Устройство для автоматического регулирования режима обжатий на обжимных станах
Изобретение относится к обработке металлов давлением, горячей прока тк$ блюмов, заготовок, простых сор товых профилей, в частности к регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано для автоматического регулирования на блюмингах и заготовочно-сортовых станах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для использствания его при прокатке блюмов, заготовок и сортовых профилей, обеспечение безаварийного освоения нового профилемерочного сортамента совершенствование существующих режимов обжатий за счет предотвращения переполнения и потери устойчивости проката в калибрах. На основании информации об усилии прокатки, размерах проката до и после прохода, калиб- .ровке валков определяется сопротивление деформации прокатываемого металла , которое используется в расчате .допустимого обжатия в следующем проходе и проверяется по допустимому углу захвата и моменту прокатки. По рассчитанной величине обжатия определяется величина угаирения и прогнозируются размеры проката после прохода Прогнозируемые размеры проверяются по условию устойчивости и переполнения калибра После определения величины обжатия, удовлетворяющей наложенным ограничениям, вычислительное устройство передает соответствую щее задание следующему приводу нажимных винтов. При невыполнении условия устойчивости в блок управления приводом кантователя подается задание на кантовку и производится перерасчет величины обжатия с учетом изменившихся начальных размеров проката. Величина обжатия в двух последних проходах с целью получения точных требуемых размеров по ширине и высоте определяется по спе1шальным расчетным зависимостям, 2 ил « (Л САд () N О5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1391 74
А1
1511 4 В 21 В 37/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
1., г g
ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИФ",/
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а (21) 4082079/31-02 (22) 16.05.86 (46) 30.04.88. Бюл.У 16 (71) Московский институт стали и сплавов и Электрометаллургический завод "Днепроспецсталь" им. А.Н.Кузьмина (72) П.И.Полухин, В.Т,Жадан, В.С.Берковский, В.Е, Горбунов, В.А.16епелен". ко, И.Н.Алексеев, В.А.Шевченко, А.Н.Кочетков, П.М. Аврунин, Г.В.Кийко и Н.И.Кольченко (53) 621.771.06-52(088.8) (56) Патент Японии У 52-22625, кл. В 21 В 37/00, 1979 °
Авторское свидетельство СССР
У 1024134, кл. В 21 В 37/00, 1982. (54) УСТРОИ . о ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ОБЖАТИИ HA ОБ-.
ЖИМНЫХ СТАНАХ (57) Изобретение относится к обработ ке металлов давлением, горячей прокаткф блюмов, заготовок, простых сортовых профилей, в частности к регулирующим устройствам прокатньм станов, и может быть использовано для автоматического регулирования на блюмингах и заготовочно-сортовых станах. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства для ис" пользования его при прокатке блюмов, заготовок и сортовых профилей, обеспечение безаварийного освоения нового профилемерочного сортамента и совершенствование существующих режимов обжатий за счет предотвращения переполнения и потери устойчивости проката в калибрах. На основании информации об усилии прокатки, размерах проката до и после прохода, калибровке валков определяется сопротивление деформации прокатываемого ме талла, которое используется в расчете .допустимого обжатия в следующем проходе и проверяется по допустимому углу захвата и моменту прокатки. По рассчитанной величине обжатия определяется величина уширения и прогнозируются размеры проката после прохода. Прогнозируемые размеры проверяются по условию устойчивости и переполнения калибра. После определения величины обжатия, удовлетворяющей наложенным ограничениям, вычислительное устройство передает соответствующее задание следующему приводу нажимных винтов. При невыполнении условия устойчивости в блок управления приводом кантователя подается задание на кантовку и производится перерасчет величины обжатия с учетом изменившихся начальньм размеров проката, Величина обжатия в двух последних проходах с целью получения точных требуемых размеров по ширине и высоте определяется по специальным расчетным зависимостям. 2 ил.
