Совершенствование технологии холодной прокатки листовой стали для обеспечения регламентированной продольной волнистости ее поверхности

• Автор: Шпонько, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 141 с. : ил

1.1. Влияние различных факторов на возникновение вибраций в прокатных станах и формирование продольной периодической составляющей разнотолщинности, формы и макропрофиля поверхности холоднокатаной листовой стали

1.1.1. Эксцентриситет, окружная волнистость и ребристость

поверхностей бочек рабочих и опорных валков.

1 Л.2. Дефекты зубчатых зацеплений и крутильные колебания в

приводе рабочих валков

1Л.З. Вибрации подшипников качения рабочих валков

1Л.4. Биения моталок и периодические изменения уровней натяжений.

1.1.5. Разнотолщинность подката

1.1.6. Периодические изменения толщины слоя смазки в очаге деформации.

1.1.7. Неустойчивость стационарного режима прокатки по отношению малым внешним возмущениям
1.2. Модели, используемые при исследовании формирования продольной периодической составляющей разнотолщинности, формы и макропрофиля поверхности холоднокатаной листовой стали
1.3. Методы измерений и оценки разнотолщинности, макро и микроирофиля поверхности холоднокатаной листовой стали
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ И ВОЛНИСТОСТИ
ПОВЕРХНОСТИ ТОНКОГО ХОЛОДНОКАТАНОГО ЛИСТА С ДЕФЕКТОМ РЕБРИСТОСТЬ. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕФЕКТА РЕБРИСТОСТЬ НА ПОВЕРХНОСТИ ДРЕССИРУЕМОЙ ПОЛОСЫ.
2Л. Постановка задачи
2.2. Исследование шероховатости и волнистости поверхности тонкого холоднокатаного листа с дефектом ребристость
2.2.1. Описание дефекта ребристость.
2.2.2. Гипотезы о физических причинах наблюдения дефекта ребристость, связанных с шероховатостью и волнистостью поверхности тонкого холоднокатаного листа.
2.2.3. Аппаратура для исследования шероховатости и волнистости поверхности листа.
2.2.4. Методика измерения и расчета параметров волнистости поверхности листа.
2.2.5. Исследование шероховатости поверхности гонкого холоднокатаного листа с дефектом ребристость
2.2.6. Исследование волнистости поверхности тонкого холоднокатаного листа с дефектом ребристость
2.2.7. Согласование параметров дефекта ребристость с потребителями автолиста.
2.3. Математическая модель образования дефекта ребристость на поверхности дрессируемой полосы.
2.3.1. Два кинематических механизма образования волнистости продольного сечения полосы
2.3.2. Вывод формул для расчета продольного профиля полосы с волнистостью
2.3.3. Условие пластического изгиба полосы
2.3.4. Программа расчета продольного профиля полосы с волнистостью
2.3.5. Определение вклада описанных механизмов и доли упругой деформации в процессе образования продольной волнистости поверхности дрессируемой полосы.
2.3.6. Расчет зависимостей амплитуды продольной волнистости поверхности дрессируемой полосы от различных технологических факторов
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИЙ НА ДРЕССИРОВОЧНЫХ СТАНАХ И ВАЛЬЦЕШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ,
СВЯЗАННЫХ С ОБРАЗОВАНИЕМ ПРОДОЛЬНОЙ ВОЛНИСТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ДРЕССИРУЕМОЙ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ.
3.1. Постановка задачи.
3.2. Автоматизированный комплекс для исследования вибраций механического оборудования дрессировочных станов и вальцешлифовальных станков
3.2.1. Структурная схема автоматизированного комплекса.
3.2.2. Аппаратное обеспечение
3.2.3. Методика спектрального анализа вибраций.
3.2.4. Возможности программного обеспечения автоматизированного комплекса.
3.3. Исследование вибраций на дрессировочных станах
3.3.1. Краткая техническая характеристика механического оборудования дрессировочных станов и ЛПЦ
ОАО ММК
3.3.2. Запись вибраций механического оборудования дрессировочных станов и
3.3.3. Зависимости спектрального состава вибраций механического оборудования дрессировочных станов и от режимов дрессировки и комплектов рабочих валков
3.3.4. Анализ вибраций элементов механического оборудования дрессировочных станов и
3.3.4.1. Определение частотного диапазона вибрации, связанной с образованием продольной волнистости поверхности дрессируемой листовой стали
3.3.4.2. Расчет возможных частот вибраций механического оборудования дрессировочных станов.
3.3.4.3. Влияние периодических возмущающих факторов, возникающих в механическом оборудовании дрессировочных станов и , на амплитуду вибрации, связанной с образованием продольной волнистости поверхности дрессируемого листа
3.3.4.4. Влияние собственных частот вибраций дрессировочных станов и на амплитуду вибрации, связанной с образованием продольной волнистости поверхности дрессируемого листа
3.4. Исследование вибраций на вальцешлифовальных станках.
3.4.1. Постановка задачи.
3.4.2. Получение зависимостей спектрального состава вибраций механического оборудования вальцешлифовальных станков
от режимов шлифовки.
3.4.3. Анализ вибраций в системе вальцешлифовального станка
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕГЛАМЕНТИРОВАННОЙ ПРОДОЛЬНОЙ
ВОЛНИСТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ДРЕССИРУЕМОЙ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ
4.1. Факторы, влияющие на формирование продольной волнистости поверхности дрессируемой листовой стали.
4.2. Мероприятия по снижению амплитуды продольной волнистости поверхности дрессируемой листовой стали.
4.3. Автоматизированный комплекс для определения амплитуды продольной волнистости поверхности дрессируемого листа и контроля вибраций в механической системе дрессировочного стана
4.3.1. Постановка задачи.
4.3.2. Определение частотного диапазона и направления контролируемой вибрации.
4.3.3. Разработка структурной схемы автоматизированного комплекса
4.3.4. Аппаратное обеспечение
4.3.5. Программное обеспечение.
4.3.6. Выводы
4.4. Подготовка рабочих втков прокатных и дрессировочных станов.
4.4.1. Возможные причины образования волнистости бочки рабочего валка.
4.4.2. Выбор режимов шлифовки рабочих валков.
4.4.3. Разработка прибора для контроля вибраций в системе вальцешлифовального станка
4.4.3.1. Постановка задачи
4.4.3.2. Определение частотного диапазона, направления контролируемой вибрации и места крепления датчика.
4.4.3.3. Разработка структурной схемы прибора.
4.4.3.4. Выводы.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 1 ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


