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: 335

Скачиваний: 1

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

Ускорение моталки составляет

 

da>„

dcoi

.

d 2 ш

(154)

wv=

 

=

4

—.

 

 

у

dt

dt

 

dt»

 

2. К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ НАМОТАННОЙ ПОЛОСЫ НА ПЕРЕХОДНЫЕ РЕЖИМЫ

Из рассмотренного выше процесса намотки полосы на барабан следует, что упругое растяжение прокатывае­ мого металла происходит не только на участке I между рабочими валками и моталкой, но и на части полосы, уже смотанной в рулон. Однако можно показать, что упругая деформация намотанной полосы составляет не­ большую часть по сравнению с растяжением полосы на участке /. Для выявления количественных соотношений воспользуемся формулой Эйлера, согласно которой из­ менение натяжения намотанной полосы вдоль ее. длины в рулоне при изменении момента привода проходит по экспоненциальному закону.

Если натяжение

полосы изменить от Т\ до Г2 , то по­

лучим следующую

зависимость:

Т = Т2е~т.

(155)

И это будет проходить до тех пор, пока текущее зна­ чение натяжения намотанной полосы Т не достигнет ве­ личины Т\ (значения предыдущего установившегося ре­ жима).

Отсюда

- ^ - = е - д р .

(156)..

Здесь р — угол, определяющий затухание усилия

от Т2

до Ти

 

а — текущее значение угла;

 

(.1 — коэффициент трения между витками.

 

Следовательно, дополнительное растяжение Д / д каж­ дого элемента намотанной полосы осуществляется толь­ ко в пределах угла |3 на длине полосы i?p\

Очевидно, Д/д составляет:

M ^ ^ { T * e ~ * a - T i ) -

(157

166


 

Суммарное добавочное упругое

растяжение

полосы

на моталке определяют из выражения

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

= - | ^ - [ 1 - в - ц | 1 ( 1 + | х Р ) ] .

 

 

 

(158)

 

Дополнительное удлинение полосы па участке I

(клеть — моталка)

при увеличении

натяжения от

1\

до

Т2

определяется как:

 

 

 

 

 

А1=

У * - 7 * 1

 

Т *

^ ' -

^ ( 1 + . Р ) ]

( 1 5

9 )

 

EQ

Д/

Т 2

Ti

 

'

Вычисление этого соотношения при )Л=0,08-н 0,1 применительно к многовалковым станам показало, что изменение натяжения в 1,3—1,5 раза обусловливает по­ явление дополнительной деформации намотанной поло­ сы, составляющей 5—12% от А/.

3.НАТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ МОМЕНТА ПРИВОДА

ИСКОРОСТИ ПРОКАТКИ о „ = 0

При неподвижной клети и внезапном приложении мо­ мента к валу моталки закон движения привода опреде­ ляется уравнением (144).

Его решение можно записать в следующем виде:

q> = C x c o s # - f C a s i n # + 0*.

(160)

Частное решение в этом случае легко

определяется

видом функции правой части уравнения

 

 

< 1 6 1 )

Постоянные интегрирования С\ и С2 определяют из

начальных условий при £ = 0 , cp=cpo, а

= 0

и выражение для угловой скорости

« 2 = ^ = ( - ^ - W ) s i n & .

(163>

167-


Поскольку потери в системе привода

Не учитывали,

то колебания натяжения и скорости носят

незатухающий

гармонический характер. Амплитуда колебаний опреде­ ляется величиной прикладываемого момента.

Частота колебаний

k = R у —

зависит от пара­

метров двигателя и

технологических

параметров си­

стемы.

В практике эксплуатации многовалковых станов мо­ гут быть случаи изменения момента двигателя по дру­ гим законам, например M = at. В этом случае уравнение движения по аналогии с предыдущим примет вид

^ Ф

+ #

ф =

^ _ .

 

 

(164)

dt*

 

 

J

 

 

 

Общее решение данного уравнения с учетом нулевых

начальных условий можно записать:

 

Ф =

-sinkt.

 

 

(165)

Соответственно угловая скорость будет

2=-j^-(l-coskt).

 

 

 

(166)

Учитывая, что Г = С ' ф = ^ ^ Ф ,

 

получим

 

 

 

 

 

Т=

±-t

— — l / — s i n & .

