Устройство для автоматического регулирования толщины полосы при прокатке
Изобретение относится к прокатки, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано для уменьшения продольной и поперечной разнотолщинности полос, прокатываемых на непрерывных прокатных станах, в частности на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения - повышение точности регулирования толщины головных участков полосы и устойчивости прокатки путем обеспечения зависимости величины корректирующего давления в гидроцилиндрах перед входом полосы в клеть от деформации клети. Поставленная цель достигается тем, что при входе головной части полосы в клеть по сигналам измерителя 13 и задатчика 14 усилия с помощью сумматора 15 и множительного блока 16 рассчитывают снижение давления в гидроцилиндрах, возникающее вследствие деформации клети и корректируют заданную величину давления. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК и 4 В 21 В 37 08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Клеть -) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4359788/23-02 (22) 06.01.88 (46) 23.10.89. Бюл. № 39 (7l ) Научно-производственное объединение
«Чермета вто мати ка» (72) Э. Ч. Сейдак, Ф. H. Боровой, Л. В. Малинин и Г. И. Давыдов (53) 621 771.23.503.51 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1375367, кл. В 21 B 37/08, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО PEГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИHbl
ПОЛОСЫ ПРИ ПРОКАТКЕ (57) Изобретение относится к прокатке, а именно к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть использовано для уменьшения продольной и поперечной разнотолщиннос„„SU„„1516158 А 1
2 ти полос, прокатываемых на непрерывных прокатных станах, в частности на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения — повышение точности регулирования толщины головных участков полосы и устойчивости прокатки путем обеспечения зависимости велич и ны корректирующего давления в гидроцилиндрах перед входом полосы в клеть от деформации клети. Поставленная цель достигается тем, что при входе головной части полосы в клеть по сигналам измерителя 13 и задатчика 14 усилия с помощью суммирующего сумматора 15 и множительного блока 16 рассчиты ва ют снижение давления в гидроцилиндрах, возникающее вследствие деформации клети. и корректируют заданную величину давления.
1 ич. (г(616)() (.3<)(>()L: < Ии< Относи t E >t к прокатке, а
Il xtE lit!0 h кОИ < род>,н! !л> и регулирующим L I (>НИ< I В!>М IIPOhdTftblX E. TdHOB, It Можс T
<>tif1t нсноль н)вано для уменьшения про,10. lblt Hit и поперечной разнотол шин но 1 и !
И>лос, прока!ываемых Hd непрерывных npok(lT>ltrIX Стаиак, В ЧаСтНОСтИ На НЕПРЕры нных широкополосных станах горячей прокатки.
Цель изобр«тения — — повышение точности регул и рова ния тол щи ны головных х частков пол<к ы и устойчивости прокатки путем обссtlLчсния зависимости величины корректирук)щего давления в гидроцилиндpdx перед Входоx! полосы в клеть от д«формации кл TH.
Ч< pT(. rhL I: p< . 1СТ(! ВЛ(. Н<1 CTp>> KT>> pH(t)t сx<. л!а усгройсги;! Иля автоматического
РОГУ IHP013 llltlH ><.Ii;!!ill!>! I!0ËÎÑÛ ПРИ ПРОКатh(. .
