[논문]스틸코드 연선 시 주요공정에 따른 교정효과의 실험적 관찰

배기현; 이종섭; 허훈; 이준우; 이병호

[국내논문] 스틸코드 연선 시 주요공정에 따른 교정효과의 실험적 관찰
Experimental Investigation of the Steel Cord Straightening during the Stranding Process 원문보기

배기현 (KAIST 기계항공시스템공학부 기계공학) , 이종섭 (KAIST 기계항공시스템공학부 기계공학) , 허훈 (KAIST 기계항공시스템공학부 기계공학) , 이준우 (KISWIRE 기술연구소) , 이병호 (KISWIRE 기술연구소)

This paper deals with the experimental investigation of the steel cord straightening during the stranding process. The over-twisting and roller straightening process are essential to improve the product quality during the stranding process. To investigate the effectiveness of two processes, four experimental cases are constructed according to the use of an over-twister and two roller straighteners. Three assessment items, such as the residual torsion, the arc-height and the preforming ratio, are measured in each experimental case for the quantitative evaluation of a steel cord. The steel cord shape is also measured to investigate the variation of the straightness efficiently after passing through each process. Finally, the effectiveness of the over-twisting and the roller straightening process is explained based on the experimental results.

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문제 정의

이때 비틀림양을 제어하여 스틸코드의 잔류비틀림을 감소시킬 수 있다. 롤러교정공정은 과도비틀림 공정 이후 스틸코드의 직선성 향상을 목적으로 수행된다. 스틸코드는 교정롤러를 통과하면서 주기적 굽힘변형 (bending deformation)을 겪는다.
본 연구에서는 스틸코드 연선 시 주요 공정 인과도 비틀림 공정과 롤러교정공정에 따른 스틸코드 교정도의 정량적 평가를 실험적으로 수행한다. 실험을 수행하기 위하여 과도비틀림기(over-twister)와 롤러교정기 (roller straightener)의 사용 유무에 따른네 가지 실험경우를 구성한다.
본 연구에서는 스틸코드 연선 시에 품질 향상을 위한 주요 공정인 과도비틀림공정과 롤러교정공정의 교정효과를 정량적으로 평가하였다. 주요공정의 교정효과 평가를 위하여 네 가지 실험 경우를 구성하였으며 각 실험에서 스틸코드의 잔류비틀림, 아크 높이 및 소선의 형부율을 측정하고 평가 기준으로 사용하였다.

제안 방법

실험을 수행하기 위하여 과도비틀림기(over-twister)와 롤러교정기 (roller straightener)의 사용 유무에 따른네 가지 실험경우를 구성한다. 각 실험 경우에서 스틸 코드 품질 평가기준인 잔류비틀림, 아크 높이(arc-height), 형부율 (pre-forming ratio)을 즉정한다.
실험을 수행하기 위하여 과도비틀림기(over-twister)와 롤러교정기 (roller straightener)의 사용 유무에 따른네 가지 실험경우를 구성한다. 각 실험 경우에서 스틸 코드 품질 평가기준인 잔류비틀림, 아크 높이(arc-height), 형부율 (pre-forming ratio)을 즉정한다.측정 결과를 바탕으로 주요 공정에 따른 스틸코드 교정도의 변화를 정량적으로 분석하며 각 공정의 역할을 규명한다.
각 실험 경우에서 스틸 코드 품질 평가기준인 잔류비틀림, 아크 높이(arc-height), 형부율 (pre-forming ratio)을 즉정한다.측정 결과를 바탕으로 주요 공정에 따른 스틸코드 교정도의 변화를 정량적으로 분석하며 각 공정의 역할을 규명한다.
소선의 형 부율은 X-선 투광기(Xgy projector)를 사용하여 정밀하게 측정하였다. 이와 동시에 스틸코드의 형상변화를 추가적으로 관찰하였다.
소선의 형 부율은 X-선 투광기(Xgy projector)를 사용하여 정밀하게 측정하였다. 이와 동시에 스틸코드의 형상변화를 추가적으로 관찰하였다. X-선 투광기의 즉정범위는 100 mm이며 즉정대상을 두 가지 방향에서 순차적으로 측정하도록 제작되었다.
롤러교정공정은 교정 방향에 따라 수직 및 수평 롤러교정공정으로 나뉜다. 본 연구에서는 주요 공정의 교정효과를 평가하기 위하여 과도비틀림기와 두 가지 롤러교정기의 사용 유무에 따라 Table 2와 같이 네 가지 실험경우를 구성하였다.
측정결과의 산포가 존재하므로 각 실험 경우에서 6회의 반복실험을 수행하였다.
정밀한 교정형상 분석을 위하여 X-선 투광기를 사용하여 스틸코드의 형상을 측정하였으며 그 결과를 Fig. 4에 도시하였다. 과도비틀림기의 사용으로 인한 비틀림 변형은 잔류응력의 재분포를 통하여 스틸코드의 풀림을 방지한다.
주요공정의 교정효과 평가를 위하여 네 가지 실험 경우를 구성하였으며 각 실험에서 스틸코드의 잔류비틀림, 아크 높이 및 소선의 형부율을 측정하고 평가 기준으로 사용하였다. 세 가지 평가기준을 통하여 과도비틀림기와 두 가지 롤러교정기의 역할을 분석하였다.
주요공정의 교정효과 평가를 위하여 네 가지 실험 경우를 구성하였으며 각 실험에서 스틸코드의 잔류비틀림, 아크 높이 및 소선의 형부율을 측정하고 평가 기준으로 사용하였다. 세 가지 평가기준을 통하여 과도비틀림기와 두 가지 롤러교정기의 역할을 분석하였다. 각 공정에 따른 스틸코드 형상을 보다 정밀하게 관찰하기 위하여 X-선 투광기를 사용하여 형상을 정밀하게 측정하였으며 순차적인 스틸코드의 교정효과를 관찰하였다.
세 가지 평가기준을 통하여 과도비틀림기와 두 가지 롤러교정기의 역할을 분석하였다. 각 공정에 따른 스틸코드 형상을 보다 정밀하게 관찰하기 위하여 X-선 투광기를 사용하여 형상을 정밀하게 측정하였으며 순차적인 스틸코드의 교정효과를 관찰하였다.

대상 데이터

이후 스틸코드의 품질을 확보하기 위하여 과도비틀림공정과 롤러교정공정을 순차적으로 거친다. 본 연구에서는 0.3 mm의 직경을 가지는 세 가닥의 소선으로 구성되는 스틸코드를 실험대상으로 선정하였다. 본 스틸코드 구조의 직경은 0.

성능/효과

3에 도시하였다 . 과도비틀림기와 롤러교정기를 사용함에 따라 스틸코드가 순차적으로 직선화되는 것을 확인할 수 있다. 이는 스틸코드의 평가기준을 통한 분석 결과와 일치한다.

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