 

(167)

 

R

R*

У QE

 

'

Натяжение полосы состоит

из двух

составляющих.

Первая

из них увеличивается

в соответствии с законом

нарастания момента

привода. Свободная

составляющая

представляет

собой

незатухающие гармонические коле­

бания, амплитуда и круговая частота которых зависит от нескольких параметров. В эти параметры входит, в част­ ности, суммарный момент инерции / привода намоточно­

го устройства. При этом амплитуда колебаний

пропор­

циональна УJ, а их круговая частота обратно

пропор­

циональна ] / / .

 

Исследуем случай, когда к моталке прикладывается

момент, нарастающий по экспоненте:

 

М = Му{\ — e ~ v ) .

(168).

168


Аналогично предыдущему напишем дифференциаль­ ное уравнение движения

 

 

Мч

 

t

 

•ф

 

1 - е

 

(169)

 

J

 

dt*

 

 

 

 

Приводим

его решение при t=0; ф о = 0 ;

= 0:

 

 

М

Т 2

M y

T l

 

 

"'у

' М

м

 

 

 

 

(i +

fe2r2)y

 

 

My

cos kt •

муТы

• sin kt:

(170)

 

(l+k*Tl)jk

 

 

dtp

e

~dt

M

M y T «

 

k sin kt —

My Гц

- cos

(171)

(1 +А2 Г») У

Jk*

 

 

Полученное уравнение имеет несколько более слож­ ную структуру по сравнению с предыдущим случаем.

В уравнение вошли члены, изменяющиеся по экспо­ ненте и по закону синуса. В начале процесса получаем незатухающие колебания натяжения с частотой k около экспоненты, а через время, равное примерно 4—5 Гм , эти колебания будут происходить около постоянного зна­ чения натяжения.

 

Нетрудно установить, что при очень малом значении

постоянной времени

Гм, пренебрегая

соответствующими

членами

уравнения

(170)

и (171), получим

Ф =

Jk* v

(1 — coskt):

а = -^-

s'mkt,

(172)

N

''

 

Jk

 

 

т. е. имеем уравнения, аналогичные

случаю внезапного

приложения момента

Му

при

Ф0 — 0.

 

 

При большом значении Г м

получим

 

 

 

 

 

 

(173)

что соответствует апериодическому изменению натяже­ ния. Колебания отсутствуют. Промежуточным значени­ ям Г м соответствуют незатухающие колебания натяже-

169


ния и скорости с амплитудой, определяемой для каждо­ го случая величиной Гм и Му. Частота колебаний опреде­ ляется как и ранее величиной It.

4.НАТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ МОМЕНТА ПРИВОДА

ИПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ КЛЕТИ

Задача исследования сводится к тому, чтобы опреде­ лить закон изменения скорости привода и натяжения в полосе при ступенчатом изменении момента на валу на­ моточного устройства в период установившегося режима прокатки.

При составлении уравнения движения используют методику, изложенную выше, согласно которой угловая скорость вращения подвижной системы отсчета состав­ ляет:

со, — —

= М 1 ± м о = 0 ) о ( 1 + & о ф ) _

1 R

R

Уравнение движения барабана моталки относительно подвижной системы отсчета запишем в виде:

i i i + B

e ^ +

^ =

Л2

dt

1

l

.

(174)

 

J

'

Вводя обозначение соо&о=26, получим окончательно:

a2 JP , 2 & - * е - + # ф

=

J

 

 

 

( 1 7 5 )

dt2

 

dt

 

 

 

 

 

Общее решение данного уравнения с учетом нулевых

начальных условий имеет вид:

j +

 

 

 

ср =

е~ы ( Ф о

-

^cos ki + j -S i n

~

;

(176)

coOTH = e - W ^ - ( ^ -

9 o ) s i n R

 

 

 

(177)

Полная

скорость

моталки © 2 определится

как

сумма

скоростей в относительном и переносном

движении:

Ъ =

*о + 2Ь—+е

 

( — - с р „ ) х

 

 

 

 

X (

fe2~62

sin ki 2b cos ki] .

 

 

 

(178)

 

к

 

 

 

 

 

 

 

170