УС1РОИСI)И> Д.lrl >: I >Л>;ИИЧЕСКОГО P(ГУ.!Ироваl!IIH 50 Ill. ètll„; 1!<>510cы нрн прока1кс содержит гидр >пи ll tl,lj>t l Ito,tx н K 1-й клег и, ГOL,Ttf IIL ff II I,IL I I.E(>L)CTd it tEèñé 2,,f,;1 TH l1k,) lt .1 1,(ilT I tt K 1! . 1:11<.1< Hltя B Ги J,P(>lilt.13!f1Ë();IX ПСРВЬlй и «.< !<>(>!iIX СОЕДИНЕ!3 С
f it 53()(>ET<> ff i h,!етн, датчик 7 llri. и !Ни и< .;... I:i 1< -и tE, I L ò и, и Ос. 1<. 0 В 1>тел ь f1 (с< >E,11! !i< it f I I.i c I ii x 0 Ге Нс р;>ТО(> 8 1- j r-Й K,l(. Гlf iii! 1< Гр;!.,.>() ВГ0()<>й < Л Л1>Л1!3()ЛК)>ций XLН.1>11с.ltr i(>, 110р<>гOBt>IH элемент 11, Вь!ход к01,)()<,I,: с<>(диНЕН (В ХОЛОМ X if(i, >В.1 lilt>I E ИР,I: )IC i!0> (r K5t f0<1;3 1 2, Bbl XO,E K010pÎCO E OE .!HI« I! (>ЫМ ВХОДОЛ! СЛ ММН(>> Iolll(i (> УСIKIИ IE . IИ ), да1чики 7 и !) И>>лич.!и м T;11.1<1 00< дillli НЫ L 00Ò13(. ÒE. t BL tl tli) С 1310(> <.>Л> i! I P(. ЬИ М Вх(>Д>>ми интс I Pii TO();i !), а !310()ой f, xo 3 1<Т<>рог0 <óììèðóK)lllLгo у< и,>ите.>я 1() <0(!itнс н: BbIX 0;10 Л1 Т;! XO I ñ fl(Р(1 100<1 Ь (1- > ) - и !;.Ii Ò И, н.<л>с(> и гег> !. 1:1 и з;1д;!т><и к 14,, и. l >I 1(.,IH прокатки и нослс,>< Ватсл>и>0 < 0(>и «нНЫЕ СуММатор 15 Н Л>НО,+,Н IL itilttrl>1 !) < 1, 13> ВЫХОД К010РО>0 СОЕДIII!E b E <: ) I(>!;(>:1,> .1 и (м ()! () h, 1 ю Irt 2, !! 3 и <. p > ГI E,:!, 1,) i! .>i! 1<> Г II11 l 4 л с ll,lit ГE 151 11(><> h,t,> I h.i; l3L I (1 BE Il!10 (I I< l>B I)l i! !! . . I 11 I! » (i>,lit сл л>л>;!т0!1;1 ) 5. В1 >P<>11 txi> л> io,к>> .. Il.:101 < <>, 10Kii l f> с<)е,IIIII< E Выл;>.1 > к;1 4 11113, >с ll!151 13 I 11. tj>< >till. I ill!. (>,!, Устро>!ство работ;>с T сг!еду>< щнм <изри:30((3 (1ри ftcpcc Tp<>tf Kd x ст;i lt;i н„> прок;!тыВаемый сортамент (полоса и кл< T>lx cx TcTBi LT) fl;t зада гчи как 4 н (4, < I;.;1,! B . 1 И 13 c I K) T <. 00 Т 53 (Т С Т В (. Н Н 0 3 i!, I; I i i I I iri E < i i r > I E I I I 51 Q И r i да В. 1(f1H 51 В CI! (>(il I II. t tlll ",r) pBx Нротиьч)изгиба p Если дав1 IIHt. (,) В Нд(>0ци.>НИ,1 (, л 1 не равно заданному:<н:->ченню с), и< .> дейл вис3л! гtt;LpocTBttft»«2 ()«<»t;i 1»tt;i(1 и 3МЕНЯГЬСЯ, ti<)h;l СИГИ;1»t;I Вf!XL).t« t;>;<;IIIÄ>, ) не сравняется с сигналом задатчика 4; при этом давление в гидроцилиндрах устанавливается равным заданному, т. е. Q=Q> — Q, Где Qo — первоначально за5 данное давление в гидроцилиндрах. Сброс давления AQ- в гидросистеме изгиба валков при входе полосы в клеть можно определить исходя из известного уравнения для замкнутой системы Q V= const, (1) где Q u V соответственно давление и объем рабочей жидкости в гидросистеме. Дифференцируя уравнение (1), переходя от бесконечно малых приращений к конеч(5 ным и принимая во внимание, что изменение объема V при входе полосы в клеть связа но только с деформацией клети, находим соотношение между приращением давления и изменением положения гидроцилиндров Лх 3Q= — - К (,)Лх (2) гдс К постоянная, определяемая конструктивными параметрами гидросистемы. В момент входа полосы в клеть дав25 ление в гидросистеме соответствует сумме заданного (.5:. (в соответствии с требуемым профилем полосы) и корректирующего EQ, давлений, т. е. Q (t — tir ) =Я, <+ QI,11 (3) В < Вок) очередь параметр 3>х п ропорпион I.!o деформации клети под действием пе!