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: 337

Скачиваний: 1

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

Формулы (176) и (178) для натяжения полосы и ско­ рости барабана моталки были получены из предположе­ ния, что k2~>b2, поэтому значение /г определяли из выра­

жения k = У 2Ь2-

При увеличении скорости прокатки и при прочих не­ изменных данных растет значение коэффициента

2 2R

При этом качественная сторона протекания процесса меняется. Найдем закон изменения натяжения и скоро­ сти для этого случая. Исходное дифференциальное урав­

нение движения имеет вид (175).

 

 

Если Ь /г, то

корни характеристического

уравнения

равны. В этом случае получаем один интеграл

уравне­

ния, равный e~bt,

а вторым

интегралом является выра­

жение

te~bL.

 

 

 

 

 

Тогда общий интеграл полного уравнения (175) за­

пишется так:

 

 

 

 

 

* = е - > - 7 ? ) < й +

1 > + ^ -

 

< 1 7 9 >

Переходя к натяжению и умножая на С,

получаем

Т = е~ы

f^-*jiybt

 

+ l) +

^ .

 

(180)

Скорость барабана

моталки определится

как

- « / Л ^ _ ^

 

2 Ш _ .

( 1 8 1

Анализируя граничные условия для апериодического

процесса, видим, что равенство b=k, где

 

 

о =

1

 

 

 

 

 

21

'

 

 

 

 

 

могло иметь место не только

при увеличении

скорости

прокатки, а также

в результате увеличения

коэффици­

ента пропорциональности между опережением и удель­ ным натяжением, а также вследствие уменьшения дли­ ны / между клетью и моталкой. Этот вывод, полученный нами .аналитически, существенен. Из него следует, что при проектировании скоростных станов надо стремиться к уменьшению расстояния между клетью и моталкой,

171



так как это ведет не только к уменьшению периода при наличии колебательного процесса, но и определяет пере­ ход колебательного процесса в апериодический при меньших скоростях.

Если b становится больше £ ( 6 > / е ) , характер процес­ са остается апериодическим. Полный интеграл уравне­ ния в этом случае будет:

Ф =

е~ы

( С / " + С2е-')

+JL .

 

 

 

(182)

Здесь

 

 

 

 

 

 

 

 

п =

 

Vb^k2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Результат

приводим

в окончательном

виде, так как

ход решения аналогичен предыдущему

 

 

 

 

<Р = -еы

I ( Ф о -

М/1 +

b ^nt

_ j _ n b —nt +

£

:

 

(183)

 

 

 

2n

 

2n

 

 

 

 

 

При значительном увеличении b, когда

b^>k,

величи­

на

n— Yb2—k2

будет

соизмерима с b, при

этом

член

b__.n

e—t{b+n)

С Х р е м и т с я к

нулю и затухание

процесса

2п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определится членом уравнения (183)

 

 

 

 

" +

ьс-ць-п)

 

 

 

 

 

 

 

2п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

этом

постоянная времени, равная

— — ,

будет

 

 

 

 

 

 

Ь — л

 

увеличиваться. Это говорит о том, что с увеличением ско­ рости прокатки выше критической, при прочих неизмен­ ных условиях, процесс нарастания натяжения и скоро­

сти,

оставаясь апериодическим,

протекает

более

мед,-

ленно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проведенный анализ позволил определить поведение1

натяжения

полосы и скорости

привода для

некоторых

частных случаев. Ниже приведены эти зависимости.

 

 

1. Первоначальное натяжение в полосе

равно

нулю

( Г = 0 ,

ф о = 0 ) . После этого

момент

привода

внезапно

увеличивается до значения М. Формулы

(176) и

(178)

для этого случая

( & > & ) перепишем:

 

 

 

 

Т =

1 _

е-ы

^ c o s %t + - j

sin

,

 

 

(184)

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

172


со, =

cun -|- 2b

- f е ы

|

— sin kt 2b cos kt

2

0

Jk*

Jk? I

%

(185)

2. Натяжение в установившемся режиме равно 7'0 и определяется моментом Мо, после чего при ^ = 0 момент привода увеличивается до 2 М0.

