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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 282

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

рез опорные валки. Прокатку особо тонких и широких полос осуществляют на многовалковых станах.

Четирехвалковые станы

Создание станов с приводом через опорные валки оп­ ределялось рядом соображений. Для получения тонких лент из трудяодеформируемых материалов прокатку не­ обходимо осуществлять в рабочих валках минимально возможного диаметра. Однако уменьшение диаметра валка вызывает уменьшение диаметра его шейки, что создает ограничение в передаче крутящего момента. Ес­ ли приводными выполнить опорные валки, то через их шейки можно передать практически любой требуемый для данного стана крутящий момент. Кроме того, важ­ ным преимуществом стана с приводом через опорные валки является возможность применять в одной клети несколько различных комплектов рабочих валков. При

ТЕХНИЧЕСКИ!: ДАННЫЕ МНОГОВАЛКОВЫХ СТАНОВ

 

 

 

Валки стана

 

 

Тип стана

диаметр

диаметр

диаметр

диаметр

\

первых

вторых

длина

 

рабочих

промежу­

промежу­

опорных

бочкн

 

пал ков,

точных

точных

валков,

валков,

 

мм

валков,

валков,

мм

мм

 

 

мм

мм

 

 

Двадцатншсстн-

2,0

5,5

11,0

15;

20

60

валковый 60

 

 

 

 

 

 

 

Двадцатпвалко-

 

 

 

 

 

 

 

вый:

 

 

 

 

 

 

 

60

3,0

7,0

12,0

20,0

60

160

8,0;

10,0

18,0

25

42;

50

160

160

8,0;

12,0

20,0

35,0

60,0

160

300

12,0

28,0

50,0

80,0

300

Дкеиадцативалко-

38,0

45,0

ПО

350

вый 350

 

 

 

 

 

 

 

Двадцативалко-

 

 

 

 

 

 

 

вый:

 

 

 

 

 

 

 

400

20,0

40,0

75,0

120

400

700

30,0

60,0

106

180

700

1200

55,0

100

175

300

1200

1200

100—120

150

250

400

1200

10

 

 

 

 

 

 

 

этом улучшаются условия эксплуатации стана, облегча­ ется и ускоряется смена рабочих валков. Привод через опорные валки позволяет применять рабочие валки раз­ личных диаметров даже в данном комплекте, в то вре­ мя как при приводных рабочих валках последние долж­ ны быть совершенно одинакового диаметра. В случае использования приводных опорных валков размеры шпинделей не лимитируются, что позволяет применять наиболее прочную их конструкцию и создавать надеж­ ную систему смазки шарниров шпинделей. Поскольку расстояние между осями опорных валков значительно больше, чем расстояние между осями рабочих валков, то в этом случае очень легко применять индивидуаль­ ный привод валков.

В табл. 1 приведены основные данные станов, скон­ струированных в СССР и отличающихся высокой ско­ ростью прокатки и повышенной производительностью.

Т а б л и ц а 2

ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ КОНСТРУКЦИИ ВНИИМЕТМАША

 

 

Толщина лен­

X

 

 

 

 

 

ты. мм

W

 

 

 

 

Ширина

 

 

е-

Мощ­

 

 

 

 

 

О

Мощность

 

прокаты­

к

о

О.

ность

Натяжение

ваемой

н

с

двигателя

двигателя мотал­

кгс

ленты,

та

а.

л

валков.

ки, кВт

 

мм

с

и

кВт

 

 

 

о

*

о

 

 

 

 

а.

<у «

 

 

 

 

 

с

о *

и S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

0,005

0,001

0,25

1,0

0,036

0,5—4,0

40

0,020

0,002

0,25

1,5

0,2

 

1,6—20

130

0,150

0,005

2,50

42

6,0 и

1,0

10—250

130

0,200

0,005

2,50

42

8,5

 

10—260

250

0,150

0,010

2,00

75

19,0 и 3,2

25—750

270

 

0,050

5,0

150

60 и

18,5

200—2000

 

~

 

 

 

 

 

 

300

0,600

0,020

7,50

2X280

2X140

и 46

100—3000

650

1,500

0,050

2,00

300

2 X 7 0

500—10000

1050

2,500

0,100

10,0

2X1300

2(2X350) и 160

1200—12000

1050

4,00

0,200

7,00

2X2250

2(2X610)

 

 

 

 

 

 

 

 

11


Станы оснащены современными измерительными при­ борами, гидравлическими нажимными устройствами с дискретным приводом от шаговых двигателей и совер­ шенными системами управления.

Многовалковые станы.

Сведения о многовалковых станах со схемой валко­ вой системы 1—2—3—4 (рис. 2) даны в табл. 2. Серия содержит одиннадцать базисных конструкций, в основу которых положен диаметр рабочих валков и толщина прокатываемой ленты или полосы.

Созданные для прокатки тонкой и тончайшей полосы из специальных сплавов и трудиодеформируемых ме­ таллов (титан, нержавеющая сталь различных марок и

Рис. 2. Многовалковый стаи

др.) многовалковые станы успешно применяют при хо­ лодной прокатке материалов с низким пределом проч­ ности (цветные металлы и их сплавы, низкоуглеродистая сталь и др.).

