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

жительную работу, которая расходуется на создание упругой деформации полосы и ее деформацию в зоне валков.

При стационарном режиме энергия упругой дефор­ мации полосы остается постоянной, а в случае переход­ ных режимов поток энергии меняется и, как следствие этого, изменяется упругая деформация, величина кото­ рой однозначно определяет величину усилия натяжения полосы и наоборот.

В течение цикла прокатки нарушение установивше­ гося состояния может быть вызвано: изменением пара­ метров электропривода или параметров питающей сети; технологических параметров, в том числе толщины под­ ката; изменением диаметра бунта.

Наложение каждого нового витка вызывает'увеличе­ ние линейной скорости наматывания при неизменной скорости прокатки. Под влиянием разности скоростей выхода металла из валков и скорости намотки неизбеж­ но возникает растяжение полосы. Это происходит в ре­ зультате действия энергии маховых масс и двигательно­ го момента привода.

3. ВЛИЯНИЕ НАТЯЖЕНИЯ НА ТОЛЩИНУ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ

Наряду с положительным влиянием натяжения на процесс холодной прокатки оно обусловливает ряд явле­ ний, которые могут существенно нарушить этот процесс

ипривести к снижению производительности стана.

Ктаким явлениям следует отнести влияние натяже­ ния на толщину прокатываемого металла и разрыв по­ лосы. Иногда можно наблюдать, как при прокатке лен­ ты полоса рвется, что приводит к остановке стана и бра­ ку значительного количества металла и валков.

На влиянии натяжения на толщину прокатываемой полосы следует остановиться более подробно. Именно это явление используют в качестве одного из основных критериев оценки качества работы электропривода на­ моточных устройств. Из теории прокатки известно, что при изменении натяжения меняются упругие деформа­ ции валков, станины и всей механической системы. Это приводит при одном и том же растворе валков к боль­ шему или меньшему обжатию металла. Полоса выходит из клети тоньше, чем это было бы при прокатке без на-

тяжения. Появляется реальная опасность того, что из­ менение натяжения может привести к недопустимому изменению толщины прокатываемой полосы. Это спра­ ведливо не только для случая прокатки с передним на­ тяжением, но в большей степени для прокатки с задним

многовалковых станов) картину рассматриваемого яв­ ления.

Действительно, с увеличением натяжения наблюда­ ют значительное снижение давления металла на валки, причем применение заднего натяжения вызывает более эффективное уменьшение давления по сравнению с пе­ редним. Интересно отметить, что эта разница во влия­ нии заднего и переднего 'натяжений на давление увели­ чивается с повышением обжатия и наоборот, уменьша­ ется при его снижении. Из рис. 48 следует, что при прокатке с обжатием в 20% разница в снижении давле­ ния в зависимости от заднего и переднего натяжений значительно меньше (около 5%), чем при прокатке с об­ жатием 40%, когда эта разница составляет приблизи­ тельно 20% •

На основании экспериментальных данных У. Хиссенберг и Р. Симе пришли к выводу, что с достаточной точ­ ностью давление металла на валки с учетом влцянця

82

Натяжения можно выразить так:

без натяжения;

К— среднее сопротивление плоской однородной деформации, кгс/мм2 .

Выше рассмотрена одна сторона вопроса: о влиянии натяжения иа величину давления металла на валки.

Для практических целей значительно большее зна­ чение имеет изменение размера прокатанной полосы, обусловленное эффектом снижения давления металла на валки в результате действия натяжений. Совершенно очевидно, что в различных станах эти изменения будут проявляться по разному. В станах с более жесткой клетью, одно и то же изменение давления металла на валки приводит к меньшим изменениям упругих дефор­ маций по сравнению со станом с более «мягкой» клетью.

Следовательно, индивидуальные особенности прокат­ ного стана в полной мере можно оценить лишь при на­ личии кривой — упругой линии стана, представляющей зависимость величины изменения упругих деформаций деталей стана и всей механической системы в целом при изменении давления металла на валки. Обычно эти из­

по выявлению таких зависимостей как для многовалко­ вых, так и для четырехвалковых станов. Методика этих исследований заключалась в следующем. При исследо­ вании четырехвалковых станов рабочие валки прижима­ ли один к другому с усилием 0,5—1 тс, что фиксирова­ лось месдозами.

Упругая detpopнация клети Л, пп

Рис. 49. Упругие линии четырехвалковых станов 400 (1—3) и 200 (4—6) при прокатке ленты различной ширины

1<у

итолщины. Одновременно регистрировали размер ленты

идавление металла на валки. Очевидно, что в данном случае толщина полосы определялась упругими дефор­ мациями стана X.

Результаты экспериментальных исследований в виде кривых Я,=ф(Я) показаны на рис. 49, 50.

84

Исследованию подвергали два типа четырехвалковых станов 400 и 200 конструкции ВНИИметмаш. Приведен­ ные кривые имеют две особенности. Во-первых, в зоне малых обжатий (5—8%) зависимость упругой дефор­ мации от давления носнт нелинейный характер. Следова­ тельно, коэффициент упругости стана в этом случае яв­

становится постоянным и зависит лишь от ширины про­ катываемой ленты.

Методика определения упругой линии многовалковых станов несколько отличалась от принятой выше.

Дело в том что в станах этого типа точно определить первоначальный раствор валков трудно.

Наиболее хорошие результаты получают при про­ катке полосы, толщина которой заранее изменяется по ступенчатому закону.

На выходе стана измеряли толщины полосы на раз­ ных ее участках при помощи микрометра, а давление металла на валки Р определяли по давлению в гидрав­ лических нажимных устройствах. Очевидно, . что раз­

дований рекомендуют следующие эмпирические зави­ симости для определения коэффициента упругости рабо­ чей клети.

ниже.

85

Кривые, характеризующие влияние натяжения на из­ менение толщины h при прокатке наитончайшей ленты на двадцативалковом стане 60, изображены на рис. 51.

3,5 мм. Толщина исходной заготовки в первых пропусках

Аналогичные кривые получены при прокатке лез­ вийной ленты на двадцативалковом стане 400 (рис. 52) и прокатке сталей различных марок на двадцативалко­ вом стане 160 (рис. 53, 54).

Г л а в а V I

МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД НАМОТОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

СОВРЕМЕННЫХ МНОГОВАЛКОВЫХ СТАНОВ

1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НАМОТОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Из проведенного анализа и экспериментальных ис­ следований видна необходимость стабилизации (под­ держание постоянства) натяжения полосы в течение все­ го периода работы стана.

86