Способ регулирования скоростей главных электроприводов реверсивной универсальной клети и устройство для его осуществления
Изобретение относится к электроприводам и может использоваться в системах управления реверсивными универсальными клетями толстолистовых и широкополосных станов. Цель изобретения - повьппение срока службы оборудования, производительности стана и точности прокатки по ширине за счет улучшения динамики главных линий и повышения устойчивости раската в вертикальных валках путем согласования окружных скоростей вертикальных и горизонтальных валков. Сущность изобретения заключается в том, что производят каскадное задание окружных скоростей вертикальных и горизонтальных валков с поочередной сменой по проходам ведущих и ведомых валков, причем ведущими выбирают первые по направлению движения раската валки, а в качестве задания электроприводу ведомых валков используют сигнал датчика частоты вращения электродвигателя ведущих валков, скорректированный в зависимости от передаточных чисел редукторов, действительных диаметров валков, обжатий и опережений в ведущих и ведомых валках, вытяжки в ведомых валках, уширения металла в горизонтальных валках и прогнозируемого момента прокатки в ведомых валках. 2 с.и.4з.п. ф-лы, 5 ил. (Л ел со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4B 21 В 37 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3847087/22-02 (22) 28. 01, 85 (46) 15.05 ° 87, Бюл. N 18 (71) Орско-Халиловский металлургический комбинат и Донецкий научноисследовательский институт черной металлургии (72) Е. А. Руденко, Ю, В. Коновалов, В. 3, Риднер, А, К, Кужель, В, Г. Гербер, С. Н, Гайнулин, P. Ш. Назыров, Г, E. Блеч и А. К, Недорезов (53) 621.771(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 956082, кл. В 21 В 37/00, 1980. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТЕЙ
ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ РЕВЕРСИВНОЙ
УНИВЕРСАЛЬНОЙ КЛЕТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроприводам и может использоваться в системах управления реверсивными универсальными клетями толстолистовых и широкополосных станов. Цель изобретения — повышение срока службы оборудования, производительности стана и точности прокатки по ширине за счет улучшения динамики главных линий и повышения устойчивости раската в вертикальных валках путем согласования окружных скоростей вертикальных и горизонтальных валков. Сущность изобретения заключается в том, что производят каскадное задание окружных скоростей вертикальных и горизонтальных валков с поочередной сменой по проходам ведущих и ведомых валков, причем ведущими выбирают первые по направлению движения раската валки, а в качестве задания электроприводу ведомых валков используют сигнал датчика частоты вращения электродвигателя ведущих валков, скорректированный в зависимости от передаточных чисел редукторов, действительных диаметров валков, обжатий и опережений в ведущих и ведомых валках, вытяжки в ведомых валках, уширения металла в горизонтальных валках и прогнозируемого момента прокатки в ведомых валках, 2 с,и. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
1310053
Изобретение относится к автоматизации прокатных станов и может быть использовано при регулировании скоростей вертикальных и горизонтальных валков слябингов и ренерсивных универсальных клетей толстолистовых и широкополосных прокатных станов.
Целью изобретения является повышение срока службы оборудования, производительности стана и точности прокатки по ширине.
На фиг. 1 изображена блок-схема устройства регулирования скоростей главиых электроприводов реверсивной универсальной клети; на фиг, 2 структурная схема вычислительного блока задан»л окружной скорости ведомых валков; на фиг. 3 — функциоfive !fE,EI»
О»редепегп<л уш»ранил металла в горизонi IIJIE ít IK валках; на фиг, 4 — функциональнал схема вычислительного блока опреде:1е»ия прогнозируемого момента прокатки в горизонтальных налках; на фиг. 5 — функциональная схема вычислительного блока определения
11р
11< рт»каль»ых ва 1к.зх, Устройство регулирования скорост<.и гпан»ых зпектроззривадан ренерси»»О11; f«II< Газlь!Iых ззалкОв, Выходы котОр11х соедиисз Оч<;HE 55 прогнозируемого tta,<ения частоты вращения электродвигателей соответственно гор»зо»тальных и вертикальных валков, а выходы — с пернь< 1И входами сумматоров 13 и 12, второй и третий входы ветстненно между вертикальными и между горизонтальными валка п<, логика-запоминающий блок 24, вычислитель ный блок 25 задания окружной скорости ведомых валков, вычислительный блок 26 определения уширения металла в горизонтальных валках, вычислительные блоки 27 и 28 определения прогнозируемого момента соответственно в горизонтальных и вертикальных валках, вычислительные блоки 29 и 30 определения прогнозируемого падения частоты вращения электродвигателей соответственно горизонтальных и вер тикальных валков, ключи 31 и 32, при I чем первый и второй нходы нычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых 1<алхан соединены с выхо,<ами блоков 20 » 21 ум»оженил, третий — восьмой входы соединены соответственно с перным — шестым выходами логика-запоминающего блока 24, а выход — с пс<рвыми входами коммутаторов 10 и 11, первый — пятый входы вычислительного блока 26 Определения уширенил металла в горизонтальных валках соединены соответственно с первым — пятым выходами логика-запоминающего слака 24, а выход — с первым нх«д<зм логика-запоминающ<его блока 24, первый — четвертый входы вычислительного блока 27 определения прогнозируемого момента прокатки н горизонтальных валках соединены соответственна с нторым — четвертым и шестым выходами логика-запоминающего блока 24, а выход — с выходом вычислитель»ага блока 29 определе»ия прогнозируемого падения частоты враще11ия OJ:LK <роднигателя горизонтальных на.