| Research Abstract |
自動車用鋼板等に代表される冷延鋼板(連続柔軟媒体)は,多数のローラによって支持されて圧延,メッキ,塗布,乾燥などの工程を経ながら搬送され,最終的にロール状に巻き取られて製品化される.このような連続柔軟媒体搬送システムにおいては,エネルギーロスの削減,塗布むら,傷発生などを極力抑えた製品歩留まりの向上,生産性の向上を目的として長大な連続ラインを構成するのが一般的である.その際,媒体と駆動用ローラ間における周辺空気の巻き込み現象にともなうトラクションの低下とそれに起因するスリップ・蛇行運動の発生,搬送方向の変換時における媒体とロールの接触,媒体とローラ間の摩擦など,解決すべき重要課題が数多く存在する.しかしながら,これらの課題は従来個々の生産現場において蓄積されてきた経験的技術によって処理されてきており,学理に基づいた系統的なアプローチによる取り組みは産業界からの強い要望にもかかわらず,ほとんどなされていないのが現状である.そこで申請者は,特に鋼板表面品質の改善を目的として,電磁力技術の応用によるこれらの問題解決策を提案している.
これまでに,電磁石や永久磁石を利用した柔軟磁性媒体の非接触支持・搬送技術の研究を行い,その実現性や問題点について報告をしている.現在は,鉄鋼プロセスにおける切り板の非接触支持の基礎研究を行い,その成果を発表している.しかし,実際の製鉄所の鋼板連続熱処理工程を考えた場合,特にローラ支持間の長い乾燥工程などでは,ローラ部から発生する外乱が波動を生成し,これが媒体中を伝播することによって弾性振動と複雑に組み合わさる問題が考えられる.さらに,媒体そのものが高速走行していることからも,力学的に大変興味ある現象を発生することが予想される.このような,走行する連続柔軟媒体における波動・振動が同時に発生するシステムヘの制御系設計技術,それを支援する媒体挙動シミュレーション技術の確立が急務である.
本年度は,
(1)走行する連続柔軟媒体に関する理論モデルを構築し,波動・振動発生メカニズムを理論的に解明した.
(2)高速走行状態における連続媒体の力学的挙動を把握するために,鉄鋼プロセスを模擬した実験装置を製作し,上記(1)で構築した理論モデルの妥当性を確認した.
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