Тогда формулы примут вид:

Т = М0

2 — е-"'

(coskt+

sinkt

R

L

 

k

 

 

 

 

 

со„=.ш0 +

2 6 ^ -

+ в

- ь ' ^

( ^

°

Jk*

 

Jk* У

£

' (187)

3. Для апериодического процесса (b~>k) момент воз­ растает от значения М0 до значения М—2 М0.

Формула (183) для натяжения будет выглядеть так:

X _

(2

" + Ь -

, Ь — пс-цъ+п)

\

(188)

 

R \

2/г

2п

/

 

 

 

5. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА

 

 

Количественный

анализ проведен применительно к

намоточным

устройствам реверсивных

двадцативалко-

вых

станов 300 и 400. Рассмотрены два

случая

измене­

ния натяжений: при электромеханическом и электрогид­ равлическом приводах моталок. Значения расчетных параметров для рулонов различных размеров толщины по­ лосы и скоростей проката приведены в табл. 11. -

Из табл.

11 следует, что при заправочной скорости

прокатки

Ущ,=0,2

м/с на стане 300 в обоих случаях

не­

зависимо

от

вида

привода действует неравенство

k>b,

что соответствует колебательному затухающему процес­ су. С повышением скорости прокатки до номинальной ко­ эффициент b увеличивается в 10 раз.

 

В случае электромеханического

привода

возможны

все три теоретически рассмотренных случая,

т. е.

£ > о ,

k =

b, k<Lb.

При наличии электрогидравлического

приво­

да

сохраняется неравенство k>b

для всех

возможных

на данном

стане значений радиуса рулона R и сечения

полосы Q.

 

 

 

 

173


 

 

 

 

Т а б л и ц а 11

 

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАМОТОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

 

Параметры

Стаи 300

Стан '100

Длина полосы /,

м . . .

1,475

2,2

Сечение полосы Q, м2 :

 

 

максимальное . . . .

37,5-10—n

180-10-°

минимальное

. . . .

l , 5 - 1 0 - o

3 - 1 0 - 8

Радиус рулона R, м:

 

0,58

максимальный . . . .

0,15

минимальный . . . .

0,075

0,25

Момент инерции /, кГс-м/с5

 

 

при

максимальном R

3,24/0,2

180,3/44,55

при

минимальном R .

3,09/0,05

139,1/3,35

Скорость

прокатки, м/с:

 

 

°запр

 

 

0,2

0,4

и ном

 

 

2,0

3,75

 

 

 

 

Коэффициент Ь,

1/с при:

3,73

5,0

°запр

 

 

 

 

37,3

47

у ном

 

 

 

 

 

 

Коэффициент k,

1/с, при:

 

 

^min> Qmin ^maxt Qmin ^min, Omax ^tnaxi Qmax

. . . .

.. .. .. ..

. . . .

6,4/49,3 3,7/24 12,5/50,4 7,5/15 32/248 36/184 62,3/251 58/117

Все три случая имеют место на стане 400 при номи­ нальной скорости прокатки а п р = 3 , 7 5 м/с независимо от

типа привода.

 

 

С целью иллюстрации

влияния коэффициентов / г и б

и типа привода на изменение "натяжения на

рис. 89, 90

изображены кривые для

случая увеличения

момента от

М0 = 0 до М.

Врассматриваемых случаях натяжение полосы выра­

жено в относительных единицах.

Радиус рулона

Rv=

= 0

, 1 5 м, а сечение

полосы

Q = l,5 мм2 для

кривых

рис.

89

и R = 0,25 м, Q =

180 мм2

для кривых рис. 90.

 

 

Проделанный количественный анализ показывает, что

применение привода

намоточных

устройств

с муфтой

приводит к существенному улучшению протекания пере­ ходных режимов -(изменение натяжения) при скорости выше заправочной.

174