تعيين تاج مناسب غلتك‌هاي كار و پشتيبان براي نورد گرم يك سبد از ورق‌هاي فولادي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

شاخص¬هاي ¬هندسي و ابعادي از موارد تأثيرگذار در كيفيت ورق توليد شده در كارگاه‌هاي نورد گرم هستند. به دليل تغيير شكل غلتك‌ها بر اثر نيروهاي بزرگ نورد، پروفيل ورق نوردشده به‌صورت كلي به شكل محدب يا مقعر مي¬باشد. يكي از معيارهايي كه براي سنجش و كنترل ميزان تختي پروفيل ورق به‌كار مي¬رود تاج ورق است. تاج ورق به‌صورت اختلاف ضخامت مركز سطح مقطع عرضي ورق از ضخامت لبه¬ي ورق تعريف مي‌شود. اختلاف ضخامت در عرض ورق، باعث ايجاد كرنش‌هاي طولي متفاوت در عرض ورق مي‌شود؛ در نتيجه پس از پايان نورد، توزيع غير يكنواختي از تنش‌هاي پسماند در عرض ورق باقي خواهد ماند. هنگامي كه تنش‌هاي داخلي از مقدار بحراني تجاوز كند، عيب‌هايي همچون لبه¬هاي موجي و كمانش مركزي در ورق ايجاد مي‌شود. براي كنترل و تصحيح تاج ورق خروجي از بين غلتك¬ها تا به امروز روش¬هاي مختلفي به‌كار برده شده است. استفاده از جك‌هاي خمشي و تاج‌دار‌ساختن غلتك‌هاي نورد از پركاربردترين روش‌هاي كنترل تاج ورق هستند. در روش استفاده از جك‌هاي خمشي، به‌منظور كاهش اثر تغيير شكل غلتك‌ها بر اثر نيروهاي نورد، با استفاده از جك¬هاي هيدروليكي يك نيرو به گردن غلتك¬ها وارد مي‌شود كه با توجه ‌به جهت اعمال نيرو، باعث خمش غلتك¬ها به سمت بالا يا پايين مي‌شود. در روش ديگر به‌منظور مقابله با تغيير شكل غلتك‌ها، سطح غلتك‌ها به‌صورت تاج‌دار يا بشكه‌اي ساخته مي‌شود تا در نهايت پروفيل ورق نورد شده به تختي مطلوب برسد. تعيين مناسب پارامترهاي نورد از جمله تاج اوليه غلتك‌ها و نيروي جك‌هاي خمشي، نقشي اساسي در تختي ورق نورد شده دارد كه براي اين منظور در اين تحقيق يك كد كامپيوتري بر اساس مدل تير تقسيم شده براي تعيين نيروي جك‌هاي خمشي و پيش‌بيني پروفيل نهايي ورق تهيه شد. اثر تغيير پارامترهاي مختلف از جمله تاج اوليه غلتك‌ها و نيروي جك‌هاي خمشي بر تاج نهايي ورق به‌ وسيله كد كامپيوتري بررسي شد. نتايج برنامه كامپيوتري به‌دست آمده در اين پروژه، با نتايج ساير تحقيقات صورت‌گرفته در اين زمينه مقايسه شد و راستي‌آزمايي آن انطباق خوبي را نشان داد. در ادامه اين تحقيق با تركيب توزيع نيروي نورد حاصل از كد كامپيوتري ذكر شده با يك مدل محاسبه سايش كه بر اساس داده‌هاي تجربي يك خط‌ نورد گرم به دست ‌آمده است، سايش غلتك‌هاي كاري قفسه نورد به‌ازاي عبور هر ورق به دست آمد. با توجه ‌به اينكه در عمل در خطوط نورد گرم ممكن است در طي يك دوره كاري غلتك¬ها و قبل از تعويض آن¬ها ورق¬هايي با ابعاد و جنس¬هاي مختلف نورد شود، نياز است كه تاج اوليه غلتك كار به‌گونه‌اي تعيين شود كه امكان توليد ورق بدون عيب و با ميزان تاج در محدوده مجاز وجود داشته باشد. در ادامه كد كامپيوتري به همراه مدل سايش غلتك‌ها به‌گونه‌اي توسعه ‌داده ‌شد كه بتوان تأثير تغييرات تاج اوليه غلتك‌ها را بر نيروي جك‌هاي خمشي در طول يك برنامه نورد مشاهده كرد. با توجه ‌به اينكه افزايش نيروي جك‌هاي خمشي معايبي همچون افزايش مصرف انرژي و آسيب به قفسه نورد و اجزاي آن را به همراه دارد؛ به كمك كد كامپيوتري تهيه شده، يك مقدار بهينه براي تاج اوليه غلتك‌ها به دست آمد كه مطابق آن بيشينه نيروي جك‌هاي خمشي در يك برنامه نورد كمينه است.

236065

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان