Применение технологических смазок при горячей обработке

Обработка одномерных

Опытных данных

Методические указания к выполнению домашнего задания по курсам

«Экспериментальная механика» и «Организация эксперимента»

для студентов всех форм обучения специальности

110600 – Обработка металлов давлением

Екатеринбург

УДК 69.162.2.012-52(075.8)

Составитель А.М. Михайленко

Научный редактор проф., д-р техн. наук В.А. Шилов

Обработка одномерных опытных данных: методические указания к выполнению домашнего задания по курсам «Экспериментальная механика» и «Организация эксперимента» / А.М. Михайленко. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. 64 с.

В методических указаниях приведено типовое задание, которое необходимо самостоятельно выполнить студентам для успешного усвоения курсов «Экспериментальная механика» и «Организация эксперимента». Задание индивидуальное и составлено с учетом специализации студентов в рамках специальности "Обработка металлов давлением".

Указана последовательность проведения расчетов, которой целесообразно придерживаться для получения логически обоснованных выводов по работе. Изложена методика проведения расчетов, базирующаяся на статистической обработке опытных данных, рассмотрены предпосылки применения данной методики.

Приведен пример анализа опытных данных, полученных при прокатке катанки.

Указания составлены с учетом рабочих программ по курсам «Экспериментальная механика» и «Организация эксперимента» для студентов специальности 110600 - Обработка металлов давлением всех форм обучения и могут быть использованы как при изучении этих курсов, так и для самостоятельной работы студентов при выполнении статистической обработки опытных данных в курсовых и дипломных проектах, в исследовательских работах.

Библиогр.: 7 назв. Рис. 7. Табл. 17. Прил. 1.

Подготовлено кафедрой “Обработка металлов давлением”

У ГОУ ВПО «Уральский государственный

технический университет – УПИ», 2007

оглавление

Введение........................................................ 4

1. тематика задания............................................ 5

1.1. Применение технологических смазок при горячей обработке

металлов давлением............................................... 5

1.2. Уменьшение поперечной разностенности при производстве

холоднодеформированных труб..................................... 7

1.3. Применение экономичных штамповых сталей..................... 10

1.4. Выбор эффективной смазки при прессовании..................... 12

1.5. Последовательность выполнения домашнего задания.............. 14

2. Основные предпосылки анализа данных................. 16

2.1. Случайные величины и их характеристики....................... 16

2.2. Выборки. Статистические оценки............................... 23

2.3. Статистические гипотезы и критерии для их проверки.............. 28

3. Пример анализа опытных данных......................... 37

3.1. Точечные и интервальные оценки для математического

ожидания и дисперсии диаметра катанки............................. 38

3.2. Расчет числа измерений, которые необходимо произвести для

оценивания математического ожидания диаметра катанки с

точностью 0.1 мм и среднеквадратического отклонения

с точностью 50 %................................................ 42

3.3. Проверка соответствия выборок нормальному закону распределения. 45

3.4. Проверка выборок на наличие резко выделяющихся,

инородных значений.............................................. 46

3.5. Расчет вероятности попадания диаметра в допуск по ГОСТ и

значения диаметра, которое не будет превышено с вероятностью 95%.... 50

3.6. Определение влияния установки ЧБК на точность прокатки

и возможность получения катанки меньшего диаметра................. 53

Библиографический список.................................. 56

Приложение. статистические таблицы...................... 57

ВВЕДЕНИЕ

Постоянный и систематический анализ результатов производственной деятельности является основной и наиболее важной составляющей обязанностей современного инженера-технолога. От того, насколько эффективно и качественно производится такой анализ, в значительной степени зависят экономические и технические результаты деятельности предприятия, качество продукции. В условиях современного технологичного металлургического производства, особенно при условии внедрения на предприятии системы менеджмента качества, ежедневно производят большое количество всевозможных измерений и испытаний в целях определения характеристик сырья и заготовок (входной контроль), характеристик качества выпускаемой продукции (выходной контроль), параметров, характеризующих технологический процесс и работу оборудования (технологический контроль). Правильный и целенаправленный анализ таких данных может предоставить обоснованную базу как для оперативного управления производством, так и для формирования направлений технической, инновационной и инвестиционной стратегии предприятия.

