Mathematical modelling of the high frequency vibrations during cold rolling process

• Autorzy: Świątoniowski A. , Bar O.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0130

Warianty tytułu

PL

Matematyczne modelowanie drgań wysokoczęstotliwościowych występujących podczas walcowania blach na zimno

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study explores the model of high-frequency vibrations during the continuous rolling processes, the underlying assumption being that vibrations are self-excited. The effects of rolling stand and rolling process parameters on the nature and intensity of vibrations are investigated. The appearance of darkened streaks occurring on the metal sheet is explained. The results are compared with the data quoted in literature on the subject.

PL

W pracy przedstawiono model opisujący drgania o wysokiej częstości, występujące w trakcie ciągłego walcowania blach. Model ten jest oparty na założeniu samowzbudności procesu. Zbadano wpływ parametrów klatki oraz procesu walcowania na charakter i intensywność drgań. Wyjaśniono również zjawisko powstawania na powierzchni blachy zaciemnionych pasków. Otrzymane wyniki porównano z wynikami badań.

Słowa kluczowe

EN

rolling stand; self-excited vibrations; high-frequency vibrations; Timoshenko beam mode

PL

walcowanie blach; drgania samowzbudne; drgania wysokoczęstotliwościowe; model wiązki Timoshenko

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1085--1091
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Świątoniowski A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Bar O.

• Pedagogical University of Cracow, 2 Podchorążych Str., 30-084 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] A. Bar, A. Świątoniowski, Analysis of chattering phenomena in cold rolling structures Waves Biomedical Engeneering 10, 1, (Structural Acoustic) 81-90 (2001).
• [2] J. Nizioł, O. Bar, Drgania belki Timoshenki na nieliniowym podłożu z uwzględnieniem harmonicznego wymuszenia i rozpraszania energii, Czasopismo Techniczne 5-M, 243-255 (2004).
• [3] A. Bar, O. Bar, Types of mid-frequency vibrations appearing during the rolling mill operation, Journal of Materials Processing Technology 162-163, 15, 461-464 (2005).
• [4] A. Bar, A. Świątoniowski, Parametrical excitements vibration in tandem mills-mathematical models and its analysis Journ. of Matterial Proc. Technology 134, 214-224 (Elsevier) 215-225 (2003).
• [5] A. Bar, A. Świątoniowski, Indepedence between the rolling speed and nonlinear vibration of the mill system Journ. of Matterial Proc. Technology 155-156C, 2116-2121 (2004).
• [6] Guo Remn-Min, A. C. Urso, Analysis of chatter vibration phenomena of rolling mills using finite element metods Iron and Steel Engineer, 29-39, January 1993.
• [7] G. L. Nesler, J. F. Cory, Identifiction of chatter sources in cold rolling mills Iron and Steel Engineer, 40-45, January 1993.
• [8] J. Nizioł, Podstawy drgań w maszynach. Politechnika Krakowska, 1996.
• [9] W. L. Roberts, Flat Processing of Steel New York and Basel, Marcel Decker Inc. 1987.
• [10] A. Świątoniowski, A. Bar, Współczesne problemy wytwarzania blach i taśm Uczeln. Wydawn. Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2005.
• [11] J. Tlusty, G. Chandra, Chatter in Cold Rolling Annals of the CIRP 31, 1, 195-199 (1982).
• [12] J. Nizioł, A. Bar, O. Bar, Samowzbudne drgania średnio i wysokoczęstotliwościowe występujące w procesie walcowania blach, WISNIK-Chmielnickij 1, 213-222 (2003).
• [13] A. Stefanik, P. Szota, H. Dyja, Numerical Modeling of the Microstructure During 50/20 mm Flat Bars Rolling Process, Archives of Metallurgy and Materials 54, 3, 589-596 (2009).
• [14] W. Hofmann, H. Aigner, Reduction of chatter marks during shin pass rolling of steel strips, Metallurgical Plant and Technology International 1, 98-102 (1998).
• [15] B. Hardwick, T. S. Dunlop, Application of vibration monitoring to cold mill processes. Iron and Steel engineer, 39-45 January 1999.
• [16] Y. J. Lin, C. S. Suh, R. Langari, S. T. Noah, On the characteristics and mechanism of rolling instability and chatter. Journal of Manufacturing Science Eng. Trans. ASME 125, 778-786 (2003).
• [17] J. Mackel, Condition Monitoring and Diagnostic Engineering for Rolling Mills, Industrial Handbook, ACIDA, 2003.
• [18] P. Montmitonnet, Hot and cold strip rolling processes. Comput. Methods Appl. Mech. Eng 195, 6604-6625 (2006).
• [19] S. Timoshenko, Strength of Materials, third ed. Krieger Publishing Co. 1983.
• [20] Y. X. Wu, J. A. Duan, Frequency modulation of high speed mill chatter, Journal of Materials Processing Technology, 129 (2002).
• [21] E. Brusa, L. Lemma, Numerical and experimental analysis of the dynamic effects in compact cluster mills for cold rolling, Journal of Materials Processing Technology, 2008.
• [22] S. Wroński, K. Wierzbanowski, B. Bacroix, T. Chauveau, M. Wróbel, A. Rauch, F. Montheillet, M. Wronski, Texture heterogeneity of asymmetrically cold rolled low carbo steel, Archives of Metallurgy and Materials 54, 1, 89-102 (2009).
• [23] J. Zhong, H. Yan, J. Duan, L. Xu, W. Wang, P. Chen, Industrial experiments and findings on temper rolling chatter Journal of Materials Processing Technology 120 (1), 275-280, Jan 2002.
• [24] S. Timoshenko, Vibration Problems in Engineering, Toronto New York London 1955.
• [25] W. Nowacki, Dynamika budowli, Warszawa, Arkady 1972.