Brevet FR2045927A1 — publié le 19710305

204S927 La présente invention est relative à un procédé pour la détermination indirecte du bombé des cylindres de travail d'une cage de laminoir. La conservation de la planéité des "bandes métalliques de grande largeur, au cours de leur laminage, présente des difficultés non encore résolues à 5 l'heure actuelle, notamment lorsque les produits laminés sont de faible épaisseur . On sait que la planéité d'une "bande, à la sortie d'une cage de laminoir, dépend essentiellement de l'écart relatif entre les profils à l'entrée et à la sortie de la cage ; la "bande sera plane à la sortie de la cage, si la dif-10 férence relative des profils reste inférieure à une valeur critique. Il est dès lors nécessaire de contrôler le profil de sortie et il importe par conséquent de déterminer au mieux la valeur des différents paramètres influençant ce profil, que ces paramètres soient liés à la "bande laminée (largeur, épaisseur de sortie, profil d'entrée, force de laminage) ou qu'ils soient liés aux 15 cylindres de travail (diamètre et "bombé). Dans l'expression du profil en fonction de ces paramètres, le terme "bombé des cylindres" est le moins bien connu ; il n'est pratiquement pas possible de le déterminer analytiquement, les lois de variation de l'usure et de la dilatation thermique présentant un caractère discontinu et non répétitif. 20 D'autre part, une mesure directe du bombé in situ est très difficile. La présente invention a pour objet un procédé permettant la détermination continue du bombé des cylindres pendant l'opération de laminage. Le procédé objet de la présente invention est basé sur l'examen de la forme de la courbe exprimant la relation qui existe, pour des cylindres de 25 bombé déterminé, entre la force de laminage d'une part, et la différence entre l'épaisseur de sortie du produit laminé et la position des vis de serrage d'autre part. Lorsqu'une bande est engagée dans l'emprise, les génératrices actives des cylindres de travail initialement distantes de Sq s'écartent sous l'effet de 30 la force de laminage et le produit sort à une épaisseur bg supérieure à Sq. La différence entre l'épaisseur de sortie h2 e"b la valeur à laquelle on a réglé l'écartement des cylindres avant l'engagement du produit est le "cédage". Si h2m est la valeur de l'épaisseur au milieu de la bande à sa sortie de 35 la cage, on a, entre l^m et Sq la relation h2m - Sq = c Le terme représentant le cédage tient cojjrpte de la déformation des montants et des vis, de la déformation des cylindres (flexion et aplatissement) 70 20919 2 2045927 et de la variation de position des tourillons des cylindres d'appui dans les paliers à film d'huile. En d'.autres mots, ce terme "c" dépend donc : - des caractéristiques géométriques de la cage et des cylindres ; 5 - de la force de laminage ; - de la répartition de cette force de laminage sur les cylindres et par conséquent de la largeur de la bande, des "bombés des cylindres et de l'épaisseur de la bande ; - de la vitesse. 0 Si l'on représente la variation du cédage c en fonction de la force de laminage P pour une bande de largeur B, d'épaisseur à l'entrée hjm, pour des cylindres de travail de bombé a et pour une vitesse constante v, on trouve une courbe telle que celle portée sur la figure 1 sur laquelle on peut définir trois régions : 5 1, la zone où la force de laminage est supérieure à une certaine valeur Pm ; la courbe caractéristique se ramène à une droite et on a alors : l^m - S _ P_ pour P > Pm où ° " M M est appelé rigidité de la cage. g C'est dans cette région que la cage travaille habituellement. 2. une zone de très faibles valeurs de la force P (P 3. une zone où la force de laminage est comprise entre les deux valeurs Pq et ci-dessus ; dans cette région, la. courbe caractéristique du cédage pré-j . sente une allure sensiblement parabolique. La courbe de la .figure 1 a été obtenue avec un. produit .dans l'emprise, mais si l'on représente la variation de la force de laminage en,fonction de l'êcartement a vide des cylindres, on trouve une courbe de même type que celle représentée sur la figure 1, l'équation de la courbe étant ,0 Sq = -c puisque h2in = o Dans ce cas seulement, 1'allure de la courbe caractéristique ne peut dépendre que des dimensions de la.cage et des cylindres et du bombé de ces derniers. Le bombé des cylindres va influencer l'allure de la courbe caractérisais que principalement dans la zone non linéaire, c'est-à-dire là où les cylindres ne sont pas encore en contact sur toute leur longueur ; dans cette zone en effet, la répartition de la pression ne peut dépendre que du bombé. Il est dès lors possible de trouver un paramètre lié à l'allure de la caractéristique de 70 20919 3 2045927 cédage dans cette région pour définir de façon univoque quel est le "bombé des cylindres. C'est à partir de ces données qu'a été imaginé le procédé de détermination indirecte du "bombé des cylindres, objet de la présente invention. 5 Sachant qu'il est possible de caractériser le bombé des cylindres par l'allure de la courbe de cédage dans une certaine zone délimitée par deux valeurs P et P de la force de laminage, on examine la façon dont cette ca-o m ractéristique évolue lorsque le bombé des cylindres de travail varie dans un certain domaine. 