Как правило, исходные данные контролируемых параметров (опытные данные) носят характер разрозненных или систематизированных наборов таблиц и цифр, сложных для целостного восприятия даже весьма искушенного специалиста. Кроме того, в силу наличия большого количества различных факторов, влияющих на металлургические процессы и процессы ОМД, большинство получаемых опытных данных имеют значительный и вполне закономерный разброс значений. Это еще более затрудняет их целостное восприятие. Поэтому исходные опытные данные целесообразно подвергнуть обработке в целях выявления наиболее важных характеристик интересующих показателей для их последующего сопоставления и анализа. Наиболее подходящим методом такой предварительной обработки опытных данных является статистический метод, основанный на вероятностном подходе и восприятии измеряемых значений как составляющих частных реализаций измеряемой случайной величины.

Целями выполнения данного домашнего задания являются закрепление студентами знаний, полученных в теоретическом и практическом разделах курсов “Экспериментальная механика” и "Организация эксперимента" по первичной обработке, анализу и сопоставлению одномерных опытных данных, а также наработка навыков получения конкретных технологических выводов, следующих из анализа и сопоставления этих данных.

Тематика задания

Настоящее домашнее задание выдается индивидуально каждому из студентов в соответствии с избранной им специализацией и названным преподавателем вариантом (обычно вариант соответствует порядковому номеру студента в общем списке данной специализации или академической группы).

Исходные данные для каждого варианта задания состоят из двух массивов опытных значений анализируемых характеристик, каждый из которых содержит по 10 наблюдений.

Все статистические расчеты следует выполнять при уровне значимости a = 0.05.

Применение технологических смазок при горячей обработке

Металлов давлением

(Задание для специализации “Прокатка и волочение черных металлов”)

Эффективным средством совершенствования технологии и повышения качества проката при горячей обработке металлов давлением является применение технологических смазок.

Существенное влияние технологические смазки оказывают на загрузку электродвигателей прокатных клетей. Уменьшая коэффициент трения в очаге деформации и усилие прокатки, технологические смазки уменьшают крутящий момент прокатки, о чем свидетельствует снижение потребляемой электроэнергии главными приводными двигателями.

Наиболее широкое распространение технологические смазки получили на широкополосных и листовых прокатных станах.

На основании результатов исследований, проведенных сотрудниками Донецкого научно-исследовательского института черных металлов на стане “2000” (табл. 1.1 – 1.3), сделан вывод, что применение растительных масел способствует снижению расхода электроэнергии, причем не только в клетях, где подается смазка (1, 2, и 3-я клети), но и в последующих клетях чистовой группы стана.

По экспериментальным данным для определенного преподавателем варианта обоснуйте или опровергните сделанный вывод.

Таблица 1.1

Загрузка электродвигателей главных приводов при прокатке полосы

1,5х1250 мм в чистовой группе клетей стана 2000

Номер	Номер	Ток якоря главного привода, кА
варианта	клети	Без смазки	Расход смазки 160 г/т
		6,654	6,457	6,590	6,604	6,432	6,428	6,388	6,332	6,220	6,331
		6,535	6,501	5,663	6,604	6,629	6,195	6,457	6,343	6,399	6,194
		4,852	4,767	4,684	4,637	4,798	4,743	4,596	4,472	4,699	4,75
		4,669	4,631	4,786	4,404	4,543	4,468	4,667	4,539	4,472	4,459
		5,257	5,42	4,638	5,307	5,100	4,551	5,275	4,998	4,775	4,937
		5,444	5,403	5,253	5,14	5,340	4,843	4,669	4,812	4,622	5,183
		4,282	4,264	4,256	4,229	4,235	4,134	4,076	4,074	4,024	4,111
		4,188	4,292	4,242	4,247	4,258	4,135	4,049	4,067	4,151	4,056
		3,982	4,181	4,093	3,979	4,067	3,801	3,795	3,703	3,905	3,738
		3,954	3,865	4,092	4,097	4,098	3,791	3,704	3,922	3,856	3,786
		3,562	3,369	3,551	3,454	3,486	3,184	3,124	3,071	3,129	3,058
		3,470	3,356	3,55	3,509	3,523	3,302	3,379	3,194	3,000	3,258
		1,139	0,986	1,267	1,151	1,121	1,04	1,106	1,098	1,065	1,119
		0,980	1,212	1,143	1,082	1,087	0,991	0,994	1,000	1,188	1,087

