VIBRAÇÃO E ESTATÍSTICA PARA GARANTIR QUALIDADE DAS CHAPAS PARA LATAS DOS LTF 1 e 2 - CSN
VIBRATION AND STATISTICS - TO ENSURE QUALITY OF THE STRIPS THE TCM 1 AND 2 CSN CANS DIMENSIONS
Gomes, Ulisses Rocha; Paulino, Wilson de Sousa; Amaral Neto, Pedro Corrêa do; Aquino, Ricardo Perroni; Gomes, Gustavo Leopoldo
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00504010
Tecnol. Metal. Mater., vol.5, n4, p.241-248, 2009
Resumo
A fabricação de aços finos para atender a demanda da indústria alimentícia deve atender às exigências dimensionais e propriedades mecânicas mais restritas. A laminação é sensível às condições operacionais, onde a instabilidade pode causar descontrole na espessura, levando a perdas de produção. No presente trabalho avalia-se o comportamento dinâmico dos Laminadores de Tiras a Frio 1 e 2 - CSN. As metodologias adotadas neste trabalho são: implantação de monitoramento de vibração, investigação por meio de vibração e análise estatística utilizando planejamento de experimento "Designs of Experiments - DOE". Os resultados mostram que o LTF#1 é excitado na faixa do chatter de 3ª oitava; este evento é autoexcitável. O teste de run up caracteriza as velocidades críticas. O DOE mostra os parâmetros relevantes do processo. LTF#2 evidencia o chatter de 5ª oitava. O teste de run up demonstra a causa raiz das baixas frequências. Os experimentos feitos no LTF#2 demonstram que as folgas são potencializadas pela velocidade. Conclui-se que o monitoramento on-line interage com os parâmetros por meio de modelos matemáticos definidos por respostas do DOEs, e assim garante a estabilidade da laminação suprimindo o fenômeno do chatter.
Palavras-chave
Laminador, Chatter, Planejamento, Experimentos
Abstract
In this paper the dynamic behavior of CSN Tandem Cold Mill (TCM) 1 and 2 is evaluated. The manufacture of thin steel is sensitivy to operational conditions and stability of these conditions is very important to attend special dimensional requirements, like need by food industry applications. The rolling process is sensitive to operational conditions. Therefore, instability may causes the thickness of the material to get out of control, resulting in production losses. The adopted methodologies are the implementation of vibration monitoring, investigation through vibration of peripheral equipment and statistical analysis using Designs of Experiments (DOE). The results show that TCM#1 is excited in the third-octave chatter range; this event is self-excited. Run-up test characterize critical speeds. DOE shows the relevant parameters of the process. TCM#2 appears in the fifth-octave chatter. The run-up test demonstrates the root cause of low frequencies. Experiments performed in the TCM#2 demonstrate that clearances are not affected by speed. Our conclusion is that online monitoring (SKF MasCon®), which interacts with parameters by defined mathematical models through DOE's ensure the stability process by eliminating the chatter phenomenon.
Keywords
Rolling, Chatter, Design, Experiments
References
1 ROBERTS, W.L. Four-high mill stand chatter of the fifth-octave mode. Iron and Steel Engineer, v. 55, n. 10, p. 41-7,
Oct. 1978.
2 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. chatter in the strip rolling process. Part I: dynamic model of rolling. Journal of Manufacturing Science and Engineering, v. 120, n. 2, p. 330-6, May 1998.
3 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. chatter in the strip rolling process. Part II: dynamic rolling experiments. Journal of Manufacturing Science and Engineering, v. 120, n. 2, p. 337-42, May 1998.
4 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. Chatter in the Strip Rolling Process, Part III: chatter model. Journal of Manufacturing Science and Engineering, v. 120, n. 2, p. 343-8, May 1998.
5 REMN-MIN, G. Material damping during mill chatter. In: AISE ANNUAL CONFERENCE, 1993, Pitsburgh, PA. [S.l.]: AISE, 1993. p. 430-9.
6 PAULINO, W.S.; HANSEN, B.L.; PELLEGRINI, H.; NOVAES, G.O.; LAGO, A.S.; BARROS, L.C.M. Análise e determinação experimental do comportamento vibratório do laminador de encruamento – chatter. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MANUTENÇÃO, 21, 2006, Aracaju. Anais... Rio de Janeiro: ABRAMAN, 2006. 1 CD-Rom.
7 ROBERTS, W.L. Flat processing of steel. New York: Marcel Dekker, 1987.
8 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. Review of chatter studies in cold rolling. International Journal of Machine Tools & Manufacture, v. 38, n. 12, p.1499-530, Dec. 1998.
9 YARITA, I.; FURUKAWA, K.; SEINO, Y. An analysis of chattering in cold rolling for ultrathin gage strip steel. Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan, v. 19, p. 1-10, 1978.
10 MONTGOMERY, D. C.; RUNGER, G.C. Estatística aplicada e probabilidade para engenheiros. Rio de Janeiro: LTC, 2003.
2 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. chatter in the strip rolling process. Part I: dynamic model of rolling. Journal of Manufacturing Science and Engineering, v. 120, n. 2, p. 330-6, May 1998.
3 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. chatter in the strip rolling process. Part II: dynamic rolling experiments. Journal of Manufacturing Science and Engineering, v. 120, n. 2, p. 337-42, May 1998.
4 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. Chatter in the Strip Rolling Process, Part III: chatter model. Journal of Manufacturing Science and Engineering, v. 120, n. 2, p. 343-8, May 1998.
5 REMN-MIN, G. Material damping during mill chatter. In: AISE ANNUAL CONFERENCE, 1993, Pitsburgh, PA. [S.l.]: AISE, 1993. p. 430-9.
6 PAULINO, W.S.; HANSEN, B.L.; PELLEGRINI, H.; NOVAES, G.O.; LAGO, A.S.; BARROS, L.C.M. Análise e determinação experimental do comportamento vibratório do laminador de encruamento – chatter. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MANUTENÇÃO, 21, 2006, Aracaju. Anais... Rio de Janeiro: ABRAMAN, 2006. 1 CD-Rom.
7 ROBERTS, W.L. Flat processing of steel. New York: Marcel Dekker, 1987.
8 YUN, I.S.; WILSON, W.R.D.; EHMANN, K.F. Review of chatter studies in cold rolling. International Journal of Machine Tools & Manufacture, v. 38, n. 12, p.1499-530, Dec. 1998.
9 YARITA, I.; FURUKAWA, K.; SEINO, Y. An analysis of chattering in cold rolling for ultrathin gage strip steel. Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan, v. 19, p. 1-10, 1978.
10 MONTGOMERY, D. C.; RUNGER, G.C. Estatística aplicada e probabilidade para engenheiros. Rio de Janeiro: LTC, 2003.
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