10 On a porté sur la figure 2 les courbes calculées pour différentes va leurs du bombé a des cylindres de travail en choisissant comme limites de variations de P : P = 50 tonnes et P = 500 tonnes. o m Ces courbes peuvent d'autre part être relevées expérimentalement en 15 pressant l'un contre l'autre les cylindres ayant les bombés correspondants. En caractérisant l'allure de ces courbes par un paramètre, on peut mettre en relation une valeur de ce paramètre et le bombé des cylindres de travail. On peut alors tracer une courbe d'étalonnage montrant la variation de ce paramètre avec le bombé des cylindres pour une cage de caractéristiques géo-20 métriques connues : on obtient une courbe telle que celle représentée sur la figure 3- Si l'on dispose de la courbe d'étalonnage qui vient d'être décrite, on peut dès lors déterminer le bombé des cylindres à partir de la valeur du paramètre de la courbe de cédage établie pour lesdits cylindres. 25 En résumé, la présente invention est relative à un procédé pour la dé termination indirecte du bombé des cylindres de travail d'une cage de laminoir de caractéristiques géométriques connues, dans lequel : - on trace, pour diverses valeurs de bombés connues, des courbes dites courbes de cédage donnant la variation de la position des vis de serrage en fonction 30 de la force de laminage ; - on assimile à une parabole, une portion de la courbe de cédage comprise entre deux valeurs prédéterminées de la force de laminage ; - on caractérise l'allure de chacune des courbes de cédage par un paramètre lié au bombé, correspondant à la courbe en question ; 35 - on trace une courbe d'étalonnage montrant la variation de ce paramètre en fonction du bombé des cylindres pour ladite cage de caractéristiques géométriques connues ; - on trace la courbe de cédage relative aux cylindres de travail dont on re- 20919 k 2045927 cherche le "bombé et on détermine la valeur du paramètre en relation avec la courbe de cédage ; - on reporte sur la courbe d'étalonnage la valeur trouvée du paramètre et on en déduit le bombe correspondant. Suivant l'invention, les valeurs supérieure et inférieure des forces de laminage délimitant la portion de courbe de cédage assimilée à une parabole sont avantageusement fixées à respectivement 500 tonnes et 50 tonnes. Compte-tenu des erreurs de mesures introduites lors du relevé de la courbe de cédage, il est toutefois important de bien choisir le paramètre reliant le bombé et la courbe de cédage si l'on veut obtenir le bombé avec une précision suffisante. Suivant la présente invention, la détermination du paramètre reliant le bombé des cylindres et l'allure de la courbe de cédage dans la région où. la portion de ladite courbe de cédage est assimilée à une parabole, se fait de la façon suivante. En relevant les variations de position S des vis pour différentes forces de laminage par rapport à l'origine correspondant à Pq = par exemple 50 tonnes dans la zone des forces comprises par exemple entre 50 et 500 tonnes, on obtient une série de points par lesquels on peut faire passer une courbe. Suivant l'invention, on approche cette courbe par une parabole d'expression : P = p S + p S2 1 2 où p et p sont deux paramètres qui varient avec le bombé pour des cylindres 1 ^2^ _ ^ de- caractéristiques géométriques connues. Comme paramètre.liant le bombé des cylindres à 1'allure de la courbe de cédage pour ledit bombé, on choisit le coefficient P affectant la valeur S 1 dans l'expression de la parabole : - P = p S + p S2 12"""" correspondant au mieux a l'allure de la courbe de cédage entre les deux valeurs de la force de laminage déterminées et où S représente la variation de position des vis. Bien entendu, la présente invention n' est nullement limitée au-mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible, de-nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant - les applications-envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention... 70 20919 5 2045927 REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la détermination indirecte du bombé des cylindres de travail d'une cage de laminoir de caractéristiques géométriques connues, dans lequel : 5 - on trace, pour diverses valeurs de bombés connues, des courbes dites courbes de cédage, donnant la variation de la différence entre d'une part 1' épaisseur de sortie du produit laminé et d'autre part la valeur de l'écar-tement des cylindres avant engagement du produit en fonction de la force de laminage ; 10 - on assimile, à une parabole, une portion de la courbe de cédage comprise entre deux valeurs prédéterminées de la force de laminage ; - on caractérise l'allure de chacune des courbes de cédage obtenues par un paramètre lié au bombé correspondant à la courbe en question ; - on trace une courbe d'étalonnage montrant la variation de ce paramètre en 15 fonction du bombé des cylindres pour ladite cage de caractéristiques géomé triques connues ; - on trace la courbe de cédage relative aux cylindres de travail dont on recherche le bombé et on détermine la valeur du paramètre en relation avec la courbe de cédage ; 20 - on reporte sur la courbe d'étalonnage la valeur trouvée du paramètre et on en déduit le bombé correspondant. 2.- Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la valeur supérieure de la force de laminage délimitant la portion de la courbe de cédage assimilée à une parabole est égale à 500 tonnes. 25 3>- Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la va leur inférieure de la force de laminage délimitant la portion de la courbe de cédage assimilée à une parabole est égale à 50 tonnes. 1)-.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1.à 3, dans lequel, comme paramètre liant le bombé des cylindres à l'allure de la courbe 30 de cédage pour ledit bombé, on choisit le coefficient p dans l'expression de la parabole : P = p S + p S2 1 2 correspondant au mieux a l'allure de la courbe de cédage entre les deux valeurs de la force P de laminage déterminées - et où S représente la variation OC de position des vis à partir de la position correspondant à la valeur inférieure de la force de laminage.