Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Mashayekhi,Ali Heidari,MohammadReza Forouzan
احمد مشایخی (استاد مشاور) علی حیدری (استاد مشاور) محمدرضا فروزان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Sohrabi Shahsavari
احسان سهرابی شاهواری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Effect of lubricant parameters on self-excited vibrations in cold rolling
Efficiency is what makes todays rolling units different from those of 50 years ago. High rolling speed and decent product quality are the two important factors in the cold rolling industry. Self-excited vibrations or chatter actually limits the speed of rolling and greatly affects the product quality. This phenomenon is directly affected by the friction between the roller and the sheet which is controled by lubrication. The purpose of this study is to investigate the effect of the lubricant parameters in a conventional range on the self-exited vibration of tandem cold rolling mills in order to achieve a better understanding of the chatter phenomenon. Thus, one would be able to apply these considerations in order to fabricate an appropriate lubricant in subsequent research works. In general, two models have been proposed to simulate the vibrations in rolling mills: a simple friction model and an unsteady lubrication model. The long duration of simulation runs is the main challenge of examining the oil parameters using the unsteady lubrication model. Since determining the critical speed can be attained by a trial and error approach, each of the experiments must be repeated several times to achieve the chatter speed. Therefore, in this study a series of experiments has been designed using Taguchi method based on the unsteady lubrication model. Then, in order to study further, parameter interactions have been investigated by using a full factorial design. Also, in the supplementary section, the effect of roller and plate parameters such as elasticity modulus and surface roughness of the work roll, and adhesion coefficient of surface interaction have been investigated. The results show that the chatter speed is in direct relationship with the pressure-limiting shear stress coefficient of the lubricant, but the viscosity and the pressure-viscosity coefficient can have a positive or negative effect on the chatter speed due to the pressure-limiting shear stress coefficient magnitude. In addition to the lubricant parameters it was concluded that the chatter speed has a direct relation with the surface roughness of the work roll and the adhesion coefficient of the roller and plate, and an inverse relation with the elasticity modulus of the work roll. Key words : Cold Rolling, Chatter Vibrations, Lubricant Parameters, Lubrication, Design of Experiment
تفاوت واحدهای نورد کنونی با واحدهای نورد 50 سال قبل بهروری آنهاست. سرعت نورد در کنار کیفیت محصول دو شاخص مهم بهروری محسوب می‌شوند. ارتعاشات خود تحریک یا چتر عملا سرعت نورد را محدود کرده و کیفیت محصول را نیز به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد. این پدیده به‌طور مستقیم متاثر از اصطکاک بین غلتک و ورق است که خود متاثر از نحوه روانکاری است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر هریک از پارامترهای مهم روانکار در یک محدوده متعارف بر ارتعاشات خود تحریک نورد سرد دوقفسه ای به‌منظور رسیدن به یک درک بهتر از پدیده چتر می باشد تا بتوان در تحقیقات بعدی این ملاحظات را در طراحی و تولید روانکار مناسب در نظر گرفت. برای شبیه‌سازی ارتعاشات در قفسه‌های نورد، به‌صورت کلی دو مدل ارائه شده است مدل ساده اصطکاکی و مدل روانکاری ناپایا. چالش اصلی در بررسی پارامترهای روغن به کمک مدل روانکاری ناپایا مدت زمان طولانی هر اجرا می باشد و از آنجا که برای به‌دست آوردن سرعت بحرانی باید به‌صورت سعی و خطا عمل شود، هریک از آزمایش‌ها باید چندین بار تکرار شوند تا نتیجه حاصل شود. لذا در این تحقیق ابتدا با استفاده از روش تاگوچی یک سری آزمایش بر مبنای مدل روانکاری ناپایا طراحی شد. سپس به‌منظور مطالعه بیشتر، برهمکنش پارامترها به کمک یک طراحی آزمایش کامل مورد بررسی قرار گرفت. در بخش تکمیلی اثر پارامترهای غلتک و ورق از قبیل زبری سطح غلتک کار، مدول الاستیسیته غلتک کار و ضریب چسبندگی سطح غلتک و ورق بررسی شد. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند که سرعت وقوع چتر با ضریب تنش برشی حدی-فشار روانکار رابطه مستقیم دارد؛ اما گرانروی و ضریب فشار-گرانروی با توجه به این مقدار می‌تواند اثر مثبت یا منفی بر سرعت وقوع چتر داشته باشد. همچنین علاوه بر پارامترهای روانکار سرعت وقوع چتر با زبری سطح غلتک کار و ضریب چسبندگی غلتک و ورق رابطه مستقیم و با مدول الاستیسیته غلتک کار رابطه معکوس دارد. کلمات کلیدی : نورد سرد، ارتعاشات چتر، روانکاری، پارامترهای روانکار، طراحی آزمایش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی