Dynamic model of cold strip rolling

Modelo dinámico de laminación en frío

Se ha desarrollado un modelo dinámico del proceso de laminación en frío en el laminador continuo que combina el modelo del sistema electromecánico y el modelo de la zona de deformación. El trabajo presenta los resultados del estudio de los parámetros cinemáticos, de fuerza y de energía de la zona de deformación en relación con el carácter fluctuante de las variables del proceso y con los procesos dinámicos que tienen lugar en el sistema electromecánico. Se demuestra que las variaciones de los parámetros indicados son de naturaleza fluctuante inestable, lo que repercute negativamente en el funcionamiento de los equipos y en la calidad de los productos acabados.

INTRODUCCIÓN

Durante la laminación de bandas en trenes de laminación en frío de banda ancha continua se producen cargas dinámicas en los sistemas electromecánicos de los puestos de trabajo. Esto ocurre debido a variaciones en los parámetros del proceso y en el espesor de la banda, así como debido a vibraciones torsionales en el sistema de accionamiento. Las cargas dinámicas inestables provocan pérdidas de energía eléctrica. La dinámica de las pérdidas de potencia no siempre es analizada por los especialistas y no se tiene en cuenta a la hora de diseñar el proceso de laminación en frío y optimizar las soluciones de proceso existentes.

La mayoría de los modelos matemáticos de los procesos de laminación en frío y los métodos de cálculo de los parámetros geométricos de la zona de deformación, los parámetros del proceso y los parámetros de energía-fuerza se basan en modelos estadísticos [13] que no tienen en cuenta la naturaleza dinámica de los procesos en el entorno real de fabricación.

La modelización de los procesos dinámicos que tienen lugar durante la laminación en frío continua es una tarea bastante complicada, de la que sólo se describen algunos de sus aspectos en la literatura técnica. Los modelos dinámicos para la laminación en frío descritos en los artículos [4, 5] son modelos de control de procesos destinados al diseño de controladores sin predicción de tensiones, deformaciones y cargas en los puestos de trabajo. El artículo [6] aborda la descripción matemática del sistema electromecánico del soporte de laminación en frío con el fin de investigar las cargas dinámicas en el accionamiento eléctrico del soporte sin tener en cuenta la influencia de la zona de deformación (interacción de contacto entre la banda y los rodillos).

Teniendo en cuenta la naturaleza multifactorial del proceso y las complejas interrelaciones entre los sistemas electromecánicos de los soportes del tren continuo de laminación en frío, es imposible un mayor desarrollo integrado del proceso de laminación de chapas finas sin el desarrollo de un modelo del proceso de laminación en frío que considere su naturaleza dinámica e inestable.