1 391 74 E) Изобретение oTHocHT< H K <)E)i),«6)<) сE fJJINMoB заготовок, I!poc TE)x сортовых профилей, н частности к регулирук)щим 5 устройствлм прокатных станов, и может быть использовано для антомлтического регулирования нлжимных устройств нл блюмингах и заготовочно-сортовых станах. 1О Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для использонания его при прокатке блк)мов, заготовок и сортовых профилей, обеспечение безаварийного освоения нового профилемлрочного сортамента и совершенствование сущестнунп< их режимов обжатий путем предотвращения переполнения и потери устойчивости проката н калибрах. 20 Иа AHI 1 представлена функциональная схема устройства для лнтоматического регулирования режима обжлтий на обжимных станах; на фиг.2 — структура задатчикл калибра для валков 25 с четырьмя калибрами. Устройство содержит датчик 1 раствора валков, датчики 2 и 3 усилия ) установленные нл нажимных винтах клети, вычислительные блоки 4 и 5) сумматоры 6 — 8, задатчики толщины 9 и ширины 10 подката, задлтчики высоты 11 и ширины 1? готовой заготовки, задатчик 13 допустимогo усилия прокатки, задатчик 14 допустимого мо35 мента прокатки, задатчик 15 допустимого угла захната, задатчик 16 обжатия н первом (пробном) пропуске, задлтчик 17 калибра, кличи 18 и 19, функциональный преобразователь 20, блоки 21 и 22 памяти, блок 23 управления приводами нажимных винтов, блок ?4 управления приводом кантователя (не показан), вычислительный: блок 25, входы которого соединены с 45 выходами сумматора 8, задатчика 17 калибра, сумматора б, блоков ?1 и 22 памяти, преобразователя 2П, задатчиков нысоты 11 и ширинь) 1?, задатчи. ков допустимого усилия 13 и допустимого момента 14 прокатки, задатчика 15 допустимого угла захвата. Выходы вычислительного блока ?5 соединены с входами блока 24 упрлнления, приводом кантонания и блока ?3 управления приводами нажимных винтов, другой яход которого соединен с ныходом задатка 16 обжатия н первом (пробном) пропуске, Первый вход блока ?1 памяти . соединен с выход<)м «;«д!T<«и) л Ч толщи)и), л нторой — с RI,Eõ Вадатчик 17 калибра состоит из блока 26 управления кличами 27 — 29, задатчиков 30 — 33 глубины ручья, задатчиков 34 — 37 ширины калибра, эадатчиков 38 — 41 катлк)щих диаметрон каждого из «етырех калибров и блоков 42 и 44 памяти. В з IBHcHMocTH oT номера калибра блок управления переводит кл)<)чи ?7 — 29 н одно из четырех возможных положений таKHM o6p . o, To F. блоки 42 — 44 памяти поступл«)т значения глубины ручья (блок 4?), пирины калибра (блок 43) и ка сл«)щего диаметра (блок 44) соответствук)щего калибра. Таким образом, с ныходл задатчика 17 калибра подается нл вход блока 5 значение глубины ручья h для данного калибра и на вход вычислительного блока 25 пода))тся данные о глубине ручья, ширине дна калибра и ката))щем диаметре валков D. Устройство работает следун)«)п«м образом. Перед первым (пробным) пропуском задатчиками вводятся следу)<)щие параметры: входная толщина подклтл входная ширина подката 1), (злдлтчики 9 и 10 соответстненно); высота готовой заготовки h (задатчик 11) ° ширина готовой загот<)нки b„ (злдлтчик 12), допустимое длнление металла на валки Р, „ (задатчик 13), допустимый момент прокатки M д,„(злдлтчик 14), допустимый угол захвата < 4p„ (задатчик 15), обжлтие н первом (пробном) пропуске (злплт «ик 1IE). 