Môđun cán thép I,U của Phần mềm công nghệ cán hình

Bài báo này giới thiệu về môđun cán hép chữ I,U. Môđun cán I, U cho phép thiết kế lỗ hình, tính toán nhanh chóng và chính xác các thông số công nghệ và hiển thị đồ hoạ lỗ hình của tất cả các lần cán hai loại sản phẩm này.

I,U cross-sectional steel rolling modules of Software for Shape Steel Rolling

PHẠM VĂN CÔI Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

    Môđun thép hình I,U là thành phần không thể thiếu trong Phần mềm công nghệ cán hình. Bên cạnh những môđun cán thép góc và tròn đã được trình bày trong các công trình trước đây, bài báo này giới thiệu về môđun cán hép chữ I,U. Môđun cán I, U cho phép thiết kế lỗ hình, tính toán nhanh chóng và chính xác các thông số công nghệ và hiển thị đồ hoạ lỗ hình của tất cả các lần cán hai loại sản phẩm này.

ABSTRACT

The I,U cross-sectional steel rolling modules are a part that can not be lack in the Software for Shape Steel Rolling. Following the round and V shape cross-sectional steel modules published in previous papers, the I, U shape cross-sectional steel modules will be presented in this paper. These modules allow to design the grooves, quickly and exactly calculate the engineering parameters, and also display graphics of the grooves of all rolling imes for those two kinds of shapes.

1. Mở đầu

    Trong sản xuất thép hình ở nước ta, thép tròn và góc là hai sản phẩm phổ biến hơn cả [1, 2]. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp- nhất là giao thông, đóng tầu... đòi hỏi một sản lượng lớn thép hình U,I. Phần mềm công nghệ cán hình với mô đun mở rộng cán U,I gửi tới người sản xuất một phương tiện tính toán-thiết kế hữu hiệu, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng hai loại thép nói trên.

2. Giới thiệu phần mềm

1. Thuật toán và công cụ lập trình

    Trên hình 1 là sơ đồ thuật toán của môđun công nghệ cán dầm I,U. thực hiện trên máy cán hàng hoặc không liên tục.

Hình 1. Thuật toán của mô đun cán thép hình I,U

    Thuật toán có bốn bước chính. Bước một: nhập dữ liệu; bước hai: Tính toán-thiết kế lỗ hình; bước ba: tính các thông số công nghệ-năng lượng; bước bốn: hiển thị kết quả tính công nghệ và đồ hoạ lỗ hình.

    Phần mềm sử dụng ngôn ngữ lập trình: MIC- ROSOFT VISUAL C++6.0.

2. Những giao diện cơ bản và các giải pháp kỹ thuật của Phần mềm

    Hình 2 và hình 3 là những giao diện nhập dữ liệu cho qúa trình cán thép chữ I và U. Số liệu đưa vào gồm: số hiệu-kích thước sản phẩm (có thư viện số hiệu thép I,U), kích thước phôi ban đầu, hệ số giãn dài trung bình, nhiệt độ ban đầu và kết thúc cán.

    Nhập đủ các số liệu, chương trình sẽ tính số lần cán và đến giao diện tiếp theo bằng cách kích vào nút “Số lần cán” và “Tiếp tục” (hình 2, 3).

Hình 2. Nhập dữ liệu cán thép I

Hình 3. Nhập dữ liệu cán thép U

    Giao diện tiếp theo (hình 4) yêu cầu nhập tiếp các số liệu như đường kính trục, vận tốc, hệ số giãn dài và nhiệt độ cho từng lần cán.

Hình 4. Nhập hệ số giãn dài, vận tốc, nhiệt độ cán...

    Hệ số giãn dài là một thông số rất quan trọng của quá trình cán. Phân phối không đúng hệ số giãn dài sẽ gây ra nhiều sai sót về kích thước, chất lượng, thiết bị..., thậm trí không cán được. Vì vậy Phần mềm đã đặc biệt chú ý đến vấn đề này. Chương trình được thiết kế cho phép hiệu chỉnh hệ số giãn dài. Cụ thể, nếu tổng hệ số giãn dài nhập vào cho các lần cán vượt quá giá trị đã định, chương trình sẽ tự động hiệu chỉnh căn cứ luật phân bổ hệ số giãn dài theo tài liệu [3] nhằm đạt được các hệ số nằm trong giới hạn cho phép. Điều này được thực hiện khi kích vào nút “Hiệu chỉnh” trên hình vẽ.

