Способ лыжеобразования слитка на реверсивном стане горячей прокатки с индивидуальным приводом валков и устройство для его осуществления

 

Использование: обжимные станы, автоматизация . Сущность изобретения: устройство содержит датчик 2 раствора валков, датчик 1 частоты вращения нижнего валка, реле 3 статического тока, задатчик 4 радиуса закругления лыжеобразного раската, управляемый делитель 8, умножитель 9, узел 10 коммутации, схему 11 совпадения, схему 7 сравнения, интегратор 6, задатчик 5 длины лыжеобразного конца раската. 1-6-7-11-10, 2-8-9-10. 1-9. 4-8. 3-6,3-11,5-7.2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 21 В 37/ОО

ГОСУДАРСТВЕЦНЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870431/27 (22) 01,10.90 (46) 07.09.92, Бюл, t4 33 (71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.Я.Шевчук, В.А. Беличенко, Н.Г.Орехов и Ю. И.Сивоволов (56).1. Авторское свидетельство СССР

ЬВ 402402, кл. В 21 В 37/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

1Ф 766688, кл. В 21 В 37/00, 1978.,, Ы,„, 1759491 А1 (54) СПОСОБ ЛЫЖЕОБРАЗОВАНИЯ СЛИТКА НА РЕВЕРСИВНОМ СТАНЕ ГОРЯЧЕЙ

ПРОКАТКИ С ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ПРИВОДОМ ВАЛКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: обжимные станы, автоматизация. Сущность изобретения: устройство содержит датчик 2 раствора валков, датчик 1 частоты вращения нижнего валка, реле 3 статического тока, задатчик 4 радиуса закругления лыжеобразного раската, управляемый делитель 8, умножитель 9, узел 10 коммутации, схему 11 совпадения, схему 7 сравнения, интегратор 6, задатчик 5 длины лыжеобразного конца раската. 1-6-7-11-10.

2-8-9-10. 1-9, 4-8. 3-6,3-11,5-7.2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1759491

10

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности к автоматизации обжимных станов.

Известно устройство для автоматического регулирования лыжеобразования при прокатке с индивидуальным приводом валков, включающее блок резисторов в системе управления двигателем, реле, датчик тока. пропорциональный усилитель, включенный на выходе системы регулирования двигателем, RC-цепочку и ключ, содержащий в цепи управления последовательно соединенные в прямом направлении диоды и стабилитрон, включенный между RC-цепочкой и датчиком тока и параллельно им (1)

Недостатком известного устройства является то, что величина рассогласования скоростей валков в зависимости от геометрических размеров раската и скорости захвата задается оператором вручную, а не автоматически.

Наиболее близким к предлагаемому является способ лыжеобразования слитка на реверсивном стэне горячей прокатки с индивидуальным приводом валков (2) путем .установки разности скоростей вращения нижнего и верхнего валков клети до момента захвата слитка и доведения указанной разности скоростей-вращения до нуля по окончании процесса лыжеобразования, автоматического уменьшения абсолютного рассогласования скоростей вращения валков при скорости захвата выше заданного значения и увеличения этого рассогласования при скорости захвата ниже заданного значения, причем относительное рассогласование скоростей вращения валков регулируют автоматически обратно пропорционально квадрату скорости захвата изменением абсолютного рассогласования скоростей вращения валков обратно пропорционально скорости захвата, измерения ширины и толщины заготовки и корректировки рассогласования скоростей вращения валков. изменяемого обратно пропорционально скорости захвата в соответствии с выражением

Ь h

M =cr

У где о — предел текучести;

Ь вЂ” ширина заготовки;

h — высота (толщина) заготовки.

В указанном способе, в отличие от(1), управление лыжеобразованием осуществляется автоматически. Однако, как видно из приведенного в описании к (2) примера реализации способа, лыжеобраэование, как и в (1), осуществляется за фиксированный (одинаковый для всех пропусков) промежуток времени, задаваемый заимствованным из (1) блоком 11 отключения лыжеобразования. В связи с этим известный способ (2) не обеспечивает идентичность лыжеобразования во всех пропусках, а следовательно, точности работы стана, т.к. радиус закругления и длина "лыжи" (по нижней, обращенной к рольгангу, поверхности раската) изменяются от пропуска к пропуску в зависимости от величины скорости захвата и размеров поперечного сечения раската.

Кроме этого, указанный способ обеспечивает удовлетворительное лыжеобразование раската только в небольшом диапазоне скоростей захвата(например, для скоростей

30+3 об/мин, рекомендуемых технологическими инструкциями большинства блюмингов СССР, как оптимальные).

Цель изобретения — повышение точности работы стана при лыжеобраэовании.