3 1391 В пробном пропуске в блоке Я определяется усилие прокатки P путем сумт1ирования данных, полученных с дятчикон 2 и 3 усилия ня первом Р и втором (5 Р нажимных винтах и подается ня вход вычислительногo блока 25 ° В блоке„ 4 по отноиению P, /P определяется номер калибра, в котором проводится прокатка. Данные о номере ка- 10 либра подаются на вход задатчика 17. B зависимости от номера калибра с выхода задатчика 17 на вход нычислительного блока 25 и блока 5 вычисления высоты проката после прохода 15 подаются данные о размерах данного калибра. По величине межвалкового зазора Б, полученного с датчика 1, и глубине ручья калибра hP, полученного с датчика 17, в блоке 5 определяется 20 высота проката после прохода h hI = H 4-?hP (1) Данные о высоте и ширине загoToBки перед прокаткой поступают в блоки 25 21 и 22 памяти из задатчиков начальной высоты 9 и начальной ширины 10. По разнице начальной высоты, полученной с блока 21, и высоты проката после прохода, полученной с блока 5, 30 в блоке 6 определяется величина обжатия dpi н проходе. В функциональном преобразонателе 20, реализующем нзанисимость (2) величины уширения hb от величины обжятия д?т, по величине обжатия, полученной с блока 6, опре35 деляется уиирение н проходе, 746 и — коэффициент няпрттженно госб тояния, определяющийс я пс формуле о 2?т р ю 4 Ькал Г„ — контактная площадь, определяющаяся по формуле ?., 2?т о,<43 (— - ) Ькал « (— Г (6) ния деформации Q используется н ны5 числительном блоке 25 для определения максимальной по допустимому давлению величины обжатия в следующем проходе при достижении равенства (7) З О к ллап где h — высота заготовки перед проходом (поступает с блока ? 1 ); Ь, — ширина заготовки перед прлтходом (поступает о блока 22); gh — обжатие в проходе (поступает с блока 6). По окончании проходя вычислительный блок 25 замыкает ключи 18 и 19 и в блоки ?1 и ?2 памяти передаются данные с блоков 5 и 7 о размерах проката после прохода h,,b,, которые принимаются за исходные h, h, для следующего прохода. Рассчитанная вепичина сопротинле(2) дЬ = 0,1/д?; В блоке 7 рассчитывается ширина проката после прохода Ь Ф b, =h +дЬ, (3) 40 Затем н вычислительном блоке ?5 тта основании данных, полученных с блоков 6,8,17,20 и 21 определяется сопротивление деформации прокатываемого металла 6 Q п У () 50 55,где P — измеренное усилие прокатки в проходе; где Ь, — ширина заготовки перед проходом (поступает с блока 22 45 памяти); дЬ вЂ” уиирение н проходе (поступает с блока 20). где Р Aort пбэ к допустимое давление металла на валки (задается бло" ком 13); коэффициейт напряженного состояния и контактная площадь, рассчитанные по формулам (5) и (6) на основании дянньгс, поступивших с блоков 17,21 и ?2. За исходные размеры 11, Ь принимают размеры проката после проходя Ъ<, поступившие в блоки 21 и ?2 памяти с блоков 6 и 20, а величину обжатия в проходе а h, используемую в расчетах IIG и F„, подбирают лтерационным методом до достижения равенства (7). Для определенной таким of>разом величины обжатия н нычислительном блоке по формулам (8) и (9) рассчитывают ожидаемый момент прокатки и угол захвата и сравнивают с максимально допустимыми М=2 Р r 0,5 1) >)>(0,7(<+0,0< 7(0,2 0<> /)>, )-О, (631()/2)>, ), (t<) где (>,h — прогнозируемая величина о,— жатия в проходе, ()/. = arссîs(1 — () ?)