Авторы работ 1,2 считают, что этот дефект можно устранить, шлифуя валки при оптимальном режиме чистового шлифования, а также за счет более тщательного контроля состояния наждачных кругов и их балансировки. Ими предложены оптимальные режимы чистового шлифования. Напротив, авторы работы 3 считают, что дефект ребристость на поверхности шлифуемого валка можно устранить путем изменения технологических параметров предварительного шлифования валков. Этот дефект на валках они характеризовали величиной периода ребристости, который представляет собой сумму ширин светлых и темных граней
ребра, повторяющихся на поверхности валка. Установлено, что с увеличением съема наблюдается увеличение числа светлых и темных граней, а предварительное шлифование целесообразно проводить кругом с более крупным зерном. Авторы данной работы утверждают, что после шлифовки на выбранных в результате исследований режимах предварительного и чистового шлифования ребристость на поверхнос ти валков отсутствует. Авторы работы 4 исследовали влияние микрогеометрии поверхности рабочих валков на качество холоднокатаной стальной полосы. По их мнению при неудовлетворительном техническом состоянии вальцешлифовального станка изза рывков от привода или дисбаланса шлифовального круга поверхность шлифуемого рабочего ватка теряет строго цилиндрическую форму. На ней возникают отклонения, периодически повторяющиеся по окружности бочки. Использование таких рабочих валков во время прокатки вызывает вибрацию, приводящую к образованию ребристости на поверхности полосы. В работе 5 проведены визуальные наблюдения за ребристостью на поверхности бочек опорных ватков дрессировочных станов ДС, ДДС и НДС. После обработки результатов наблюдений авторы работы установили, что количество чередующихся темных и светлых полос на поверхностях нижних и верхних опорных валков на всех станах неодинаково. В результате проведенных исследований авторы данной работы определили три основных группы факторов, влияющих на образование ребристости на бочках ваков колебательные процессы, обусловленные динамикой приводной линии клети неравномерность дробеметной обработки валков, особенно проявляющаяся при совпадении частот ротора дробеметной установки и собственной частоты линии привода клети стана обжатие подката, имеющего дефект полосы нагартовки, возникающий в клетях непрерывных станов холодной прокатки с перешлифованными валками. ДДС предложено увеличить жесткость соединительных шпинделей. В работах 6, 7 утверждается, что одной из причин возникновения вибрации, частота которой пропорциональна частоте вращения валков в клетях стана холодной прокатки и приводящей к ребристости на поверхности холоднокатаного листа, является волнистость поверхности рабочих и опорных валков. По их мнению, волнистость рабочих валков может возникнуть при шлифовке валков на вальцешлифовальных станках изза относительного движения между валком и шлифовальным кругом в результате вибрации самовозбуждения или, в особенности при использовании зубчатых передач, вследствие рывков от привода или дисбаланса шлифовального круга. Авторы данной работы также предположили, что волнистость рифление поверхности бочек опорных валков возникает в клети прокатного стана в результате рывков, которые могут быть вызваны проскальзыванием, торможением, трещинами на прокатываемой полосе и прочими причинами. Образованные волны рифление на поверхности бочки опорного валка в свою очередь возбуждют колебания в клети прокатного стана. В подтверждение выводов авторов работ в работе 8 рассмотрен механизм возникновения окружной волнистости поверхности валков во время шлифовки на вальцешлифовальных станках. В процессе шлифовки погрешность макрогеометрии профиля поперечного сечения валков образуется в результате вибросмещений валка и шлифовального круга. При этом автор работы отмечает, что овальная форма профиля поперечного сечения формируется при частоте вибросмещения тт и достигает максимальной величины при тсп пчисло оборотов в сек С увеличением частоты вращения валка до диапазона от 4т до ЗОяп возникает огранка поверхности валка на окружности профиля валка не более граней, а при более высоких частотах образуется волнистость вдоль круговой образующей.