>спад,) давления на прокатные валки при Вх<> )с полосы в клеть и, следоваГсльно, м<>ж T быть представлен уравнеН liCX1 лх=-К (Р. — P<>). (4) <лс К коэффициент, определяющий перем lti(. ние подушек рабочих валков II03, действием усилия прокатки; :< (данное номинальное усилие прокатки; (,, на (альное усилие на валки (усизабоя валков). .1;:;и, >т0 3>Q=== 3>Q . представим с l, )) и (4) выражс нис для сбро.:.,:, ".L i rl (2) в окончательном виде = К(Р., i Po) ((:) .. +ЛЯ .. ), (5) 4 д К . Е j(, — коэффициент пропорциона.! Вности. А>!г0ритм расчета корректирующего давЛ "ri ll5i ЛСС> .. 01>РС ДЕЛ ЯЮТ ИЗ УСЛОВИЯ EQ ..= Я; (6) ! 1<> lE I;tBHt1> E сл0вие (6) В ура Вненис (5) и проведя простейшие преобразоваНИИ II<.> IЛЧ; >.1 (с), = у - (Р, . Р()) („),, . (7) -"("35 4) II >ri К I И КL ИМЕЕТ Л(ЕСтО СООТНОШЕНИЕ >.с, 3, . <) ., Ири этом К(Р;. — Р())((1, Выражешц для расчета компенсируюн>с г0 даалении (7) может быть переписано В НР<)ЩЕÍÍOM ВИДЕ О ..=К(Р,. — Po) . (, (8) 1516158 Из ) 8) видно, что схема выработки комисI I!,гуюгцс го давления гидравлического устройсгва должна содержать задатчики усилия прокатки и давления в гидроцилиндрах, измеритель усилия на валки до входа в клеть полосы, а эту функцию выполняет, как известно, измеритель усилия прокатки, а также множительное устройство и сумматор, При входе головного участка прокатываемой полосы в (i — 1) -ю леть срабатывает датчик 7 наличия металла в этой клети и подключает выход тахогенератора 8 к входу интегратора 9. Напряжение на выходе интегратора 9 начинает возрастать во времени, а на выходе суммируюгцего усилителя 10 — по закону U,. K (),ii1+К,U, где К,, К2 — коэффициенты передачи усилителя 10 соответственно по первому и второму входам; — напряжение сигнала на выходе тахогенератора 8; т — постоянная времени интегратора; текущее время. Когда напряжение U, достигает заданного значения Г., срабатывает пороговый элемент !! и подключает через управляемt!lé ключ 12 выход мHoæительного блок ! 6 к второму входу суммирующего усилителя 5; заданное значение давления if;рличивается на величину AQ.. в соответствии с напряжением сигнала на вых<.де множительного устройства, и давление в гидроцилиндрах достигает значения Q.=Q +к Время t,, при котором происходит срабатывание порогового элемента 11, определяется временем „прохождения передним концом полосы расстояния между (I ) -Й и 1 и клс тямн и заданным в()с менем 1„опережс ния на включение корректирующего сигнала ():. перед входом полосы v, i-ю клеть с )< )c L. где L, — расстояние между (i — !)-й и i-й клетями стана; V скорость полосы на входе в i-ю клеть. Г1ара метры т и 1:„интегратора и порогового элс мента определяются из условия К Uò 1 (К2)) — ( откуда ,= К t,и)) К„. !! t к, о В частном слхчас при К,— К,=- пм T=t0 и U.= — -L, с 5 Г!осле входа полосы в I-ю клсть р; <пI тывает датчик 6 наличия металлы в этой клети и переводит интегратор о н . х" !ное состояние, соответствующее нулевому ны пряжению на его выходе; пороговый элемент 11 также переводится в и< х< дное состояние, а управляемып л.п< !" размыкается. Заданное зны «:;:< ...v,. на входе гидростанции 2 < нов. сгын<:!.; ся равным (Ьал. Фактическое же давление рабочей жид15 кости в гидроцилиндрах за счет деформации клети сбрасывается на величину Л(,). и становится равным Q» =()зал+ ъЯ ал — xQ. =Я», + LQ», где Л(,4 = (ЛЯ...