The Effect of Roll Strip Feeding Angle on Stress Distribution during Strip Rolling

Efecto del ángulo de avance de la banda en la distribución de tensiones durante el laminado de banda

En el estudio se ha llevado a cabo un análisis teórico de la laminación de desbastes en el soporte de rotura de un tren de laminación de chapa de doble soporte. El análisis teórico ha permitido determinar el efecto del ángulo de alimentación de la banda a los rodillos sobre la distribución de tensiones dentro de la separación entre rodillos durante la laminación de la banda. El análisis teórico del proceso de laminación se ha realizado utilizando el paquete de software comercial Forge 2, desarrollado en la Escuela de Minas de París. Este paquete funciona basándose en el MEF y utiliza un modelo plano, rígido-plástico del medio deformado. El análisis teórico se basó en las condiciones de laminación de chapas en el tren de desbaste 3600 del tren de laminación de chapas de doble soporte de la acería de Częstochowa.

INTRODUCCIÓN

El modelo simétrico de laminación de chapas asumido al desarrollar tecnologías y diseñar equipos tomando simplificaciones aproximadas, conduce a serias dificultades durante la laminación real en el departamento de laminación. En la caja de desmontaje de un tren de laminación de chapas de caja doble, la banda se alimenta a los rodillos en un cierto ángulo resultante de la diferencia en el ajuste del nivel de los rodillos de la mesa de rodillos de trabajo en relación con el espacio de rodadura neutral.

La adopción del modelo de laminación simétrica da como resultado la aparición de un fenómeno incontrolable de flexión de la banda a la salida de la región de deformación, lo que dificulta el funcionamiento sin fallos del proceso tecnológico. El doblado de la tira hacia abajo provoca daños en los rodillos de la mesa de rodillos, mientras que el doblado excesivo de la tira hacia arriba provoca dificultades en la alimentación de la tira a la siguiente pasada.

En este estudio se ha llevado a cabo un análisis del laminado de planchones prefabricados en la caja de desmontaje de un laminador de chapa. El análisis teórico ha permitido determinar el efecto del ángulo de alimentación de la banda a los rodillos, θ, sobre los valores de las tensiones. El análisis teórico se realizó utilizando el paquete de software comercial Forge 2 desarrollado en Ecole des Mines en París. Este paquete opera en base a FEM y utiliza un modelo plano de plástico rígido del medio deformado. El comportamiento del material deformado está descrito por la ley de Norton-Hoff, que, en forma tensorial, se puede escribir de la siguiente manera:

​$s=\frac{2\cdot K(T,\epsilon )}{(\sqrt{3}\cdot \frac{\cdot }{\epsilon i}{)}^{1-m}}\cdot \dot{\epsilon }$

$K(T, vec{ε}) = K_0 · (vec{ε} + ε_0)^n · e ^{ -βT}$​​