пкозз, первый — третий нх<зды ныч»слиteпь»ого блока 28 определения прог»оз»руемого момента в вертикальных валках соединены соответственно с пер <зым „вторым и четНЕР тЬIM ВЫХОДаМИ ..зОГИКО-За»ОМИНаЮЩЕго блока 24, а выход — с входом вычислительного блока 30 определения прогнозируемого падения частоты вращения электродвигателя вертикальных валков, первые входь1 ключей 31 и 32 соединены с выходами вычислительных блокон 29 и 30 Определения 053 4 валков, первый — четвертый входы блока 39 определения вытяжки в горизонтальных валках соединены с четвертым — шестым и восьмым входами вычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых валков, четвертый первый входы блока 20 определения вытяжки в вертикальных валках соединены с третьим, четвертым, седьмым и восьмым входами вычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых валков, первые входы коммутаторов 33 и 34 соединены с выходом блока 37 определения коэффициента опережения в горизонтальных валках, вторые входы коммутаторов 33 и 34 соединены с выходом вычислительного блока 38 определения коэффициента опережения в вертикальных валках, первый и второй входы коммутатора 35 соединены с выходами блоков 39 и 40 определения вытяжки соответственно в горизонтальных и вертикальных валках, первый и второй входы коммутатора 36 являются первым и вторым входами вычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых валков, входы блока 41 деления соединены с выходами коммутаторов 33 и 34, а выход — с первым входом блока 42 умножения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора 35, а выход— с первым входом блока 43 умножения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора 36, а выход — с выходом вычислительного блока 25, третьи входы коммутаторов 33 — 36 соединены с девятым входом вычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых валков, Вычислительный блок 26 определения уширения металла в горизонтальных валках содержит инвертор 44, коммутатор 45, блок 46 умножения, сумматоры 47 — 49 и функциональные блок 50— 53, причем первый и второй входы сумматора 47 соединены с первым и пятым входами данного вычислительного блока 26, выход сумматора 47 соединен с первым входом коммутатора 45, второй вход которого соединен с вторым в ходом данного вычислительного блока 26, выход коммутатора 45 соединен с входом функционального блока 50, вход инвертора 44 соединен с четвертым входом данного вычислительного блока 26, а выход — с первым входом сумматора 48, второй вход которого соединен с 3 1310 логико-эапоминающего блока 24 соединены с выходами датчиков 22 и 23 зазоров соответственно между вертикальными и между горизонтальными валками, вторые входы коммутаторов IO u ll соединены с выходом эадатчика 8 интенсивности, первые входы блоков 14 и 15 деления соединены с выходами соответственно коммутаторов 10 u ll вторые входы — с выходами датчиков 10 16 и 17 диаметров вертикальных и горизонтальных валков соответственно, а выходы — с вторыми входами сумматоров 12 и 13, выходы которых соединены с входами блоков 5 и 6 подчинен- 15 ного регулирования частот вращения электродвигателей соответственно вертикальных и горизонтальных валков, первые входы блоков 20 и 21 умножения соединены с выходами датчиков 18 20 и 19 частоты вращения электродвигателей соответственно вертикальных и 1 горизонтальных валков, а вторые входы — с выходами датчиков 16 и 17 соответственно вертикальных и горизонтальных валков, вход датчика 9 направления прокатки соединен с выходом командоэадающего блока 7, а выход соединен с девятым входом вычислительного блока 25 задания окружных 30 скоростей ведомых валков, с шестым входом вычислительного блока 26 определения уширения металла в горизонтальных валках, с четвертым входом логико-запоминающего блока 24, с вто 3g рыми входами ключей 31 и 32 и с третьими входами коммутаторов 10 и 11. Вычислительный блок 25 задания окружной скорости ведомых валков содержит (фиг. 2) блоки 37 и 38 опре- 40 деления коэффициентов опережения соответственно в горизонтальных и вертикальных валках, блоки 39 и 40 определения вытяжки в горизонтальных и вертикальных валках соответственно, 45 коммутаторы 33 — 36, блок 41 деления и блоки 42 и 43 умножения, причем первый — шестой входы блока 37 определения коэффициента опережения в горизонтальных валках соединены с 50 третьим — восьмым входами вычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых валков, первый четвертый входы блока 38 определения коэффициента опережения в вертикаль- 55 ных валках соединены с третьим— шестым входами вычислительного блока 25 задания окружной скорости ведомых В Н 7 m В Н„Ч (4) 5 131 третьим входом вычислительного блока 26 и входом функционального блока 51, выход сумматора 48 соединен с входом функционального блока 46 и первым входом блока 52 умножения, первый — третий входы сумматора 49 соединены с выходами функциональных блоков 52 — 50 соответственно, а выход — с входом функционального блока 53, выход которого соединен с вторым входом блока 46 умножения, третий вход коммутатора 45 соединен с шестым входом и выход блока 46 умножения — с выходом данного вычислительного блока 26. Вычислительный блок 27 прогнозируемого момента прокатки в горизонтальных валках содержит (фиг. 4) инвертор 54, сумматоры 55 — 58 и функциональные блоки. 