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
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 |
/ц |
|
' |
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 |
||||||
<о2=-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