/I)), (9) (10) (11) M = MApn J>G h где М, „— допустif С)< . — ДО(}/СТИМ}(й v?<оп Закната Д(>n (злдл: 7c>f блоl,ог< 1 ) По величине определеHHok таким образом допустимо) п ná;Kл 7)IF(Д 1i числительный блок рл с читыв }e7 ilpnГНОЗИРУЕМЫЕ РаЗМЕРЛ(liс)(})<ЛТ>1 ne>;Å вЂ”. прохода h и Ь вЂ” h — () h ° Ь = h. +(313, При превышении ожидлеь(о} о моые}(тл прокатки или захвата над максимально допустимыми величина прогнозируемого обжлтия снижается до достижения ра-, венств (10) и (11) I((Т i)P P(3 I П И<> )Г> .() 1 1,.,. < УП rh>itllt((: блок()н 21 и 22, при рл< (ет / 1 (< t(1 (:;". с я мес.там>1, 11))lf }lе<1>цlолне<1;;; пе;)л" <>Г- l е т)3 л, 1 .) ) 131,<((?!«, »1 < е:(t i t l I 6/I к 1! < l i 1 <) I 13 J)II >(я.., 1(1 <Т произв<)лцт п <11 ПРО>?(О 3ИР "el- 3Г(> ()()к. 1 )I<( (! Т (Л д< > jf(>(" Т)1 (Pl t (f (< 1 i }3(I(C. " ./1, 1(() (?<.с с) (: р с д (i > < е I I kf >I H (> >(I i 1 <1 1 I H I < ) <):(; /1 7 t 1! l (, (с > и, > (: -r () —, о<)яt<)I >}о;(у 2 0 }(аж)?к(нь(х (<)if!.()3,, f?!. (и;(1;с-:— д1/м>к<их п<>ох< до?< )(<)с>м.,(п и« (<— . <И t C !r t — -
)/1<) <,1 (n(!" r- > ",l t< 1 Н /» » « <С J.нl< 1 , ti, > I I П 1(-.-< >) < rti 1 . >e < i! 1 -,> 1 ) "л П. ((„ t< >r*(;;(r,,i« . )t чсск со(.рс тив..»:., -:: р:, (! "!:i!. I. I <> ." (: (Н. .: (. 1 =, > (>. «:(-: (}< . 1<((I с ;I )1/1;,1, « ;; л °,- -,,1,!<1 (! 1 }(, T с (,?1, — С .-, 1 60,(1.>,е >. I(Pt ti to J>(. i(45 (15) Ь/21 Ь Ьк0<ь 0 (<. i) " О где h, h — размеры ttf)nnkfra перед 0 проходом (по<-.ту)(.)ь-т в вычислительный блок блоков 21 и,!2); hh — прогноз?(руемля ве((!<ч}!пл уширения н проходе (<)иределяется н нычислиТЕЛЬНО(М бЛОКЕ дЛ>(Про>гнозируемого обж тия 6>/( по (3)ормуле (2)). Прогнозируемые размеры проката 13 и Ь проверям)тся вь)числитель}(ь))! блоком по услови(3 устойчивости (14) и непереполнения калибра (15) где Ь вЂ” ширина калибра (задается к с< г< блоком 17), В случае невыполнения неравенства (14) вычислительный блок 25 подлет сигнал на блок 24 управления приводом кантователя. Перед началом прс кодл прокат подвергается кантовке (повороо 1 ту поперечного сечения на 90 ), л величина обжатия в проходе перерлс . считывается вычислительным блоком с учетом кантовки, позтому размеры про! <, ° .1,>, ((!.«1 <>,,t «,,;,,«(1.), <)«7> 7, ° (! 7,;.,;t )..<> . <., (() T1)>(>k И t i
-75 м, тп), в зт(>г! )ip(>?;,(.с) 1(: <})с>.:l .."; (» c)T 1>:)е 7((lnt}3 }1<(() (<о„(> "< <, < ) II!3чпИ< l) t 3) 1(3 ()! 1 1, . .> М >i IT, (" 1 ((1>о)<<) (((.-:оде; КС>7>С?><1>())(IT()f". Чшl(<) !I !)t ° (Г . 01 >it t>f(f<«2<>f 7(Л? 1)l ((. 6ло! ° . < .ре„(< Г (1«) О Тле ((+}3V}(t<<(C(е 12! 24;пр;(н пения .Ip;tt. > (;<" к.(нтс }<л }(,<(,gt)f про)>e/(()(?)Fr к iнk.j« ;<>, ",;р<(/()оследне}.о прох.)il/3,, ()бж 3T((f. и < дс, (у>" 1 (<((ем 1 ilneJIeдн(1: : <);>с<-.с<>-(е L) 1 » ); - с Iтыя 1еt()ß Il<) <1 о)т< 1 1 !, <((>т(;< ()е отоаánòül}3: е "(>1 "..(<: ): 7>>)71 ?!р)(()<о,t, ." 1 > гд(е 1) - к >)!P.<> }1 )kf >3) . < > I -:.:-::f! (< .)>, ; (, (n,, ilt l: 6 I<)} 7 )391746 8 к »òê y с ь»як с»!