59 — 62, причем вход инвертора 54 соединен с третьим входом данного вычислительного блока и первым входом сумматора 56, а выход — с первым входом сумматора 55, второй вход которого соединен с. вторым входом данного вычислительного блока и вторым входом сумматора 56, первый и второй входы сумматора 57 соединены соответственно с четвертым и первым входами данного вычислительного блока, входы функциональных блоков 59 — 61 соединены с выходами соответственно сумматоров 55 — 57, а выходы функциональных блоков 59 61 — соответственно с первым — третьим входами сумматора 58, а выход— с входом функционального блока 62, выход которого соединен с выходом данного вычислительного блока, Вычислительный блок 28 определения прогноэируемого момента прокатки в вертикальных валках содержит (фиг. 4) инэертор 63, сумматоры 64 и 65 и функциональные блоки 66 — 68, причем вход инвертора 63 соединен с вторым входом данного вычислительного блока, первый вход сумматора соединен с выходом инвертора 63, а второй вход с первым входом данного вычислительного блока, выход сумматора 64 соединен с входом функционального блока, вход функционального блока 67 соединен с третьим входом данного вычислительного блока, входы сумматора 65 соединены соответственно с выходами функциональных блоков 66 и 67, а выход — с входом функционального блока 0053 6 68, выход которого соединен с выходом данного вычислительного блока, Устройство работает следующим образом, Для обеспечения минимума динамических нагрузок в главных линиях клети при захвате раската последующими валками (по направлению прокатки) должно соблюдаться известное условие 10 равенства секундных объемов металла где В, В„ — ширина раската на выходе соответственно из вертиf5 кальных и горизонтальных валков; Н, Н„ - толщина раската на выходе соответственно из вертикальных и гориэон20 тальных валков; V,,Ч„ — линейная скорость раската на выходе соответственно из вертикальных и горизонтальных валков ° 25 Линейная скорость раската на выходе из валков равна где V — линейная скорость раската 30 на выходв из валков; G3 — частота вращения валков на холостом ходу (беэ нагрузки); 46) — изменение частоты вращения 35 валков под действием статической нагрузки; I+S — коэффициент опережения металла на выходе иэ валков; D - действительный диаметр вал40 ков. С учетом уравнения (2) формула (1) принимает вид ВьНь(ЯОь — b B)(1+Бь)DB B,нг(цог45 При прокатке "вперед" горизонтальные валки являются ведомыми и их частота вращения зависит от частоты вращения вертикальных валков, которые являются ведущими, При этом иэ урав50 нения (3) получаем 1+Яв Ds BBHB Q (И ОИ )---- -- ----+ BU, ot 0B B 1+S р В Н г ° Г г г г Выражение, — аи а представляет 55 собой действительную частоту вращения вертикальных валков а,, т,е. енэ измеренную датчиком частоты вращения 1310053 (5) )еиз +ps 6U е ° (6) На Нг (17) 8 s. Н г„ -1 l (Hs + 8В )Hri (9) 25 (18) H Нг Н ЗВ„, =(Н +А In В is Н,.;, где е Вге -Н „; ) exp(Aее+ +А Хп -- ---- ), НГ- Нг ее Н„;, (19) (12) 45 Hь1 Hг1 ° АОВ Aisle Толщина раската на выходе из вертикальных валков в текущем пропуске Нг. равна толщине раската на выходе 1-1 из горизонтальных валков в предыдущем пропуске Ширина раската на выходе иэ гори- 0 эонтальных валков в текущем пропуске В равна ширине раската на выходе из вертикальных валков в текущем пропуске В е, плюс естественное уширение металла в горизонтальных валках в текущем пропуске е В« В,. = В,, + ЯВге, (7) С учетом формул (5), (6) и (7) выражение (4) принимает вид. 1+Se Ds () =и ---- — О! + ди ог = Bile 1+8 D 1"- г г ° (8) г г где юг — вытЯжка в гоРизонтальных валках, При прокатке назад ведомыми являются вертикальные валки как последующие по направлению прокатки ° Тогда из выражения (3) получаем )+S, D, В,Н, u =(u „-nu ) — — — -- —" + дю, (10) ое г г 1+8 р В Н е е в s Выражение Q — Ь И„представляет 35 собой действительную частоту вращения горизонтальных валков ги = ог г ° (ll) Толщина раската на выходе из вер- 40 тикальных валков в текущем пропуске Н ц, равна толщине раската на выходе иэ горизонтальных валков Ширина раската на выходе из горизонтальных валков в текущем пропуске Вг равна ширине раската на выходе г1 из горизонтальных валков в предыдущем пропуске Бг,, плюс естественное уширение металла в горизонтальных валках в текущем пропуске о В„ ге В ° =В,, +ЗВ (13) Так как пропуски "вперед" и "на- 55 зад чередуются, то с учетом формулы (7) получаем В = Вв + БВг . + Гвге, (14) С учетом формул (11), (12) и (14) выражение (10) принимает вид 1+юг Пг У =(Д ---- -- и + д д (15) 0s re > 1+8 D - е е е е В +(В,, +ha„; л! = Л 1d=- а (16) " ь В У В гце i4 — вытяжка в вертикальных вал1- а ках ° Используя известную формулу естественного уширения металла в горизонтальных валках, получаем 3В = дН ехр(А +А Хп - "- + г е H, -ог + А fn — -), дНг Н где Π — естественное уширение меге талла в горизонтальных валках; дНг — обжатие в горизонтальных валках; В,, Н „ — ширина и толщина раската на входе в горизонтальные валки . Обжатие в горизонтальных валках дН„равно разнице растворов горизонтальных валков в предыдущем Н „, и текущем Н пропусках Так как ширина В „и толщина Но„ раската на входе в горизонтальные валки при пропуске вперец равны ширине В e - и толщине H е раската на выходе иэ вертикальных валков, и учитывая формулы (6) и (18), получаем, что естественное уширение металла в горизонтальных валках при пропуске "вперед" равно естественное уширение металла в горизонтальных валках при пропуске вперед"; коэффициенты формулы (l7) при пропуске "вперед, определяемые цля конкретной универсальной клети. При пропуске "наэац" ширина Во„. и толщина Н „ раската на входе в горизонтальные валки в текущем пропуске равны ширине Вг,, и тол|цине Н„, 131005 раската на выходе из горизонтальных валков в предыдущем пропуСке, Учитывая это, а также формул (7) и (18), получаем, что естественное уширение металла в горизонтальных валках при пропуске назад" равно 3 1О М =ехр1С +С, Зп(Вв+ () H,. )+ +Г: Хп(Н„., -Н,,)+Г, „Уп(Н.; +Н,,J (25) гце Г:, С,, С. — коэффи(п(ннт, определяемь!