В результате особенности конструкции многовалко­ вых станов толщину полосы, прокатанной на них, под­ держивают в жестких допусках как по ширине, так и по длине рулона. Это важное преимущество стана являет­ ся следствием применения станин большой жесткости и „ рабочих валков малого диаметра. Имеются и другие пре-

12

имущества: допускаются обжатия за проход до 40—50%, а суммарное — до 90%. Существенно уменьшается мас­ са оборудования.

Широкое распространение в промышленности много­ валковые станы получили и за рубежом. Например, в США и Канаде насчитывается 130 многовалковых ста­ нов, в Англии 20, во Франции 25, в Японии 30, в ФРГ только типа Сендзпмира 10, в Италии 7, в Швеции 5 и других странах имеется по нескольку станов. Многовал­ ковые станы изготовляют фирмы США, Англии, Фран­ ции, Италии, ФРГ и Японии по лицензии США. Техни­ ческие данные по реверсивным и многовалковым станам, установленным за рубежом за последние 4—5 лет, при­ ведены в приложении (табл. I , I I ) .

Г л а в а I I МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА КЛЕТИ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА НА ВАЛКИ

Давление металла на валки и момент прокатки яв­ ляются основными силовыми параметрами, необходимы­ ми и достаточными для расчета основных конструктив­ ных параметров стана и его привода. Для подсчета дав­ ления металла на валки существует ряд теоретических зависимостей. Однако наиболее широкое распростране­ ние в инженерной практике получили методы А. И. Целикова, А. А. Королева и М. Стоуна.

Определение общего давления металла на валки при прокатке состоит из решения двух основных задач: вы­ числения площади соприкосновения прокатываемого металла с валком и определения среднего удельного давления и а валки.

Общее давление металла на валки выражают сле­ дующей формулой:

Р =

Рср-=* Fpcp,

(1)

где

F — контактная площадь с одним из

валков;

 

рсп — среднее удельное давление;

 

 

В — ширина листа;

 

 

/ — длина дуги захвата.

 

13


Величина F зависит от геометрических размеров вал­ ков и прокатываемой полосы перед входом в валки и после выхода из них.

При холодной прокатке листов, ленты и вообще про­ филей прямоугольного сечения, когда валки соприкаса­ ются с прокатываемым металлом только своей цилинд­

рической поверхностью, контактная

площадь (одного

валка) в первом приближении может

быть подсчитана

по уравнению:

 

F

= 1В.

 

 

Величина / с некоторыми допущениями может быть

принята равной

I

= VrAh.

(2)

Здесь

г — радиус валка;

 

А/г — абсолютное обжатие (Д/? = Л0 h\);

 

h0 — исходная толщина;

 

hx

— толщина листа после пропуска.

В результате давления, возникающего между прока­ тываемым металлом и валками, в последних возникают местные упругие деформации сжатия. При холодной про­ катке стали упругая деформация сжатия вследствие вы­ сокого удельного давления, является значительной и оказывает заметное влияние на увеличение длины дуги захвата /. Это явление имеет особенно большое значение при холодной прокатке тонкой ленты и полосы.

В этом случае приведенные выше формулы для под­ счета контактной площади, выведенные для идеально­ го, т. е. недеформируемого валка, становятся уже непри­ годными.

Ниже приведена методика расчета давления прокат­

ки.

При прокатке отдельных листов или полос, т. е. при прокатке без натяжения полосы, давление металла на валки определяют по формуле Целикова:

(3)

Здесь hB—толщина прокатываемого листа в нейтральном сечении,

14


 

V 1 + ( 8 2 - 1 )

- Г

 

 

 

(4)

 

6 + 1

л,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент наклепа

я н

определяют

по

формуле

 

ч

 

 

 

 

 

(5)

 

 

 

 

 

 

 

где

S o —предел текучести

при

линейном

растяжении

 

до прокатки;

 

 

 

 

 

 

 

crSi — т о же, после прокатки.

 

 

 

/С =

О,57яи 05 ,

 

 

 

 

 

(6)

б =

^

 

 

 

 

 

(7)

 

ДЛ '

 

 

 

 

 

 

Здесь (.1 — коэффициент трения

между

прокатываемым

 

металлом и валками.

 

 

 

 

 

Среднее удельное давление определяют при делении

обеих частей уравнения

(3)

на

контактную площадь,

равную Ш.

 

 

 

 

 

 

 

Среднее удельное давление

металла

на

валки при

прокатке с натяжением полосы определяют по формуле

Целикова:

 

 

 

 

 

*-£И'ЖГ-']

 

 

 

х

hi )

 

 

 

 

 

(8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: > Si i — —

,

 

 

 

«„=

\f

-fa. htlh\+l

,

 

 

 

 

где

Si

 

текучести до и после деформа--

Ко и Кг — пределы

 

°о и

ции,

умноженные на коэффициент. 0,57;.

 

ai—натяжения

при входе

и

выходе из

вал­

 

 

ков.

 

определяют

по

уравнению

(2).

 

Длину дуги захвата

Длину дуги захвата с учетом сплющивания валков опре­ деляют по уравнениям:

4,=л'о.+YгЫ%-\-х\ или /с = j / " r A h

Рг

(9)

+

 

4750

В

 

 

1?