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Commission des Communautés européennes recherche technique acier Transformation

Commission des Communautés européennes recherche technique acier Transformations ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES DE VIBRATIONS ENTRETENUES ET DU FROTTEMENT DANS UN TRAIN TANDEM POUR FER BLANC Commission des Communautés européennes recherche technique acier Transformations ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES DE VIBRATIONS ENTRETENUES ET DU FROTTEMENT DANS UN TRAIN TANDEM POUR FER BLANC J. CHEFNEUX, J. GOUZOU CRM, Liège Convention n° 6210.EA/2/204 (1.1.1976 - 31.12.1980) RAPPORT FINAL Édité par la Direction générale Marché de l'information et innovation 1982 EUR 7725 FR Publié par: COMMISSION DES COMMUNAUTÉS EUROPÉENNES Direction générale Marché de l'information et innovation Bâtiment Jean Monnet LUXEMBOURG AVERTISSEMENT Ni la Commission des Communautés européennes, ni aucune autre personne agissant au nom de la Commission, n'est responsable de l'usage qui pourrait être fait des informations ci-après CECA-CEE-CEEA, Bruxelles Luxembourg, RESUME Les t r a i n s tandems à f r o i d l a m i n a n t des t ô l e s minces à g r a n d e v i - t e s s e s o n t t o u s a f f e c t é s d ' u n g r a v e p r o b l è m e : l e b r o u t a g e . Ce phénomène v i b r a t o i r e c r é e de f o r t e s v a r i a t i o n s d ' é p a i s s e u r s u r l a b a n d e e t empêche d ' a t t e i n d r e l e s v i t e s s e s é l e v é e s d o n t s o n t c a p a b l e s l e s i n s t a l l a t i o n s . Un modèle original de simulation des vibrations dans un laminoir tandem a été développé. Il a permis de montrer que le broutage est dû à un phénomène d'AUTO-EXCITATION des vibrations, inhérent au processus de lami- nage à froid. Grâce aux r é s u l t a t s obtenus par le modèle e t étayés par l e s o b s e r - vations expérimentales,nous avons pu a r r i v e r à une compréhension globale du problème. Nous avons mis en évidence l ' i n f l u e n c e des f a c t e u r s s u i v a n t s : - conditions de laminage, - état du laminoir, - produit laminé. Plusieurs actions ont été entreprises pour solutionner le problème, Elles sont basées principalement sur : - le développement d'un module électronique de traitement des signaux de vibration, - l ' u t i l i s a t i o n d'un c a l c u l a t e u r de p r o c e s s u s . D'importants r é s u l t a t s p r a t i q u e s ont é t é obtenus : - augmentation de l a p r o d u c t i v i t é du laminoir par l'augmentation de l a v i t e s s e de laminage, - réduction des déclassements e t des coûts dus au b r o u t a g e . SUMMARY During the high speed rolling of thin materials an important pro- blem occurs, known as "chattering". This vibratory phenomenon induces very heavy thickness variations on the strip and often renders it impossible to roll at the maximum speed of the mill. An original simulation model has been developped in order to simu- late vibrations in a tandem rolling mill. It allowed to demonstrate that chattering is due to a phenomenon of SELE-EXCITED vibrations, inherent in the cold rolling process. By means of the results obtained by the model and confirmed by the experimental observations, we succeeded to a comprehensive understanding of the problem. We emphasized the influence of the following factors : - rolling conditions, - mechanical state of the mill, - rolled strip. Some actions were performed in order to solve the problem based on : - the development of an electronic device handling the vibratory signals, - the use of a process computer. Some important results were obtained: - increase of mill productivity due to higher rolling speed, - reduction of rejections and costs due to chattering. ZUSAMMENFASSUNG Bei allen Tandem-Kaltwalzenstrassen zum Hochgeschwindigkeits- walzen von dünnen Bändern wird ein ernstes Problem : das Brummen, fest- gestellt. Dieses Vibrationsphänomen bewirkt starke Banddickeschwankungen und es ist dadurch nicht möglich hohe Walzgeschwindigkeiten zu erreichen. Ein originelles Simulationsmodell der Vibrationen in einem Tandem-Walzwerk wurde abgefasst, mit dem gezeigt wurde, dass das Brummen durch ein mit dem Kaltwalzverfahren verbundenes Phänomen von Selbsterregung der Vibrationen bewirkt wird. Die durch das Modell gegebenen und durch Prüfungen bestätigten Ergebnisse haben zu ein Gesamtverständnis des Problems geführt. Der Einfluss folgender Faktoren wurde erläutert : - Walzbedingungen, - Zustand der Walzwerkes, - Walzerzeugnis. Zur Lösung dieses Problems wurden verschiedene Massnahmen getroffen, die hauptsächlich folgende Punkte umfassen : - Entwicklung eines Elektronenmodells der Behandlung der Vibrationssignale, - Anwendung eines Prozessrechners. Wichtige praktischen Ergebnisse konnten erreicht werden : - Verbesserung der Walzwerksproduktivität durch Erhöhung der Walzgeschwin- digkeit ; - Verminderung der dem Brummen zuzuschreibenden Abfälle und Kosten. LISTE DES FIGURES V a r i a t i o n s d ' é p a i s s e u r durant le b r o u t a g e . Aspect après étamage d'une t ô l e a f f e c t é e p a r l e b r o u t a g e . Organisation de la recherche. Organigramme de l a f a b r i c a t i o n du fer b l a n c . Configuration du système informatique. Signal de 1'accelérometre de la cage 5 pendant un b r o u t a g e . D é t a i l du broutage montré à l a figure 6. Battements sur le s i g n a l accélérometre de l a cage 5 après le p a s sage d'une soudure. V a r i a t i o n s d ' é p a i s s e u r dans le cas d'un broutage provoqué p a r une soudure. Signaux des accéléromètres des cages 4 e t 5 durant le passage d'une soudure. V a r i a t i o n s d ' é p a i s s e u r de la bande provoquées par le passage d'une soudure. Βlocdiagramme d'un laminoir tandem. Modèle de v i b r a t i o n s v e r t i c a l e s . Organigramme du modèle de s i m u l a t i o n . Vibrations provoquées par une soudure. R é s u l t a t s c a l c u l é s au moyen du modèle de s i m u l a t i o n . Fig. 16 Vibrations provoquées p a r le passage d'une soudure (modèle à 2 c a g e s ) . Fig. 17 Vibrations provoquées p a r le passage d'une soudure. Fig. 18 Influence de l a t r a c t i o n dans la bande e n t r e les 2 d e r n i è r e s cages, en fonction du b r u i t de fond mécanique. Fig. 19 Influence du c o e f f i c i e n t de frottement, pour 2 valeurs de la t r a c t i o n e n t r e l e s 2 d e r n i è r e s cages (en l ' a b s e n c e de b r u i t de fond mécanique), Fig. 20 Influence de l a v i t e s s e pour d i f f é r e n t e s valeurs de la t r a c t i o n e n t r e les 2 d e r n i è r e s cages (en l ' a b s e n c e de b r u i t de fond mécanique). Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 uploads/Finance/ pdf 18 .pdf