е для конкретной универсальной клети, ц В „„(Н,„, -Н, ) ехр (АО>(+ +A 1п - (= — --- - -В, +3В (< Н H „ - Нг + +A У„с = " ) j0 2>(Н „ ., (20) где цВ, г Е)3 е сте ственное ушир ение (23) К(>11, где л () — прогнозируемое падение t;3 сТо Th1 вращения под цейс:1<11 ем нягру:!K!I; К к О эф(1>и!,ие! I Г > on j) <3М вЂ” прог»? о ируемая нагрузк;! 13 валках, Про гHo 3?Ip )»е»11>! (t !!О!>с?IT г!рок а тки в вер.гикяльных валках Опр< дел»ется llo 45 экспериментально получен((ой форму"г» для универсальной клети М, =ехр ?,В +8 kt(j> -<3,)+jj, (. 1)11,), (2Ц где В,, Б, В, — коэффи131<е»ты, О!<Ре J3t> )1 ß(-:мь!<3 ц) IЯ к Он к pt тиои уtttt))ej)<)а:!ьНО!! К.>1Е7 и . Прогнозируемая на! рузкя в г(ри loli— тальных валках определяе гся по .)к< !>ериментально получе((пои формуле д.(я универсальной клети металла в горизонтальных валках при пропуске "назад"; А, А, А „ — коэффициенты формулы <))<1 (Н1 (15) при пропуске "на зад", о?(ределлемые д:!я конкретной универсаль- 20 ной клети. После несложных преобразований получаем рабочие формулы дпя Определения естественногo уширения м(та.тла в горизонтальных валках Б, =(Н„, -Н„) ехр(А +Л, ьп(Н(,,— H,. .)+А ХИВ в; — (А, +А,„) 1пН „, )), (2 1) <> Вге>< (Н Н„)ехр tAон+А«<>п(Нг>-1 -H )+A Хп(В . + t) H ) (A +A ) 1 пН, 30 г) )В (3« гЕ> <В a(3 (22) Прогнозируемое падение частоты вращения под действием нагру 3КН определяется по формуле :3 и як а ° и О с О Г p IIH H ч ел и е (! 11 0 ам 1 1 ли т у де. Датчик (э Et;!(1ð 3!3. 32 размыкает ° Кром» того, сигнал 1(оз((ействует также на )(огико-запомиII;3t()((!Ital GJIoK 2 J3 it н!>Iчи с);H T(3 J(ьные t>JIo ки 25 и 2б. Сигнал Задания Окружной скор )сти ()еду((!их вер.п<к альных валков < выхода задатчика 8 интенсивности ! Г), >иа: !О t P<)!3 в<.Р— И(к:.!Иьttb(K ва.!ков !. ;1 г.тr р )й ()ход б loкл 1 - >;<(.>1(!1!ил . (.11 < rt 1 1 (l t lit! я ч <1 с то ты! rj) (lLilf ИИЯ ВЕ)<У((ИХ I! r. Р (г;(! > ЦЫХ напк Р 13 11 Ол у ч а(<) (((и й(< . я I l;! p > !» r > r! r" б. I <) K а 1 ч j! t . >(И(!и» ° 1!() < > !; — г 11;r 137 Оj) <) 11 1< (Оц блока 12 суг .матера, (Я,(х(,><, которого с»)ец!(нен с входо:1 блока 5 по;(ч!(ненног<> регулирова(н(я чя< т;7;t вряя:ения ))ted К 7 Р ОД(!И ГаТ(>:t» 13 <. j) ГИ К 1!It>IH IХ 13 адЕ ОВ ° TclK как клю I 32 p(1 ."têí<,"t, 11;1 первый вхо r блока 12 суммат(>ра и< ступает О, т, е. Он работа<. т;< к;!Иестие пон . <)j>H ге.(я . Бы г(ока г) 1!r>! r, l! Iн
j>(Г >> I (РОД(ВЕ (с t ! j)Htl< п() я)(е )3, t l 1 l t! .3 !КОI! ирО в 1 ни» ч ас 1 (ты 1!j) 1?!(е I!и» ):It к и гате.t>l Be!1) 7 и ка.(ьl!1»х .3а)!E(<>?3 во 3вует 1!а 6:!Ок 1 ис гочиика )и к— ской энергии с ре(улируе!гым HnI!!It .м таким Обря <()tl Iтo н(шря11 л t . 1 О 13! (хо)<е и <11(. II >1 f. . т с» IIО У ИЗМЕНЕНИЯ -3<3,3;)!<)Ï(3Г<> CHt Напэ .>(cllил электре>((риво,<о 1. 11() зт t>My кои у ll 3".!е>(я (т с>1 Ок„.) у.,li!3 nÿ скОУ(IР "E< яг 3,! И l7POKBTKf= ВЛЕРЕД универсальной клети нозцействует на командозадающий блок 7. На выходе кок!ан)<озадающего блока 7 Образуется сигнал ступенчатой формы, по ямп ll 1310053 12 рость электродвигателя 1 вертикаль- первый вход коммутатора 1! поступает ных валков, на его ныход, а затем на первый вход Сигнал, пропорциональный частоте блока 15 деления, Здесь он алгебраивращения электродвигателя вертикаль- чески делится на сигнал, пропорционых валков Ы „, с датчика 18 частоты нальный диаметру горизонтальных вал5 вращения электродвигателя вертикаль- ков, поступающий на второй вход блоных валков поступает на первый вход ка 15 деления с выхода датчика 17 блока 20 умножения. На второй вход диаметров горизонтальных валков ° С этого блока поступает сигнал, пропор- выхода блока 15 деления сигнал, проциональный диаметру вертикальных вал- !р порциональный необходимой частоте ков. В результате на выходе блока 21 вращения электродвигателя ведомых умножения появляется сигнал U, про- (горизонтальных) валков Ы,, посту2 порциональный окружной скорости вер- пает на второй вход блока 13 сумматикальных валков 7, который посту- тора, пает в вычислительный блок 25. Сигналы, пропорциональные зазору Сигналы, пропорциональные зазорам между вертикальными валками в текумежду вертикальными и горизонтальны- щем пропуске В . зазору между горие, 1 ми В валками, поступают с выходов зонтальными валками в предыдущем соответстненно датчиков 22 и 23 зазоров Н ;, и текущем Н, пропуске и естестмежду вертикальными и между горизон- Zp венному уширению металла в горизонтальными валками на второй и третий тальных валках в текущем пропуске входы логико-запоминающего блока 24, д"ге1 с втоРого — четвеРтого и шесНа первый вход этого же блока посту- того выходов логико-запоминающего пает сигнал с выхода вычислительного блока 24, поступают соответстненно блока 26, а на четвертый вход — сиг- 25 на пеРвый — четвертый входы вычислинал с выхода датчика 9 направления тельного блока 27, На выходе этого прокатки. На перном выходе логико- блока получается сигнал, пропорцио1 запоминающего блока 24 образуется нальный прогнозируемому