I.A. Kozhevnikova, A.I. Traino // Russian Metallurgy. – Vol. 2008. – No. 4. – Р. 316–326.
29.Garber, E. Improvement of Schedules for Hot Rolling of Thin Wide / E. Garber, A. Traino, I. Kozhevnikova // Flat-rolled steel processes: advanced technologies. Editor V.B.Ginzburg. – USA: CRC Press Taylor & Francis Group, 2009. – Р. 115–125.
30.Garber, E. Novel Mathematical Models for Cold Rolling Process/ E. Garber, A. Traino, I. Kozhevnikova // Flat-rolled steel processes: advanced technologies. Editor V.B.Ginzburg. – USA: CRC Press Taylor & Francis Group, 2009. – Р. 179–189.
Публикации в трудах научно-технических конференций
31.Кожевникова, И.А. Сопоставление результатов энергосилового расчета процесса горячей прокатки тонких полос аналитическим методом и методом конечных элементов / И.А. Кожевникова // Сборник докладов международной научно-технической конференции «Инновационные технологии обработки металлов давлением», посвященной 100-летию со дня рождения проф. д.т.н., академика АН КазССР, Героя Социалистического Труда П.И. Полухина. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2011. – С. 362–369.
32.Кожевникова, И.А. Развитие теории тонколистовой прокатки / И.А. Кожевникова, Э.А. Гарбер // Вторая международная научно-техническая конференция «Павловские чтения». – Москва. ИМЕТ РАН. 26–27 октября 2010 г.
33. Гарбер, Э.А. Совершенствование методов математического моделирования процессов горячей и холодной прокатки для повышения качества тонких листов и экономии производственных затрат / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова // Проблемы фундаментальной механики в теории обработки давлением. Тезисы докладов расширенного научного семинара. – Москва: МАМИ, 2008. – С. 5–6.
34.Гарбер, Э.А. Моделирование процесса горячей прокатки широких полос с учетом зоны прилипания в очаге деформации / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, П.А. Тарасов // Труды седьмого Конгресса прокатчиков (Москва, 2007 г.). – Москва: ОАО «Черметинформация», 2008. – С. 484–492.
35.Garber, E.A. Novel Methods for Cold Rolling Process Modeling, Providing Cold Roller Strip Quality Improvement, Energy Savings and Continuous Mill Rolling Speed Increase / E.A. Garber, I.A. Kozhevnikova, A.I. Traino, V.V. Kuznetsov, S.I. Pavlov // ICIEA 2007 2-nd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. – Harbin, China, 2007. – Р.321–322.
36.Гарбер, Э.А. Моделирование энергосиловых параметров процесса холодной прокатки полос из IF сталей для экономии энергозатрат / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, В.А. Иводитов, А.И. Трайно, А.В. Кожевников // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства. Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию ОАО «Северсталь». – Череповец: ЧГУ, 2006. – С. 142–144.
37.Гарбер, Э.А. New methods of modeling and optimization of wide strip cold rolling schedules / Э.А. Гарбер, И.А. Кожевникова, В.В. Кузнецов, А.И. Трайно, В.С. Юсупов // Steell Rolling 2006 9th International & 4th European Conferences. Paris June 19–21, 2006.
38.Garber, E.A. Improvement of Rolling Schedules at Continuous Cold Rolling Mills. / E.A. Garber, I.A. Shadrunova3, V.V. Kuznetsov, A.I. Traino, V.S. Yusupov // AISTech-2004. Iron & Steel Technology conference Proceedings. Volume II (September 15–17, 2004, Nashville, Tennessee). – Association for Iron & Steel Technology, 2004. – P. 3–9.
39.Гарбер, Э.А. Пути уменьшения затрат электроэнергии при холодной прокатке на непрерывных станах / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3, Д.И. Никитин, В.Л. Явкин // Труды пятого когресса прокатчиков (Череповец, 21–24 октября, 2003 г.). – Москва: ОАО «Черметинформация», 2004. – С. 90–94.
40.Гарбер, Э.А. Computer Modeling of the Deformation Cell in Cold Rolling of IF Steels as an Elastic and Plastic Medium with the View of Improving Automobile Sheets Quality / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3, А.И. Трайно, В.С. Юсупов // IF STEELS 2003. International Forum for the Properties and Application of IF Steels. – Arcadia Ichigaya, Tokyo, Japan, 2003. – Р. 431–435.
41.Гарбер, Э.А. Зависимость мощности процесса холодной прокатки от параметров очага деформации / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3, Д.И. Никитин // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства. Материалы IV международной научно-технической конференции, посвященной 120-летию академика И.П.Бардина. – Череповец, 2003. – С. 201–207.
42.Гарбер, Э.А. Распределение контактных напряжений по длине очага деформации при холодной прокатке / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3 // Теория и практика производства листового проката. Материалы международной научно-технической конференции. – Липецк: ЛГТУ, 2003 г. – С. 137–140.
43.Гарбер, Э.А. Моделирование энергосиловых параметров процесса холодной прокатки при значительной протяженности упругих зон по длине очага деформации / Э.А. Гарбер, И.А. Шадрунова3 // ИНФОТЕХ-2001. Материалы международной научно-технической конференции. – Череповец: ЧГУ, 2002. – С. 81–87.