Поставленная цель достигается способом, предусматривающим установку разности частот вращения нижнего и верхнего валков клети, измерение раствора валков, задание радиуса и измерение длины лыжеобразного конца раската и сравнение ее с заданной, отличающимся тем, что разность частот вращения верхнего и нижнего валков устанавливают с момента захвата путем уменьшения в следящем режиме частоты вращения верхнего валка на величину прямо пропорциональную частоте вращения нижнего валка и раствору валков и обратно пропорциональную заданному радиусу лыжеобраэного конца раската, причем разность частот вращения нижнего и верхнего валков устанавливают равной кулю в момент равенства измеренной длины лыжеобразного конца раската заданной, Таким образом, по сравнению с прототипом, предложенное решение имеетследующие существенные отличительные признаки; разность частот вращения верхнего и нижнего валков устанавливают с момента захвата; указанную разность частот устанавливают путем уменьшения в следящем режиме частоты вращения верхнего валка на величину прямо пропорциональную частоте вращения нижнего валка и раствору валков и обратно пропорциональную заданному радиусу лыжеобразного конца раската; указанную разность частот устанавливают равной нулю в момент равенства измеренной длины лыжеобраэного конца раската заданной.

1759491

Наличие вышеперечисленных отличительных признаков свидетельствует о соответствии требованиям "новизны".

По всем существенным отличительным признакам известных технических решений 5 не обнаружено. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

Поскольку заявляемая совокупность признаков позволяет достигнуть цель (по- 10 высить точность работы обжимного стана при лыжеобразовании), обусловленную отличительными существенными признаками, заявляемое техническое решение соответствует требованиям "положительного зф- 15 фекта" по наличию разницы в результатах, В основу способа положен принцип обеспечения идентичности параметров "лыжи", т.е. радиуса закругления и длины нижней поверхности раската, во всех пропусках 20 при различных скоростях захвата, На фиг. 1 схематически изображен процесс лыжеобразования.

Частота вращения верхнего валка п2 меньше частоты вращения нижнего валка 25 на величину рассогласования Л и, т.е. п2 = n1 Ьп ° (1)

Окружные скорости V1 ниднего и V2 верхнего валков определяются выражениями

V1 =2zcR1n1 (г) 30

V2 = 2Л R2n2 (3) где R1, В2 — радиусы соответственно нижнего и верхнего валков.

Окружные скорости нижней V< и верхней V поверхностей раската 35

Чн = 2 лйзпз (4)

Vs = 2 л(Вз — h)na (5) где пз — частота вращения любой точки "лы жи" относительно центра в точке А;

Вз — заданный радиус закругления "лы- 40 жи";

h — толщина "лыжи".

Учитывая, что влияние опережения на скорость выхода металла из валков несущественно (для обжимного стана оно не пре- 45 вышает 3;(,), с небольшой погрешностью можно считать, что V1 Чн, V2Ы!, и, приравняв правые части выражений (2) и (4) и (3) и (5), получим

ПЛ1= ПЗВЗ (6) 50 п2В2 = пз(йз — h), (7)

Определив пз из(6) и подставив его значение в (7), получаем пг=п1, . (8)

С учетом того, что диаметры прокатных валков обжимных станов одинаковы, выражение (8) приобретает вид

Яз — h h п2= п1

Ra Ra

= n1 — п1 . (9)

Таким образом, из (9) с учетом (1) пол-, учаем выражение для величины рассогласования частот вращения валков при лыжеобразовании

h,n =n1—

h (10)

Рз

Из(10) видно, что при заданном радиусе закругления "лыжи" Яз величина рассогласования частот вращения Л и, обеспечивающая постоянство Яз во всех пропусках при прокатке раската на реверсивном обжимном стане, завист от частоты вращения нижнего валка п1и от, толщины h переднего конца раската после клети (толщины "лыжи"), Длина L прокатаной части переднего конца раската может быть определена интегрированием частоты вращения валка, начиная с момента захвата. Для нижней, обращенной к рольгангу, поверхности раската выражение для длины прокатанной части имеет вид

1 = Sn1dt, (10) На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для лыжеобразования слитка на реверсивном стане горячей прокатки с индивидуальным приводом валков.

Устройство, содержащее датчики 1 и 2 соответственно частоты вращения нижнего валка и раствора валков. реле 3 статического тока, задатчики 4 и 5 соответственно радиуса и длины лыжеобразного конца раската, интегратор 6, вход которого соединен с выходом датчика 1 частоты вращения нижнего валка, а управляющий вход — с выходом реле 5 статического тока, схему 7 сравнения, первый вход которой соединен с выходом интегратора 6, а второй — с выходом задатчика 5 длины лыжеобразного конца раската, снабжено управляемым делителем 8, умножителем 9, узлом 10 коммутации и схемой 11 совпадения, причем информационный вход управляемого делителя 8 соединен с выходом датчика 2 раствора валков, а управляющий вход- с выходом задатчика 4 радиуса лыжеобразного конца раската, а выход- с первым входом умножителя 9, второй вход которого соединен с выходом датчика 1 частоты вращения нижнего валка, инвертирующий выход умножителя 9 соединен с входом узла 10 коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом схемы 11 совпадения, к входам схемы совпадения подключены инверсный выход схемы 7 сравнения и выход

1759491 реле 3 статического тока, выходом устройства является выход узла коммутации.

