Velocidad y vibraciones — Metaltehnomash Ltd.

PRINCIPALES APARTADOS DEL TRABAJO:

1 REVISIÓN DE LAS INVESTIGACIONES SOBRE VIBRACIONES RESONANTES EN LOS LAMINADORES EN FRÍO Y DE LOS ENFOQUES PARA SU ELIMINACIÓN

2 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL MODELO MATEMÁTICO DE OSCILACIONES
2.1 Modelo de vibraciones del sistema de cilindros y de la línea de accionamiento
2.2 Modelo de oscilaciones de las fuerzas de rozamiento en la zona de deformación
2.3 Modelo de vibraciones de la tensión entre cajas
2.4 Modelos de diversas perturbaciones cinemáticas
2.5 Características de frecuencia del sistema mecánico de la caja y de la línea de accionamiento

3 ADAPTACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO DE OSCILACIONES EN LAS CAJAS DEL LAMINADOR A PARTIR DE MEDICIONES DE VIBRACIONES EN DETERMINADOS PUNTOS DE LOS EQUIPOS
3.1 Dependencia de las frecuencias propias respecto a los parámetros tecnológicos
3.2 Amplitudes de las frecuencias cinemáticas de los equipos a distintas velocidades de laminación

4 ANÁLISIS DE LOS MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO DE LOS EQUIPOS DE LAS CAJAS DE LAMINACIÓN Y DE LAS LÍNEAS DE ACCIONAMIENTO DEL LAMINADOR
4.1 Rodamientos de los cilindros de trabajo
4.2 Cojinetes (MORGOIL) de los cilindros de apoyo
4.3 Acoplamientos dentados de los husillos, reductores y acoplamientos de seguridad

5 ANÁLISIS DE LAS FRECUENCIAS CINEMÁTICAS DE LOS EQUIPOS A PARTIR DE LAS MEDICIONES DE VIBRACIONES EN EL LAMINADOR 2030
5.1 Vibraciones de los conjuntos de apoyo de los cilindros
5.2 Vibraciones en los engranajes de la línea de accionamiento

6 ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LAS VIBRACIONES EN LAS CAJAS DEL LAMINADOR Y DE LOS PARÁMETROS DEL PROCESO DE LAMINACIÓN DE BANDAS DE DIVERSAS DIMENSIONES
6.1 Procesamiento estadístico de los parámetros tecnológicos durante las vibraciones chatter
6.2 Análisis de frecuencias de las vibraciones en distintos puntos de los equipos
6.3 Disposición recomendada de los sensores de vibración en el laminador 2030

7 DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA DE LAMINACIÓN QUE AUMENTE LA VELOCIDAD Y REDUZCA LAS ROTURAS DE BANDA
7.1 Posibles vías de actuación sobre las condiciones dinámicas críticas en el laminador
7.2 Supervisión del desarrollo de las condiciones dinámicas en el laminador
7.3 Reducción de la influencia de la excentricidad de los tambores de bobinado en la aparición de vibraciones resonantes cuando coinciden los diámetros de la bobina y de los cilindros de apoyo
7.4 Diagrama de frecuencias cinemáticas y propias de los equipos del laminador

8 ENSAYO DE NUEVAS SOLUCIONES TECNOLÓGICAS Y ALGORITMOS
8.1 Rangos de velocidad de laminación peligrosos por vibraciones
8.2 Efecto de la distribución de tensiones específicas y de la anchura de las bandas
8.3 Debilitamiento del acoplamiento entre cajas mediante niveles de tensión más bajos y un programa de reducciones decreciente
8.4 Conducción del proceso de laminación con un valor garantizado de avance positivo en las cajas

Ejemplo de instalación del sensor de vibraciones en la caja

Desplazamiento del máximo del espectro de vibraciones en la 5.ª caja en el rango de frecuencias cinemáticas
de 500-600 Hz al disminuir la velocidad

Desarrollo de las vibraciones antes de la señal de alarma generada por el sistema

PRINCIPALES APARTADOS DEL TRABAJO:

1 ANÁLISIS DE LOS ESTUDIOS CONOCIDOS SOBRE VIBRACIONES RESONANTES
1.1 Modelos dinámicos de las vibraciones resonantes y métodos de control del laminador
1.2 Influencia de los defectos periódicos del rectificado de los cilindros
1.3 Efecto del estado técnico de los equipos del laminador
1.4 Supervisión de los parámetros del proceso y control de la velocidad del laminador
1.5 Amortiguación pasiva de las vibraciones resonantes
1.6 Amortiguación activa de las vibraciones resonantes
1.7 Planteamiento de los objetivos del estudio de las vibraciones resonantes en el laminador 2030

2 INVESTIGACIÓN DE LAS VIBRACIONES DE LOS RODAMIENTOS DE LOS CILINDROS DE TRABAJO
2.1 Análisis de los defectos en los rodamientos de los cilindros de trabajo
2.2 Cálculo de las frecuencias cinemáticas de las vibraciones de los rodamientos
2.3 Análisis de los métodos de diagnóstico de los rodamientos de los cilindros de trabajo y de apoyo
2.4 Influencia de la flexión hidráulica de los cilindros en las vibraciones de los rodamientos
2.5 Influencia del perfilado de los cilindros en las propiedades de frecuencia de las cajas