моменту просигнал, пропорциопальный зазору меж- катки в горизонтальных валках дМ г ° ду вертикальными валками в предыду- 30 который поступает на вход вычислищем пропуске В з,, на втором — в теку- тельного блока 29, На выходе вычисшем пропуске В, на третьем — сиг- лительного блока 29 образуется сигнал, пропорциональный зазору между нал, пропорциональный падению частогоризонтальными валками в предыду- ты вращения ведомых (горизонтальных) щем пропуске Н„;,, на четнертом — 35 валков d(2 под действием момента пров текущем пропуске Н„, на пятом— катки д М„, который через ключ 31, сигнал, пропорциональный естествен- открытый управляющим сигналом U c ( ному уширению металла в горизонталь- датчика 9 направления прокатки, посных валках в предыдущем пропуске тупает на первый вход блока 13 сумма В,;,, а на шестом — н текущем про- 0 тора. С выхода блока 13 сумматора пуске д В,. сигнал, пропорциональный необходимой Первые пять сигналов поступают в частоте вращения электродвигателя вычислительный блок 26, где опре- горизонтальных валков с учетом падеделяется величина естественного уши- ния частоты вращения при действии рения металла н горизонтальных вал- 45 прогнозируемого момента прокатки, ках в текущем пропуске оВ е,, Сигнал, поступает на вход блока 6 подчиненпропорционалыый этой величине, пос- ного регулирования электродвигателя тупает с выхода вычислительного бло- горизонтальных валков, который возка 26 на первый нход логико-запоми- действует на блок 4 источника электнающего блока 24. Сигналы с первого -50 рической энергии, регулируя напряжешестого выходов логико-запоминающего ние на его выходе по закону изменения блока 24 поступают также соответст- сигнала на выходе блока 13 сумматора. венно на третий — восьмой входы вы- По этому же закону изменяется частота числительного блока 25. На выходе вы- вращения электродвигателя 2 горизончислительного блока 25 образуется 55 тальных валков. сигнал, пропорциональный необходимой Рассмотрим работу вычислительного окружной скорости ведомых (гориэон- блока 25 задания окружной скорости тальных) валков. Этот сигнал через ведомых валков (фиг. 2) . 13 !3 По сигналу Ut с выхода датчика 9 направления прокатки, поступающего на третьи входы коммутаторов 33-36, коммутаторы соединяют свои выходы с первыми входами. На входы вычислительного блока 37 определения коэффициента опережения в горизонтальных валках с выходов логико-запоминающего блока 24 поступают сигналы, пропорциональные зазорам между вертикальными валками в предыдущем В ;, и текущем В, пропусках, зазорам между горизонтальными валками в предыдущем Нг,, и текущем Н„ пропусках и естественному уширению металла в горизонтальных валках в предыдущем Нг;, и текущем Н, пропусках, а также с выхода датчика 9 направления прокатки поступает сигнал U . На выходе вычислительного блока 37 образуется сигнал, пропорциональный коэффициенту опережения в горизонтальных валках 1+S г На входы вычислительного блока 38 определения коэффициента опережения в вертикальных валках с выходов логико-запоминающего блока 24 поступают сигналы, пропорциональные зазорам между вертикальными валками в предыдущем В;, и текущем В пропусках, зазорам между горизонтальными валками в предыдущем Н, и текущем Н „; пропусках, а также с выхода датчика 9 направления прокатки поступает сигнал U Ha выходе вычислительного блока 38 образуется сигнал, пропорциональный коэффициенту опережения в вертикальных валках 1+S Ь Сигнал с выхода вычислительного блока 38, пропорциональный 1+S, через первый вход коммутатора 33 и его выход поступает на первый вход блока деления> на второй вход которого с выхода вычислительного блока 37 через первый вход коммутатора 34 и его выход поступает сигнал, пропорциональный 1+Бг, На выходе блока 41 деления появляется сигнал, пропорцио1 St> нальный ----, который поступает на г первый вход блока 42 умножения, На входы вычислительного блока 39 определения вытяжки в горизонтальных валках с выходов логика-запоминающего блока 24 поступают сигналы, пропорциональные зазору межцу вертикаль ными валками в текущем пропуске В ;, 10053 55 зазорам между гс ризо}}таль}1}1."и }алками в предь}дущем Н „, и текущем 1, „пропусках и естественному уширению металла в горизонтальных валках в текущем пропуске 813, Работа вычислительного блока 39 определения вытяжки в горизонтальных валках описывается формулой (9), На выходе данного вычислительного блока образуется сигнал, пропорциональный вытяжке в горизонтальных валках, который через первый вход коммутатора . 35 и его выход поступает на второй вход блока 42 умножения. На выходе блока 42 умножения появляется сигнал, 1+Во пропорциональный ---- }1 который Iloi+Sf (8 стуиает иа первый вхо}> блока 4 3 умиожения ° Нл второй вход блока 43 умножения через первый вход коммутатора Зб поступает сигнал U с выхода блока 20 умножения, пропорциональный <>кружной СКОРОСТИ ВЕР ТИКЛЛЬИЫХ }3;}ЛКОВ H;l выходе блока 43 умножения и со ответствеHHQ на выходе вычислительного блока 25 появгяе fc }I сиг}t të U„, 1+8 <} пропорциональный †--, — <>1 U С,}, т,е. не<>1 > г обходимой окру>к}}о}1 скорости ведомых (гори зон гальных) }>алки}3. Расс. }отр}}м рлбо 1", нt}чис 1ит< л})}10} о блока 26 (фиг. 3) . llл вход инверторл 44 с. 1>ыхо}сл логико-запоминающего б-.}ока 24 поступает сигнал, ироиорциоилльиый зазс>ру между горизонта.}ьи}>ми валками в текущем пропуске Н, и ил ег<; выходе образуется сигилл иро}и}}оно.