Способ регулирования скорости прокатных валков клети кварто в переходных режимах

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ КЛЕТИ КВАРТО В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ, включающий измерение параметра, характеризующего фактическое ускорение валков, сравнение замеренных текущих значений этого параметра с его эталонным значением, учитывающим допустимый коэффициент сцепления между валками, и воздействие разностным сигналом на систему регулирования, о т л и .чающийся тем, что, с целью повышения производительности стана путем более полного использования ресурса сил сцепления, при исключении проскальзывания между рабочими и опорными валками и уменьшении тем самым их износа, в качестве параметра , характеризующего фактическое ускорение валков, измеряют тангенциi альное усилие на рабочие валки, а эталонное значение этого параметра (Л определяют с учетом результатов замера текущего значения радиального усилия между рабочим и опорным валками.

СОК)Э СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„104 5967

А (50 В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3342918/22-02 (22) 05.10.81 (46) 07.10.83. Бюл. М 37 (72) А.А.Воронцов, А,П.Гутченко, В .А.Заикин, P.È.Ðèòìàí, С.Е.Рокотян, l0.С.Чехлов, А.И.Баканов, А.И.Богачев и Е.Г.Липовой (53) 621 ° 77 1.2.04-88(088.8) (56) l. Целиков А.И., Смирнов В.В, Прокатные станы. М., Металлургиздат, 1958, с. 110-111.

2. Авторское свидетельство СССР

11 528972 кл. B 21 В 35/00, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

1I 526405, кл. В 21 В 37/00, 1976. (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ КЛЕТИ КВАРТО

В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ, включающий измерение параметра, характеризующего фактическое ускорение валков, сравнение замеренных текущих значений этого параметра с его эталонным значением, учитывающим допустимый коэффициент сцепления между валками, и воздействие разностным сигналом на систему регулирования, о т л и .ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности стана путем более полного использования ресурса сил сцепления, при исключении проскальзываниямежду рабочими и опорными валками и уменьшении тем самым их износа, в качестве параметра, характеризующего фактическое ускорение валков, измеряют тангенциальное усилие на рабочие валки, а эталонное значение этого параметра определяют с учетом результатов замера текущего значения радиального усилия между рабочим и опорным валками.

1 10459

Изобретение относится к прокатке металлов преимущественно на реверсивных клетях кварто.

В режимах разгона и замедления клетей кварто часто, при неудовлетворительных соотношениях сил инерции и сил сцепления между валками, возникает пробуксовка, которая ведет к нарушению цилиндрической формы валков и снижению сроков их служ- 10 бы. .Известен способ разгона (торможения) валков с уменьшением количества пробуксовок рабочих и опорных валков путем прижатия рабочих валков к опорным с усилием уравновешивания, обеспечивающим сцепление валков в переходных режимах работы стана (1).

Известен также способ разгона (торможения) валков с уменьшением р0 количества пробуксовок валков посредством создания дополнительного усилия распора рабочих валков в переходных режимах, что позволяет увеличить трение между рабочими и опорными валками C 2 g.

Недостатками э1их способов является необходимость создания достаточно большого усилия распора, которое в сочетании с усилием противоизгиба рабочих валков создает значительные нагрузки на подшипники рабочих вал-. ков, существенно сокращая срок их службы, и на нажимные винты механизма установки валков, за1руднял его работу при регулировании толщины прока

35 тываемых полос. Кроме того, способы являются малоэффективными при наличии низкого значения коэффициента трения в месте контакта опорного и рабочего валков вследствие соответсгвенно малой величины силы сцепления и не позволяют в этих случаях иэ-за пробуксовок производить прокатку при высоком ускорении и замедлении прокатного двигателя, что существенно

45 снижает производительность реверсивных станов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования скорости прокатных валков клети кварто в переходных режимах С 3 3, согласно которому измеряют фактическое угловое ускорение рабочих валков при захвате и выбросе по посы, сравнивают его с допустимым ускорением, при котором пробуксовка еще отсутствует, и воздействуют

67 2 полученной разнос1ью величин указанных ускорений на систему автоматического регулирования скорости вращения рабочих валков. При этом, допустимое ускорение (Е ) определяют в виде соотношения коэффициента. трения между рабочими и опорными валка" ми, ускорения свободного падения и диаметра рабочего валка: где f - коэффициент трения скольжения рабочего валка опорному; ускорение свободного падения тела;

Dp - диаметр рабочего валка.

Недостатком известного способа является то, что в нем не учитывается существенная зависимость допустимых ускорений от усилий прижатия рабочих валков к опорным. Эти усилия определяются не только величиной ускоряемых масс валков согласно выражению (1 ), но и усилиями механизмов уравновешивания, а прокатке еще дополнительно давлением металла на валки и усилиями противоизгиба рабочих валков. Кроме того, допустимое ускорение принято постоянным для всех фаз работы клети. Это приводит к пробуксовке валков в период, когда силы сцепления малы, например в период, когда ускорение (замедле-, ние) клети производят при отсутствии металла в валках, или, что еще хуже, при включении гидрораспора валков до захвата металла рабочими валками. Наоборот, в период ускорений (замедлений) клети с.металлом в валках использование известного способа приводит к неоправданному завышению времени разгона и замедления, а следовательно к снижению производительности стана.

