Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf

Нулевой корень соответствует повороту всех масс и валов как жесткого целого. Ненулевые корни соответ­ ствуют явлению упругих колебаний.

Решение уравнения приводит к следующим значени­

нужденных колебаний от эксцентриситета опорных вал­

указывают на наличие возможности резонансных явле­ ний. Совпадение частот может быть при скорости про­ катки у П р~Ю,1 м/с. Значения частот получены для ти­ пового стана 400, параметры которого приведены выше.

Анализ полученных уравнений движения системы электропривода клети проведен на электронной модели­ рующей установке непрерывного действия типа МН-12, предназначенной для решения линейных и определенно­ го класса нелинейных дифференциальных уравнений.

Нами рассмотрен наиболее тяжелый случай работы стана: скорость прокатки 10 м/с; максимальное измене­ ние момента прокатки А/МП р=0,3 М„. Частота возмуща­ ющих воздействий изменялась в широких пределах / в = = 0 - ^ 5 0 Гц.

Это позволило выявить влияние частоты вынужден­ ных колебаний момента прокатки на амплитудные зна­ чения уравнительного момента при различных значени­ ях коэффициента связи Ks между валками. Кроме того,

венных колебаний, определяемой из уравнения четырех­ массовой системы.

Амплитудно-частотные характеристики, полученные для указанных условий, показаны на рис. 44.

Значение 7(s=10 полностью соответствует значе­ нию этого коэффициента для случая прокатки при жест­ кой связи валков, для которой определены частоты соб­ ственных колебаний четырехмассовой системы: в реаль­

стик следует, что коэффициент связи К$ оказывает серь-

74

езиое влияние на качество протекания переходных ре­ жимов.

При жесткой связи между валками ( X s > 1 0 ) . на ча­ стоте 6,25 Гц, соответствующей свободным колебаниям четырехмассовой системы, проявляется тенденция к су­ щественному увеличению амплитуды уравнительного момента (увеличение разности моментов приводных дви-

•?*г

гателей). Однако в реальных условиях \Ks< 1) резонан­ са на низкой частоте нет.

Наличие возможности движения верхней валковой системы относительно нижней в зоне деформации метал­ ла, что имеет место при / C s < l , приводит к тому, что на переходные режимы в зоне указанной частоты большее

нансной. Несколько другую картину наблюдают при ча­

75

Именно этим объясняется повышение амплитудных значений уравнительного момента в области указанных частот при различных связях валковой системы. Однако эти частоты лежат за границами реальных возмущений

При анализе переходных режимов в системе привода нельзя пользоваться методикой, в основу которой поло-

Рнс. 45. К вопросу создания регулятора на­

жено равенство линейных скоростей валков (наличие жесткой связи между ними).

В этом случае можно получить не только завышенные в несколько раз значения уравнительного момента, но и качественно отличную картину протекания переходных режимов (появление резонанса).

Проведенные исследования и опыт эксплуатации оте­ чественных станов с приводом опорных валков указыва­ ют пути совершенствования системы привода и управле­ ния станов такого назначения.

Прежде всего следует указать на отсутствие необхо­ димости создания специальных схем, обеспечивающих очень жесткую связь между верхней и нижней валковой системой. Вполне удовлетворительное протекание техно­ логического процесса наблюдают при рассогласовании скоростей Аи до 1,5—2%. Граничные значения разбалан­ са по нагрузке приводных двигателей определяют по экспериментальным кривым (см. рис. 40, 41). Таким об­ разом, регуляторы скорости и силы тока следует проек­ тировать с зонами нечувствительности так, как это по­ казано на рис. 45. При небольших рассогласованиях ско­ рости регулятор тока не работает. При превышении

ду приращениями силы тока Д/ в якорной цепи и измене­ нием разности скоростей До.

76

В случае дальнейшего роста величины рассогласова­ ния скоростей коэффициент К должен автоматически резко возрасти.

Тенденция повышения рабочих скоростей прокатных станов продолжается.

В промышленности имеются реверсивные станы, ско=- рости прокатки в которых достигают 20 м/с. Это указы­ вает на повышение частот возможных возмущающих

воздействий, которые по своим значениям уже прибли­ жаются к частотам собственных колебаний электроме­ ханической системы привода. В этих случаях следует уже считаться с явлениями резонанса.

Следовательно, при проектировании новых станов возникает вопрос о повышении частоты собственных ко­ лебаний всей электромеханической системы рабочая клеть — привод.

Это лучше всего сделать уменьшением маховых масс приводных двигателей и повышением жесткости шпин­ делей.

В этом плане большой практический интерес пред­ ставляет система привода, разработанная фирмой ВВС (ФРГ) для мощных реверсивных станов холодной про­ катки (рис. 46).

Эта фирма рекомендует для современных станов с малыми диаметрами рабочих валков индивидуальный, безредукториый привод опорных валков из трех жестко соединенных двигателей постоянного тока. Принятая

77

Часть вторая ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ

МНОГОДВЙГАТЕЛЬНОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА

НАМОТОЧНЫХ

УСТРОЙСТВ

Г л а в а V ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА

ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ С НАТЯЖЕНИЕМ

1.НАЗНАЧЕНИЕ НАМОТОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Всостав технологического оборудования реверсивно­ го стана холодной прокатки входят два' намоточных устройства (моталки), расположенные на входной и вы­ ходной сторонах стана. Основное назначение их — стаби­ лизировать натяжение полосы во всех режимах работы агрегата при намотке (смотке) в рулон.

При производстве тонких лент и полос натяжение оказывает решающее влияние на весь ход процесса про­ катки, является одним из определяющих параметров всего технологического цикла..

От величины, натяжения зависит толщина и качество

поверхности прокатываемой полосы, давления металла иа валки, опережение, качество намотки и количество обрывов полосы. Характерно, что прокатка на многовал­ ковых станах проходит при весьма высоких удельных натяжениях, достигающих нередко 70% предела теку­ чести прокатываемого металла, так как иначе не полу­ чается устойчивого процесса прокатки.

Ниже приведены рекомендуемые значения удельных натяжений для отечественных многовалковых станов, из рассмотрения которых следует, что они достигают 50 кгс/мм2 по сравнению с 6—10 кгс/мм2 в четырехвалковых станах:

Прокатываемый материал

Малоуглеродистая сталь . Высокоуглеродистая сталь

79