>-1 злы»(> (»л»t "c тим» и 1»» об жятиями и при зтлм предотвратить переполнение и потери устойчивости проката в калибрах, автоматизировать управление приводом кянтовятеля, что дает возможность применить устройство ня бл> >ми»»гях и зяглтлночн<>-сортлвь»х станах, плн IcHTh производительность их ряблты путем сокращения цик- 1О ла прокатки, нынужденных простоев и сниже»»ия брака. Ф л р м у л я и з л б р е т е н и я Устройство дпя автоматического регулирования режима лбжятий ня обжимных станах, содержащее датчик раствора Bàëêëâ, двя вь»числительных блока, дня сумматора, шесть зядятчиклн, два 2Р кл»»чя, функциональный преобразователь, блок пямяти, следящий привод, причем выход датчика раствора валков соединен с одним из входов первого вычислительнлгл блока, который нь»хо- 25 дом соединен с одним из входов первого сумматора и через перньп» кл»»ч с одним из входов первого блока памяти, соединенного вторым входом с выходом первого задатчика,а выходом — с вторым входом первого сумматора, соединенного нь»ходом с Вхлдом функционального преобразователя, вь»хлд которого соединен с перным нхлдлм второго суммато-. ра, слединеннлгл через второй клнч с 35 первым входом второго блока памяти, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, вторым входом первый вычислительный блок соединен с первым выходом второго задатчи.. 4п ка, соединенного нхлдлм с выходом второго вычислительного блока, выход третьего зядатчик>я соединен с первым входом следя»>»его привода, о т л и ч а. »> щ е е с я тем, »т», с»»е:»ь> ря»»пирения функциональных воз»»»>ж»»лете>» устройства для использования его при прокатке блимлн, заготовок и сортовых профилей, обеспечения безявяриинлгл освоения нового профилемероч»»ого сортамента и совершенствования сушестну»»>— ших режимов обжатий за счет предотнращения переполнения и потери устойчивости проката н калибрах, оно снабжено дат— чиками усилия на первом и втором нажимных винтах, вторым сумматором,с седьмого по денятьп» задатчиками, вторым блоком памятй, блоком управления и третьим вычислительным блоком, причем выходы датчиков усилия на первом и втором нажимных винтах соединены с входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом второго вычислительного блока, соединенного вторым входом с выходом датчика усилия на первом нажимном винте, вьмод третьего сумматора соединен с первым входом третьего вычислительного блока, вторым, третьим и четвертым входами соединенного с первым, вторым и третьим выходами второго задатчика, пятым входом — с ньмодом первого сумматора, шестым входом — с выходом первого блока памяти, седьмым вхо; дом — с вьмодом функционального преобразователя, с восьмого по двенадца тый входы третьего вычислительного блока соединены соответственно с выходами с четвертого по восьмой задатчиков, второй блок памяти соединен вторым входом с выходом девятого надатчика, а выходом — с тринадцатым входом третьего вычислительного блока, первый выход которого соединен с входом блока управления, а второй вьмод — с вторым входом следящего привода. 1391746 Составитель А,;ергеев 1 Редактор С.Лисина Техред Л.Сердюi ова Корректор Л.Н еНКо Заказ 1791/12 Тирам 467 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытйй 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Узгород, ул. Проектная, 4