}о>кногo знака, но той же всличииы, которой поступает нл иер}11 и- вход < ум>«а гора 48, На второй вход сумматора 48 поступает с выхода лс>1 ико-заиол<инающего блока 2 > сигнал, и,><. иорцио}}аль}и>й >азору между 1 ориз }нтtl-11и >ми валками в предыдущем пронуc}.<: H Г> -1 На выходе сумматора 48 голучается сигнал, ироиориио}<ь}}ьиыи оГ>1:ати>с> в горизонтальных валь а;;, которыи }}оступает на вход функцгоиальног<> б <ока 52. Нл вход функцисиальио} > 1:1<>1;;1 51 поступает с выхс>дл лс>гико-зли 1 <111}ающегo блока 24 си}}3 }л, пропорциональный зазору межГ.,у горизонта}ьиыми валками в предыдущем пропуске 1}г> . < На вход функционального блока 50 через первый вход коммутат<>рл 45 (по управляющему сигналу U< выход 15 13100 коммутатора 45 соединен с его первым входом) с выхода логико-запоминающего блока 24 поступает сигнал, пропорциональный зазору между вертикальными валками в текущем пропуске В в На выходе функциональных блоков 52,51,50 получаются сигналы, пропорциональные А, 1п(Н„; „-Н„)-(А, + +А, )lnH„, и А,в1пВв, соответственно согласно формуле (21), которые по- 10 ступают на входы сумматора 49. С выхода сумматора 49 на вход функционального блока 53 поступает сигнал, пропорциональный Вычислительный блок 28 (фиг, 5) работает следующим образом. Ня вход инвертора 63 с выхода логико-запоминаюшего блока 24 поступасигHaII пропорциональный между вертикальными валками н текущем пропуске В; и на его выходе образуется сигнал противоположного знака, но той же величины, который поступа55 ет на первый вход сумматора 64. На второй вход сумматора 64 с выхода логико-запоминающего блокя 24 поступает сигнал, пропорционяльный эаэовью п „Н (А в+А ) ХпН +A»lnBe . На первый вход блока 46 умножения поступает сигнал с выхода функционального блока 53, а на второй — с выхода сумматора 48. В результате на выходе блока 46 умножения и соответственно на выходе вычислительного блока 26 получается сигнал, пропорциональный естественному уширению 25 металла н горизонтальных валках при прокатке "вперед" в В согласно формуле (21). Вычислительный блок 27 (фиг. 4) работает следующим образом. На нход инвертора 54 с выхода логико-запоминающего блока 24 поступает сигнал, пропорциональный зазору между горизонтальными валками в текущем пропуске H „ и на его выходе образуется сигнал противоположного знака, но той же величины, который поступает ня первый вход сумматора 55, На второй вход блока сумматора 55 и второй вход сумматора 56 с выхода логико-эап<минающего блока 24 поступает сигнал, пропорциональный зазору между горизонтальными налками в предыдущем пропуске Н,< . На выходе сумматора 55 получается сигнал, пропорциона.-<ьный обжатию в горизонтальных валках, который поступает на вход функционального блока 59. На выходе eye« 53 16 валках, поступает на вход функционального блока 61. На выходах функциональных блоков 59 — 61 получаются сигналы, пропорциональные С In(H<.< <— -Н,, С In(HÄ, +Н, ) и С, 2п(Вв +ЧВ„;) соответственно согласно формуле (25), которые поступают на нходы сумматора 58. С выхода сумматора 58 на вход функционального блока 62 поступает сигнал, пропорциональный С +C, Хп(Вв + 5 В,в; )+С Хп(Н, ) + +С > In (H <.; -< +Н„), На выходе функционального блока 62 и соответственно на выходе вычислительного блока 27 образуется сигнал, пропорциональный прогнозируемой нагрузке в горизонтальных (ведомых) валках. При прокатке "назад" устройство в целом работает, как и при прокатке вперед, отличие заключается в следующем. Сигнал U с выхода датчика 9 направления прокатки переключает коммутаторы 10,11 (фиг. 1), 33-36 (фиг. 2), 45 (фиг. 3) таким образом, что их выходы соединяются с вторыми входами, ключ 31 размыкается, а ключ 32 замыкается, Задающий сигнал ведущих валков вместо цепочки блоков 7,8,10,14,12,5, 3 и 1 проходит по цепочке 7,8,11,15, 13,6,4 и 2. Вместо блоков 27,29 и 31 н работе участвуют блоки 28,30 и 32. Сигнал с выхода блока 32 поступает на первый нход сумматора 12. На выходе вычислительного блока 25 вследствие того, что переключились коммутаторы 33-36, вырабатывается 1+Sг сигнял, пропорциональный ---- ъ0 (д 1+8 - г r« в На выходе вычислительного блока 26 вследствие того, что переключился коммутатор 45, обраэуетсл сигнал, пропорциональный вВ, „, согласно формуле (22) . 131ОО 53 18 отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы оборудования, производительности стана и точности прокатки по ширине, дополнительно измеряют зазор между вертикальными и между горизонтальными валками, значения окружных скоростей вертикальных и горизонтальных валков задают каскадно с поочередной сменой по проходам ведущих и ведомых валков, причем ведущими выбирают первые по направлению движения раската валки, . а в качестве задания электропривоцу ведомых валков используют частоту вращения электродвигателя ведущих валков, скорректированную на величину где Б, и S D u D 1. Способ регулирования скоростей 45 главных электропривоцов реверсивной универсальной клети, включающий регулирование соотношения окружных скоростей валков и линейной скорости прокатываемого металла путем измере- 50 ния значений диаметров и частот вращения вертикальных и горизонтальных валков, вычисление обжатий, опережений и вытяжки раската по проходам в вертикальных и горизонтальных вал- 55 ках и в зависимости от значений указанных величин изменение задания окружной скорости вертикальных валков ру между вертикальными валками в предыдущем пропуске В;, . На выходе сумматора 64 получается сигнал, пропорциональный обжатию в вертикальных валках, который поступает на 5 вход функционального блока 66. На вход функционального блока 67 с выхода логико-запоминающего блока 24 поступает сигнал, пропорциональный зазору между горизонтальными валками fp в текущем пропуске Н„,. На выходах функциональных блоков 66 и 67 образуются сигналы, пропорциональные В,ln(B, -В ) и В InH,,, согласно формуле (24), которые пос- 15 тупают на входы сумматора 65, С выхода сумматора 65 на вход функционального блока 68 поступает сигнал, пропорциональный В +В, 1п(В -В, )+ +В InH . На выходе функционального Zp г i блока 68 и соответственно на выходе вычислительного блока 28 получается сигнал, пропорциональный прогнозируемой нагрузке в вертикальных (ведомых) валках. 