3 ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LOS DEFECTOS DE LOS CILINDROS Y DE LA BANDA EN LAS VIBRACIONES
3.1 Análisis de la influencia de la excentricidad y de la redondez de los cilindros
3.2 Análisis de la influencia de los defectos superficiales de los cilindros
3.3 Análisis de los defectos periódicos superficiales de las bandas (marcas de vibración)

4 ESTUDIO DE LAS OSCILACIONES EN LAS LÍNEAS DE ACCIONAMIENTO DE LAS CAJAS
4.1 Análisis de las relaciones entre los diámetros de los cilindros en las cajas
4.2 Análisis del efecto del desgaste de las líneas de accionamiento en el nivel de vibraciones
4.3 Desarrollo y ensayo de un nuevo método de diagnóstico de las líneas de accionamiento

5 ESTUDIO DE LA REGENERACIÓN DE LAS VIBRACIONES RESONANTES
5.1 Análisis de los efectos de las vibraciones en los defectos periódicos de la banda
5.2 Análisis de las propiedades amortiguadoras de la banda en la zona de deformación

6 ANÁLISIS DE LAS ACCIONES DEL SISTEMA DE CONTROL DEL LAMINADOR
6.1 Efectos del sistema de equilibrado de cargas de los accionamientos de los cilindros de trabajo
6.2 Acciones de compensación de la excentricidad de los cilindros

7 DESARROLLO DE SOLUCIONES TÉCNICAS PARA LA SUPRESIÓN DE VIBRACIONES
7.1 Métodos de diagnóstico de los defectos periódicos de las bandas
7.2 Implantación de métodos de detección temprana de las vibraciones resonantes
7.3 Diseño de un dispositivo de amortiguación pasiva de vibraciones
7.4 Desarrollo de dispositivos de amortiguación activa de vibraciones

Marcas de desgaste periódico en los apoyos de los cilindros

Variación con la velocidad de laminación del nivel RMS de las vibraciones
para distintos juegos de cilindros de trabajo y ampuesas

Diagramas temporales y composición espectral de las vibraciones en presencia de defectos
en los rodamientos de los cilindros de trabajo

Diagramas temporales y composición espectral de las vibraciones en presencia de defectos
en los cojinetes de los cilindros de apoyo

Defectos de vibración (chatter) en la banda del 2.º grupo de calidad superficial:

Defectos en el cilindro de apoyo de la caja 5 (paso de 50-60 mm)

Señales de la carga de laminación y de las vibraciones en el momento de la vibración resonante del laminador

PRINCIPALES APARTADOS DEL TRABAJO:

1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE LA VELOCIDAD DEL LAMINADOR MEDIANTE EL SISTEMA DE CONTROL DE VIBRACIONES
1.1 Modernización del VCS y análisis de las vibraciones de la línea de accionamiento superior de la 2.ª caja

2 DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN ENTRE LOS PARÁMETROS DE VIBRACIÓN DEL LAMINADOR Y LA VARIACIÓN LONGITUDINAL DE ALTA FRECUENCIA DEL ESPESOR DE LAS BANDAS
2.1 Implementación de la función de determinación de la variación de alta frecuencia del espesor de la banda

3 DESARROLLO Y ENSAYO DE UNA NUEVA TECNOLOGÍA Y DE REGÍMENES DE LAMINACIÓN DE ALTA VELOCIDAD DE BANDAS FINAS
3.1 Influencia de las propiedades amortiguadoras y de la rigidez del material de las bandas
3.2 Efecto del programa de reducciones en las cajas
3.3 Efecto de las fuerzas de tensión entre las cajas
3.4 Efecto del perfil de las bandas laminadas
3.5 Efecto de la concentración del refrigerante

4 DESARROLLO DE DISPOSITIVOS DE AMORTIGUACIÓN DE VIBRACIONES DE LOS CONJUNTOS DE CILINDROS
4.1 Modelización de las acciones externas en el laminador 2030
4.2 Evaluación de los niveles de amortiguación necesarios en las cajas
4.3 Selección del material para los dispositivos de amortiguación
4.4 Elaboración de los planos y determinación de los lugares de montaje de los dispositivos de amortiguación
4.5 Evaluación de la eficacia de los dispositivos de amortiguación de vibraciones
4.6 Métodos de amortiguación recomendados para su ensayo en el laminador 2030

5 DIAGNÓSTICO DE LOS DEFECTOS PERIÓDICOS EN EL RECTIFICADO DE CILINDROS
5.1 Mediciones de vibraciones y parámetros del proceso en el rectificado de cilindros
5.2 Diagnóstico de defectos periódicos ocultos en la superficie de los cilindros

Instalación y ensayo de los dispositivos de amortiguación en la caja

Medición de los parámetros de rectificado y de las vibraciones en la rectificadora de cilindros

A continuación se muestran los lugares de instalación de dos sensores de vibraciones (acelerómetros) en el soporte del husillo de la muela.
Lista de parámetros medidos:

• velocidad de avance del carro;
• corriente del accionamiento de la muela;
• velocidad de rotación de la muela;
• vibraciones en el soporte de la muela en dirección vertical;
• vibraciones en el soporte de la muela en dirección horizontal;
• velocidad de rotación del cilindro (medida con un sensor de velocidad de impulsos).

Diagnóstico de los defectos periódicos ocultos en los cilindros de apoyo