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
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 /г2—Ь2-
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/С |
|
|
|
|
|
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