25 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить свободную прокатку в верп кальных и горизонтальных валках беэ натяжения и подпора по всей длине полосы, начиная 30 с момента захвата, При этом исключаются динамические удары в главных линиях клети при захвате и повышается устойчивость раската в вертикальных валках, 35 Использование предлагаемых способа и устройства дпя его реализации позволяет повысить срок службы оборудования, производительность стана и 40 точность прокатки по ширине ° Ф о р м у л а и з o t> р е т е н и я коэффициенты опережения в ведущих и ведомых валках; прогноэируемое отклонение частоты вращения ведомых валков; вытяжка в ведомых валках; диаметры ведущих и ведомых валков; частота вращения ведущих валков, 2, Устройство для регулирования скоростей главных электропривоцов реверсивной универсальной клети, содержащее электродвигатели вертикальных и горизонтальных валков, соединенные механически с валками, источники электрической энергии с регулируемым напряжением, выходами соединенные с электродвигателями вертикальных и горизонтальных валков, блоки подчиненного регулирования электродвигателей вертикальных и горизонтальных валков, задатчик интенсивности, командозадающий блок, датчики частот вращения электродвигателей вертикальных и горизонтальных валков датчики диаметров вертикальных и горизонтальных валков, два блока умножения, два сумматора и блок деления, причем выходы блоков подчиненного регулирования частот вращения электродвигателей соединены с входами источников электрической энергии с регулируемым напряжением, выход командозадающего блока соединен с входом эадатчика интенсивности, о выми входами сумматоров, в горой и третий входы логико-запоминающего блока соединены с выходами датчиков зазоров соответственно между вертивалками, вторые входы коммутаторов соединены с выходом эадатчика интенсивности, первые входы блоков деления соединены с выходами соответствующих коммутаторов, вторые входы — с выходами датчиков диаметров соответственно вертикальных и горизонтальных валков, а выходы — с вторыми входами сумматоров, выходы которых соединены с входами блоков подчиненного регулирования частот вращения электродвигателей соответственно вертикальных и горизонтальных валков, первые входы первого и второго блоков умножения соединены с выходами датчиков частоты вращения электродвигателей соответственно вертикальных и горизонтальных валков, а вторые входы — с выходами датчиков диаметров соответственно вертикальных и горизонтальных валков, вход датчиков направления прокатки соединен с девятым входом вычислительного блока задания окружной скорости ведомых валков, с шестым входом вычислительного блока определения уширения металла в горизонтальных валках, с четвертым входом логико-запоминающего блока, с вторыми входами первого и второго ключей и с третьими входами первого и второго коммутаторов. 3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок задания окружной скорости ведомых валков содержит блоки определения коэффициентов опережения в вертикальных и горизонтальных валках, блоки определения вытяжки в вертикальных и горизонтальных валках, четыре коммутатора> два блока умножения и блок деления, причем первый — шестой входы блока определения коэффициента опережения в горизонтальных валках являются третьим — восьмым входами данного вычислительного блока задания окружной скорости ведомых валков> первый— четвертый входы блока определения коэффициента опережения в вертикальных валках являются третьим — шестым входами данного вычислительного блока задания окружной скорости ведомых валков> первый — четвертый входы бло19 1310053 20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что он дополнительно содержит вычислительный блок задания окружной скорости ведомых валков, вычислительный блок определения уширения металла в гори- кальными и между горизонтальными 5 эонтальных валках, вычислительные блоки определения прогнозируемого момента прокатки в вертикальных и горизонтальных валках, вычислительные блоки определения прогноэируемого 10 падения частоты вращения электродвигателей вертикальных и горизонтальных валков, логико-запоминающий блок, два коммутатора с одним переключающим контактом, блок деления, два 15 ключа, датчики зазоров между вертикальными и между горизонтальными валками и датчик направления прокатки, причем первый и второй входы вычислительного блока задания окружной 20 скорости ведомых валков соединены с выходами первого и второго блоков умножения> третий — восьмой входы соединены соответственно с первым— шестым выходами логико-запоминающего 25 блока, а выход — с первыми входами коммутаторов, первый — пятый входы вычислительного блока определения уширения металла в горизонтальных валках соединены соответственно с 30 первым — пятым выходами логико-запоминающего блока, а выход — с первым входом логико-запоминающего блока, первый — четвертый входы вычислительного блока определения прогнозируемого момента прокатки