— Л(),) фактическое отклонение давления в гидроцилипдрах от заданного значения. П ри Ъ()-. = ЛЯ,, Л(;)„=О. à („<„=(,):.:, т, е. давление в гидроцилиндрах изгиба рабочих валков равно заданнох< значению, чго и определяет равенство заданному значению поперечного профиля прокатывысмой полосы на головных ее участках и устойчивость процесса прокатки. Величина корректирующсч о ивлс пня Л(,):,, определяется произведением разности сигналов на выходах задатчика 14 и измерителя 17 усилия прокатки и сигналы Hd выходе задатчика 4 давления в гидроцилиндрах и, следовательно, может быть представлена функцией 1(,) .=ш (Р:., P< ) 35 где tl! — коэффициент пропорциональности, определяемый коэффициентом передачи по второму входу л ммируюгцего усилителя 5. Коэффициент ш может быть определен 4О по экспериментальным данным Ilo формуле 4Ц I11 = —— ua Йд< Р, Использование предлагаемого устройства по сравнению с известным обеспечит снижение отсортировки металла во второй сорт по дефектам формы в среднем ны 0,01% на счет повышения точности регулирования толщины головных i чыс Th<)B полосы; сокращение брака по недокаты м и дефектам формы в среднем на 0.005% за счет повышения устойчивости процессы прокатки головных участков полосы. Формула изобретена.ч Устройство для автоматического регулирования толщины полосы при прокатке, содержащее гидроцилиндры изгиба рабочих 1516158 (. Г,tt>II(<.i>l, I() (1((><,((1»((()< < (> II 1(!)(I I! Б((>< ° К<>!>(>< t I()f> (;. Ч(пни (),(,г <1 I I < >,((> i < (>((>(< II . I I I I (. .,)!)(I !< ll )i ((),I II I < I I II<> Il I<)()f)< I < tilt>1 x! I< () I!if>t I T II>t >(f1 !>il К I 1 (.(.(. 1 (I .i< ), < I<)< I>t<,I, ж (:>, I ), ill< ((<» < tl(I<>, .(4,(> ;, . («,)) < lt < l,. l, It „ l< ll Il k « > I)tI,I !, I.I i (II I :, i, .г" <(« (>!)() 1. г .(1 ll ll;I, l (I I в;lлков .оединенные с гидростанцией, датчик и задатчик давления в гидроцилиндрах, и р::)ый из которых соединен с гидростан;(1(ей 11(по(редственно, а второй — через lI(рный суммирующий усилитель, датчик наличия метал (3 в 1-й клети, датчик на. Ill 11(я ч((ал f;I в (1-! ) -й клети, 1(оследовательно соединенные тахогенератор (I-1)-й клети, интегратор, второй суммирующий усилитель и пороговый элемент, выход которого соединен с входом управления управляемого ключа, выход которого соединен с вторым, входом первого суммирующего с((антоля, датчики наличия метал l;l соединены соответственно с вторым и . р«тьим вход;(ч(1 интегратора, а второй вход н гор(>го с3 им (i ð>, ющего усил ител я соединен с выходом тахогенератора (i-1) -й клети, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования толщины головных участков полосы и устойчивости прокатки путем обеспечения зависимости величины корректирующего давления в гидроцилиндрах перед входом полосы в клеть от деформации клети, оно снабжено измерителем и задатчиком усилия прокатки и последовательно соединенными сумматором и множительным блоком, выход которого соединен с входом управляемого ключа, измеритель и задатчик усилия прокатки соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, а второй вход 15 множительного блока соединен с выходом задатчика давления в гидроцилиндрах.
