Автоколебания натяжных станций травильного агрегата, совмещенного со станом тандемом холодной прокатки 2000
Автор: Краснов Максим Львович, Качурин Павел Леонидович, Вишняков Сергей Геннадьевич, Савченко Юрий Иванович, Васильев Виталий Альбертович, Ницкий Антон Юрьевич, Иванов Анатолий Иванович
Рубрика: Контроль и испытания
Статья в выпуске: 2 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
На многоклетьевых станах холодной прокатки, совмещенных с непрерывным травильным агрегатом, автоколебания могут возникать не только на клетях стана, но и на натяжных станциях травильного агрегата. При этом на роликах натяжных станций появляются усталостные трещины, а на поверхности ролика, покрытой полиуретаном, - характерные дефекты. Для контроля автоколебаний на подшипниковых опорах ролика установлены МЭМС-акселерометры. Сбор данных о вибросостоянии происходит параллельно с контролем технологических параметров. Для хранения данных используются базы данных временных рядов. Гибридная база данных позволяет синхронно обрабатывать как технологические, так и вибрационные параметры. При появлении нештатной ситуации можно построить зависимость автоколебаний от технологических параметров. Используя результаты промышленного эксперимента, удалось получить характеристику трения прокатываемой полосы на ролике натяжной станции при малых скоростях движения полосы. При скоростях полосы от 0,5 до 1 м/с характеристика трения находится в переходном режиме, может быть как положительной, так и отрицательной. При отрицательной характеристике трения появляется неустойчивость (автоколебания), при положительной характеристике движение ленты стабилизируется. Обработка сигнала проводилась с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ). По спектральной характеристике можно определить количество полных циклов, действующих на колебательную систему. Имея достаточный объем информации во времени, можно рассчитать количество циклов и оценить остаточный ресурс до возникновения трещин на торцовых поверхностях ролика натяжной станции.
Прокатка, травильный агрегат, натяжная станция, вибрация, чаттер, автоколебания, эксперимент
Короткий адрес: https://sciup.org/147240897
IDR: 147240897 | DOI: 10.14529/engin230206
Список литературы Автоколебания натяжных станций травильного агрегата, совмещенного со станом тандемом холодной прокатки 2000
- Минаев А.А., Коновалов Ю.В. Совмещение технологических процессов - одно из главных направлений развития металлургии // Обработка металлов давлением: сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2012. № 4. С. 5-16. http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/16425
- Румянцев М.И., Зелинов И.Д., Новицкий И.О., Зелинова Ю.А. Совершенствование модели настройки изгибно-растяжного окалиноломателя для автоматизированного проектирования скоростного режима непрерывно-травильного агрегата, совмещенного с прокатным станом// Технические науки - от теории к практике. 2015. № 12 (48). С. 122-130.
- Василев Я.Д., Самокиш Д.Н., Замогильный Р.А., Железнов Д.В. Экспериментальное исследование влияния натяжения на силу прокатки и кривые пластичности при холодной прокатке // Обработка материалов давлением. 2017. Т. 44. № 1. C. 192-198.
- Румянцев М.И., Завалищин А.Н., Колыбанов А.Н., Есипова О.Н. Обоснование натяжения полосы в цифровом двойнике стана холодной прокатки// Черные металлы, 2021. №11. DOI: 10.17580/chm.2021.11.10
- Hu P.-A., Zhao H., Ehmann K.F. Third-octave-mode chatter in rolling. Part 1: chatter model// Proc. Inst. Mech. Eng., Part B: J. Eng. Manuf. 2006. Vol. 220. P. 1267-1277. DOI: 10.1243/09544054B06804
- Yimin Sh., Xiao D., Yilin Yu., Mechefske K., Chen Ch. Characteristic recognition of chatter mark vibration in a rolling mill based on non-dimensional parameters of the vibration signal// Journal of Mechanical Science and Technology 2014. Vol. 28(6), P. 2075-2080 DOI: 10.1007/s12206-014-0106-6
- Amer Y.A., El-Sayed A.T., El-Bahrawy F.T. Torsional vibration reduction for rolling mill's main drive system via negative velocity feedback under parametric excitation // J. Mech. Sci. Technol. 2015.Vol. 29(4). P. 1581-1589. https://doi.org/10.1007/s12206-015-0330-8
- Analysis of chatter in tandem cold rolling mills/ Y Kimura, Y Sodani, N Nishiura, N Ikeuchi, Y Mihara//ISIJInternational. 2003. Vol. 43(1). P. 77-84. https://doi.org/10.2355/isijinternational.43.77
- Yarita I Analysis of chattering in cold rolling for ultra-thin gauge steel strip //Trans Iron Steel Inst Jpn. 1978. Vol. 18(1). P. 1-10. https://doi.org/10.2355/isijinternational1966.18.1
- Heidari A., Forouzan M.R., Akbarzadeh S. Effect of Friction on Tandem Cold Rolling Mills Chattering// ISIJ International. 2014. Vol. 54(10). P. 2349-2356. https://doi.org/10.2355/isijinter-national.54.2349
- Heidari A., Forouzan M.R., Akbarzadeh S. Optimization of cold rolling process parameters in order to increasing rolling speed limited by chatter vibrations// Journal of Advanced Research. 2011. Vol. 4. P. 27-34, https://doi.org/10.1016/j.jare.2011.12.001
- Heidari A., Forouzan M.R., Akbarzadeh S. Development of a Rolling Chatter Model Considering Unsteady Lubrication// Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan. 2014. Vol. 54. P. 165-170. https://doi.org/10.2355/isijinternational.54.165
- High-speed rolling by hybrid-lubrication system in tandem cold rolling mills/ Y. Kimura, N. Fu-jita, Y. Matsubara, K. Kobayashi, Y. Amanuma, O. Yoshioka, Y. Sodani // J. Mater Process Technol. 2015. Vol. 21(6). P. 357-368. https://doi.org/10.1016/jjmatprotec.2014.10.002
- Zhao H., Ehmann K.F. Stability analysis of chatter in tandem rolling mills-part 1: single- and multi-stand negative damping effect // J Manuf Sci Eng. 2013. Vol. 135(3). P. 031001-031001. https ://doi. org/10.1115/1.4024032
- Веренев В.В., Большаков В.И. Состояние вибрационной диагностики и мониторинга оборудования прокатных станов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: сб. научн. тр. Днепропетровск: ИЧМНАН Украины, 2006. Вып. 12. С. 267-281.
- Система обнаружения признаков развития «чаттера» и своевременной коррекции технологического режима непрерывной холодной прокатки полос/ И.Ю. Приходько, П.В. Крот, Е.А. Парсенюк, П.П. Чернов, В.А. Пименов, Ю.А. Цуканов // Труды VII Конгресса прокатчиков. М., 2007. Т. 1. С. 115-123.
- Крот П.В., Приходько И.Ю. Определение режима трения в очаге деформации при холодной прокатке полос по сигналам вибрации валков // Международная IX конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов». Институт проблем машиноведения (ИПМаш) РАН, 25-27 окт. 2009, СПб. С. 242-247.
- Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. М. : Машиностроение, 1976. 243 с.
- Лушников Б.В. Компьютерное моделирование динамики элемента сухого некулонова трения //Известия Самарского науч. центра Росс. акад. наук. 2010. Т. 12, № 1 (2). С. 439-444.
- Пожалостин А.А., Паншина А.В. Автоколебания в одномерных упругих системах с трением //Известия МГТУ «МАМИ». 2014. № 4(22). С. 71-75.