в горизонтальных валках соединены соответственно с вторым — четвертым и шестым выходами логико-запоминающего блока, а выход — с входом вычислительного 4р блока определения прогноэируемого падения частоты вращения электродвигателя горизонтальных валков, первый — третий входы вычислительного блока определения прогнозируемо- 45 го момента прокатки в вертикальных валках соединены соответственно с первым, BTopblM и четвертым выходами логико-запоминающего блока, а выход — с входом вычислительного блока определения прогнозируемого падения частоты вращения электродвигателя вертикальных валков, первые входы первого и второго ключей соединены с выходами вычислительных блоков определения прогнозируемого падения частоты вращения электродвигателей соответственно горизонтальных и вертикальных валков, а выходы — с пер21 1310053 22 ка определения вытяжки в горизонтальных валках являются четвертым— шестым и восьмым входами данного вычислительного блока задания окружной скорости ведомых валков, первый— четвертый входы блока определения вытяжки в вертикальных валках являются третьим, четвертым, седьмым и восьмым входами данного вычислительного блока задания окружной скорости ведомых валков, первые входы перваго и второго коммутаторов соединены с выходом блока определения коэффициента опережения н горизонтальных валках, а вторые входы первого и вто- 15 рого коммутаторов соединены с выходом вычислительного блока определения коэффициента опережения н вертикальных валках, первый и второй входы третьего коммутатора соединены с вы- 20 ходами блоков определения вытяжки соответственно в горизонтальных и вертикальных валках, первый и второй входы четвертого коммутатора являются первым и вторым входами данного вычислительного блока задания окружной скорости ведомых валков, входы блока деления соединены с выходами первого и второго коммутаторов, а выход — с первым входом первого бло- 30 ка умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, а выход — с первым входом второго блока умножения, нторой вход которого соединен с выходом четвер- 35 того коммутатора, а выход соединен с выходом данного вычислительного блока, третьи входы первого — четвертога коммутаторов соединены с девятым входом данного вычислительного бла- 40 ка задания окружной скорости ведомых валков ° 4, Устройство па и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок определения уширения 45 металла в горизонтальных валках содержит иннертор, коммутатор, блок умножения, три сумматора и четыре функциональных блока, причем первый и второй входы первого сумматора 50 соединены с первым и пятым входами данного вычисли гельнаго блока, выход первого сумматора соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с вторым входом 55 данного вычислительного блока, выход коммутатора соединен с входом первого функционального блока, вход инвертора соединен с четвертым входам данного вычислительного блока, выход иннертара соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с третьим входом данного вычислительного блока и входам второго функционального блока, выход второго сумматора соединен с нходом третьего функционального блока и первым входом блока умножения, первый — третий входы третьего сумматора соединены соответственно с выходами первого — третьего функциональных блоков, а выход — с входом четнертаго функционального блока, ныхад которого соединен с вторым входом блока умножения, третий вход коммутатора соединен с шестым входом, а выход блока умножения — с выходом данного вычис" лительнаго блока, 5, Устройство по и. 2, а т л и ч а ю ш е е с я тем, что вычислительный блок прогнозируемого момента прокатки н горизонтальных валках содержит иннертор, четыре сумматора и четыре функциональных блока, причем нхоц иннертора соединен с третьим входом данного нычислительного блока и первым входом первого сумматора, а выход — с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с вторым входом данного вычислительнога блока и вторым входам первого сумматора, первый и второй входы третьего сумматора соединены соответственна с четвертым и первым входами p,àííîãî вычислительного блока, входы первого — третьего функциональных блоков соединены с выходами саответстненнэ первого — третьего сумматарон, выходы первого третьего функциональных блоков соответственно с первым — третьим входами четвертого сумматора, а выход — с входом четвертого функциональнага блока, выход которого соединен с выходом да нного вычислительного блока. 6, Устрайстно па п, 2, а т л и ч а ю щ .е е с я тем, что вычислительный блок определения прогнозируемого момента прокатки в вертикальных валках содержит иннертор, два сумматора и три функциональных блока, причем вход иннертара соединен с нгарым входом даннога вычислительного блока, первый вход первого сум23 матора соединен с выходом инвертора, а второй вход соединен с первым входом данного вычислительного блока, выход первого сумматора соединен с входом первого функционального блока, вход второго функционального блока соединен с третьим входом данно10053 24 го вычислительного блока, входы второго сумматора соединены соответственно с выходами первого и второго функциональных блоков, а выход — с входом третьего функционального бло" ка, выход которого соединен с выхо,дом данного вычислительного блока. l3IO053 qwz 4 Ю Э Составитель A. Сергеев Редактор Н. Швыдкая Техред В. Кадар Корректор М. Пожо Заказ 1819/7 Тираж 481 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, > д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная > 4