Цель изобретения - повышение производительности стана путем более полного использования ресурса сип сцепления, при исключении проскальзывания между рабочими и опорными валками и уменьшении тем самым их износа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования скорости прокатных валков клети кварто в переходных режимах, включающему измерение параметра, характеризующего фактическое уско3 1045 рение валков, сравнение эанеренных текущих значений этого параметра с его эталонным значением, учитывающим допустимый коэффициент сцепления между валками, и воздействие разностным сигналом на систему регулирования, в качестве параметра, характеризующего фактическое ускорение валков, измеряют тангенциальное усилие на рабочие валки, а эталонное значение этого параметра определяют с учетом результатов замера текущего значения радиального усилия между рабочим и опорным валками. 15

На чертеже изображена схема сил . действующих на валки прокатной клети кварто.

Пренебрегая трением в подшипниках опорных валков, получаем:

I x

1 -ф = 2 р (7) 967 4 т.е. допустимое ускорение прямо зависит от радиального усилия рабочих валков на опорные.

Если условия защиты от пробуксовки выразить, как в известном способе

à

Зоп - моменты инерции опорных валков; ф - фактический коэффициент сцепления между рабочими и опорными валками, равный соотношению тангенциальных и радиальных сил на поверхности контакта рабочих валков с опорными; р - радиальное усилие рабочих валков на опорные, которое может быть определено по по- З5 казаниям месдоэ и скорректировано пропорционально весу валков и усилию противоизгиба валков; йоп" радиус опорных валков.

В форме уравнения (2 ) записываем также граничные условия. сцепления валков:

30

Иэ выражения (3 1 следует:

1 (Е! оп (4) р Ъп =0, (3) 45 при которых допустимый коэффициент сцепления () гарантированно не превышает коэффициент трения скольжения рабочего валка по опорному. Это условие соответствует отсутствию пробуксовки, а следовательно, и максимально допустимому с этих позиций ускорению (с3 .

1 — х() р

Отсюда следует, что дпя предупреждения пробуксовок при разгонах и замедлениях клетей кварто,.на систему регулирования скорости вращения рабочих валков следует воздействовать разностью фактического значения тангенциального усилия и его эталонного значения, пропорционального сигналу радиального усилия прокатки.

1 д (р)р х (9) Способ осуществляется следующим образом.

При разгоне и замедлении валков клети сигнал измеренного месдозами давления уменьшают на величину усилия противоизгиба валков, учитывают действие веса валков и определяют таким образом сигнал, пропорциональный радиальному усилию р взаимодействия рабочих и опорных валков.

Уменьшая это значение пропорциональ" но коэффициенту допустимого сцепле ния между валками, получают эталон" ное значение, которое сравнивают с фактическим значением чанленциаль де х - тангенциальная составляющая усилия на рабочие валки, которая может быть измерена датчиками горизонтальных усилий подушек валков на станины рабочей клети.

Подс1авив (7 I в (6 ), получаем условие отсутствия пробуксовки:

1045967

«ых сил, которое получают, например, .от датчиков горизонтапьных усилий взаимодейст вия подуш -. к рабочих валков со станинами клети. В результате получают разность фактического и эталонного значений, пропорционально которой изменяют скорость вращения валков клети путем воздействия на систему ее регулирования.

Способ позволяет более эффективно использовать силь< сцепления при разгоне и замедлении и, следовательно, сократить время переходных режимов, т,е. в конечном итоге повысить производительность прокатного стана, а также предупредить пробуксовки и сократить расход валков.

Использование способа дает наибольший эффект в реверсивных станах горячей прокатки алюминиевых сплавов, на которых применяют эмульсию для охлаждения рабочих валков. Вследствие присутствия в эмульсии органических жировых составляющих и заалюминивания рабочих валков имеют место низкие значения коэффициента сцепления в зоне кон1акта оп >рн<>г<> и рабочего валков, составляющи<. <<а ——

=0,05-0,1. Например, на стане 2800 горячей прокатки алюминиевых сплавов вследствие меняющихся силовых условий прокат ки и отсутствия объективных данных о фактических силах сцепления валков такие низкие значения коэффициента трения не позволяют осу10 ществить работу стана с ускорениями

2 и замедлениями больше 0,2 и/с . При использовании предложенного способа из-за регулирования частоты вращения валков от укаэанной разности факти1 ческого и эталонного значений, определяющей отсутствие пробуксовки, возможно увеличение ускорения до

0,3 м/с . При длине раската на последних проходах около 50 м экономия

2Q времени при разгоне и торможении валков с полосой составляет 5-б с, что увеличивает производительность стана горячей прокатки на 2-3i Это позволяет получить экономический эф25 фект на реверсивных станах горячей прокатки до 200 тыс,руб. в год.

ВНИИПИ Заказ 7б11/8

Тираж 816 Подпи.-.ное

Филиал ППП "Пат- т", г.Ужгород,ул,.Проектная,4