    Hình 4 là giao diện nhập số liệu và hiệu chỉnh hệ số giãn dài cho thép chữ I. Đối với thép chữ U, công việc này cũng được tiến hành trong một giao diện tương tự.

    Trên cơ sở dữ liệu nhập vào và hiệu chỉnh, kích nút “Chấp nhận” để đến bước tiếp theo của chương trình: tính toán kích thước lỗ hình và các thông số công nghệ-năng lượng cho từng lần cán.

    Thép I,U thuộc loại thép hình tiết diện phức tạp. Phương pháp thiết kế lỗ hình chủ yếu dựa theo tài liệu [3]. Tính toán-thiết kế, đặc biệt là việc đồ hoạ lỗ hình phức tạp là công việc không đơn giản, mất rất nhiều công sức và thời gian. Tuy nhiên vấn đề này đã được giải quyết hoàn chỉnh. Sau khi tính toán xong kích thước, Phần mềm sẽ tự vẽ lỗ hình và điền đầy đủ các kích thước tương ứng đã được xác định.

    Để tính các thông số công nghệ-năng lượng như số lần cán, lượng giãn rộng, lực, mô men, công suất cán... cần phải xây dựng các lớp và hàm tương ứng. Trong mô đun cán thép I,U đã xây dựng những lớp và hàm chính là: Lớp lưu trữ thông số hình học cơ bản, lớp lưu trữ thông số của lỗ hình định hình; các hàm gồm: Hàm tính số lần cán, hàm hiệu chỉnh, hàm kiểm tra điều kiện công nghệ, hàm tính toán những lỗ hình định hình, hàm tính các thông số lực, mô men, công suất...

    Qúa trình tính toán thiết kế được thực hiện cho tất cả các lần cán bằng cách: nháy vào nút “Tiếp tục” để sang các thông số của lần cán (giao diện) tiếp theo.

Hình 5. Lỗ hình thứ tư (lỗ hình cắt) cán thép chữ I

Hình 6. Các thông số công nghệ và lỗ hình thứ tám cán thép U

    Trên hình 5 ,6 là các giao diện hiển thị kết quả thiết kế lỗ hình, tính toán các thông số công nghệ- năng lượng và đồ hoạ lỗ hình thứ tư (lỗ hình cắt) cán thép chữ I và thứ tám cán thép chữ U. Chương trình tính tới 27 thông số (dùng thanh kéo dọc).

    Đến lỗ hình cuối cùng sẽ có nút: “Bảng TS”: Bảng thông số là giao diện cuối cùng của môđun.

    Trên hình 7 là Bảng tổng hợp kết quả tính toán các thông số công nghệ và năng lượng của tất cả các lần cán sản phẩm thép chữ I (hơn 20 thông số theo thanh kéo ngang).

Hình 7. Bảng tổng hợp kết quả tính toán các thông số công nghệ cán thép chữ I

    Với thép chữ U cũng có Bảng tổng hợp tương tự.

3. Kết Luận

    Khác với môđun cán thép tròn và góc, mô đun tính công nghệ cán hai sản phẩm I,U khá phức tạp, nhất là việc thiết kế lỗ hình. Tuy nhiên với dung lượng 147 MB môđun này đã được xây dựng hoàn chỉnh, có thể tính cho thép I,U mọi số hiệu. Như vậy, với ba môđun cán hình như giới thiệu, Phần mềm công nghệ cán hình đã được thiết kế hoàn thiện và mở, theo khả năng hướng đối tượng, có giao diện thân thiện với người dùng, dễ sử dụng và rất hữu ích cho người làm công tác chuyên môn.

[symple_box color="gray" text_align="left" width="100%" float="none"] Tài Liệu Trích Dẫn

1. Phạm Văn Côi, Môđun cán thép góc của Phần mềm công nghệ cán hình, Tạp chí “Khoa học và công nghệ” các trường đại học, số 46+47/2004
2. Phạm Văn Côi, Môđun cán thép tròn của Phần mềm công nghệ cán hình, Tạp chí” Khoa học và công nghệ” các trường đại học, số 51/2005
3. Trecmarev A.P, Mutiev M.S, Mascovsev P.A, Thiết kế lỗ hình trục cán, NXB Luyện kim, Mo- skva 1971

[/symple_box][symple_clear_floats]