Таблица 1.2

Загрузка электродвигателей главных приводов при прокатке полосы

3,0х1280 мм в чистовой группе клетей стана 2000

Номер	Номер	Ток якоря главного привода, кА
варианта	клети	Без смазки	Расход смазки 120 г/т
		6,154	5,957	6,090	6,104	6,137	5,808	5,768	5,712	5,6	5,768
		6,035	6,001	6,136	6,045	6,258	5,575	5,837	5,723	5,815	5,823
		4,206	4,164	4,144	4,122	4,134	3,929	4,029	3,991	3,931	3,922
		4,115	4,096	4,173	4,181	4,135	4,07	3,992	4,009	4,05	3,856
		4,016	3,99	3,961	3,936	3,938	3,828	3,889	3,848	3,836	3,842
		3,929	3,924	3,944	3,918	3,928	3,882	3,899	3,886	3,897	3,847
		3,826	3,816	3,778	3,75	3,728	3,726	3,748	3,705	3,741	3,714
		3,742	3,752	3,715	3,896	3,816	3,693	3,805	3,762	3,744	3,716
		2,43	2,542	2,249	2,497	2,396	2,475	2,389	2,414	2,407	2,462
		2,413	2,552	2,563	2,487	2,438	2,491	2,451	2,406	2,506	2,404
		2,208	2,262	2,137	2,251	2,216	2,281	2,257	2,223	2,191	2,212
		2,160	2,308	2,290	2,294	2,262	2,275	2,204	2,248	2,210	1,202
		1,985	1,982	2,025	2,005	1,96	2,086	2,124	2,032	1,975	2,045
		1,906	2,064	2,017	1,987	1,989	2,059	2,001	1,989	1,913	2,065

Таблица 1.3

Загрузка электродвигателей главных приводов при прокатке полосы

2,5х1280 мм в чистовой группе клетей стана 2000

Номер	Номер	Ток якоря главного привода, кА
варианта	клети	Без смазки	Расход смазки 140 г/т
		6,404	6,207	6,34	6,354	6,285	6,118	6,078	6,022	5,91	6,05
		6,285	6,251	4,9	6,325	6,443	5,885	6,147	6,033	6,107	6,008
		4,529	4,466	4,414	4,38	4,466	4,336	4,313	4,232	4,315	4,336
		4,392	4,364	4,48	4,293	4,339	4,269	4,33	4,274	4,261	4,158
		4,637	4,705	4,3	4,622	4,519	4,189	4,582	4,423	4,306	4,39
		4,686	4,664	4,599	4,529	4,634	4,362	4,284	4,349	4,26	4,515
		4,054	4,04	4,017	3,99	3,982	3,93	3,912	3,89	3,883	3,913
		3,965	4,022	3,979	4,072	4,037	3,914	3,927	3,915	3,948	3,886
		3,206	3,362	3,171	3,238	3,232	3,138	3,092	3,059	3,156	3,1
		3,184	3,209	3,328	3,292	3,268	3,141	3,078	3,164	3,181	3,095
		2,885	2,816	2,844	2,853	2,851	2,732	2,69	2,647	2,66	2,635
		2,815	2,832	2,920	2,902	2,893	2,789	2,791	2,721	2,605	2,230
		1,562	1,484	1,646	1,578	1,541	1,563	1,615	1,565	1,52	1,582
		1,443	1,638	1,580	1,535	1,538	1,525	1,498	1,495	1,551	1,576