Устройство работает следующим образом.

Задатчиком 4 устанавливают величину необходимого радиуса закругления "лыжи"

R3, Очевидно, (фиг, 2). что Вз должен быть больше радиуса прокатного валка. Необходимую длину "лыжи" Q устанавливают задатчиком 5.

В исходном состоянии, до захвата раската на выходе реле 3 статического тока— нулевой уровень, на инверсном выходе схемы 7 сравнения — единичный уровень. При этом заблокирована работа интегратора 6 и закрыт нулевым уровнем с выхода схемы 11 совпадения узел 10 коммутации. С выхода устройства сигнал на рассогласование частот вращения валков не выдается.

Сигнал рассогласования частот вращения валков вырабатывается следующим образом.

Сигнал (h), пропорциональный раствору валков, с датчика 1 делителем 8 делится на сигнал (Вз), пропорциональный заданному радиусу Вз закругления "лыжи". Выходные сигналы делителя 8 (- — ) и датчика 1 (n1)

h частоты вращения нижнего валка перемножаются умножителем 3, результат инвертируется и сигнал (-n> — ), пропорциональный веh

Ra личине рассогласования частот вращения валков, поступает на вход узла коммутации.

С момента захвата раската на выходе реле 3 статического тока устанавливается единичный уровень, по которому разрешаетя работа интегратора 6, и в результате совпадения единичных уровней на обоих входах схемы 11 совпадения открывается узел 10 коммутации и сигнал рассогласования поступает в CAP приводного двигателя верхнего валка, уменьшая частоту его вращения на величину Л и = n> . Таким

Йз образом частота вращения верхнего валка во время лыжеобразования будет равняться

h п (лыж.) = n2 — п1 — - где пр — заданная

Ra частота вращения верхнего валка при отсутствии лыжеобразования.

Когда на выходе интегратора 6 сигнал (Sndt), пропорциональный длине прокатанной части раската, превысит сигнал (Q), пропорциональный заданной длине "лыжи", поступающий от задатчика 5, на инверсном выходе схемы 7 сравнения устанавливается нулевой уровень, узел 10 коммутации через схему 11 совпадения закрывается и сигнал

55 рассогласования частот вращения валков с выхода устройства не выдается, процесс лыжеобразования прекращается. После выброса раската на выходе реле 3 статического тока устанавливается нулевой уровень, по которому обнуляется интегратор 6 и блокируется его работа. Устройство приходит в исходное состояние, Таким образом, предлагаемые способ и устройство для его реализации обеспечивают заданные радиус закругления и длину

"лыжи" во всех пропусках при прокатке на обжимном стане с индивидуальным приводом валков независимо от изменяющихся высоты раската и скорости захвата, Применение изобретения позволит повысить точность работы стана при лыжеобразовании, уменьшить динамические нагрузки на оборудование за счет исключения ударов переднего конца раската о ролики рольганга, увеличить срок службы и производительность обжимного стана.

Формула изобретения

1. Способ лыжеобразования слитка на реверсивном стане горячей прокатки с индивидуальным приводом валков, предусматривающий установку разности частот вращения нижнего и верхнего валков клети, измерение раствора валков, задание радиуса и измерение длины лыжеобраз ного конца раската и сравнение ее с заданной, о тл и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, разность частот вращения верхнего и нижнего валков устанавливают с момента захвата.путем уменьшения в следящем режиме частоты вращения верхнего валка на величину, прямо пропорциональную частоте вращения нижнего валка, и раствору валков и обратно процорциональную заданному радиусу лыжеобраэного конца раската, причем разность частот вращения нижнего и верхнего валков устанавливают равной нулю в момент равенства измеренной длине лыжеобразного конца раската заданной, 2. Устройство для лыжеобразования слитка на реверсивном стане горячей прокатки с индивидуальным приводом валков, содержащее датчики частоты вращения нижнего валка и раствора валков, реле статического тока, задатчики радиуса и длины лыжеобраэного конца раската, интегратор,. вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения нижнего валка, а управляющий вход — с выходом реле статического тока, схему сравнения, первый вход которой соединен с выходом интегратора, а второй — с выходом эадатчика длины лыжеобраэного конца раската, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снаб10

1759491

Фиг. 1

Составитель B.Øåâ÷óê

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор Е.Хорина

Заказ 3137 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 жено управляемым делителем, умножителем, узлом коммутации и схемой совпадения, причем информационный вход управляемого делителя соединен с выходом датчика раствора валков, а управляющий вход — с выходом задатчикэ радиуса лыжеобразного конца раската, э выход — с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения нижнего валка, инвертирующий выход умножителя соединен с входм узла коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом схемы совпаде5 ния, к входам схемы совпадения подсоединены инверсный выход схемы сравнения и выход реле статического тока, выходом устройства является выход узла коммутации.