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: 340
Скачиваний: 1
Несмотря на сохранение неравенства b<.k (наличие колебательного затухающего процесса), натяжение поло сы при применении муфты достигает установившегося значения в несколько раз быстрее, чем в случае приме нения электромеханического привода.
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
||
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,75 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17,50 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
||
|
0.2 |
|
ОЛ |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
t,e |
|
|
|
0,1 |
|
0,2 |
t.C |
||||
Рис. |
89. |
Изменение |
натяжения |
полосы |
Рис. 90. Поведение |
натяжения |
||||||||||||
на стане 300 |
при ступенчатом |
измене |
полосы |
на |
стане |
400 |
при |
сту |
||||||||||
|
|
|
нии |
момента: |
|
|
|
пенчатом |
изменении |
момента: |
||||||||
1,3 |
— привод |
моталки |
обычного |
нспол- |
/ — привод |
|
моталки |
обычного |
||||||||||
исполнения; |
2 —привод моталки |
|||||||||||||||||
|
|
|
=0,67 |
м/с, |
е=А - 12,5 |
(/), |
||||||||||||
|
•'пр |
|
с |
гидромуфтой; |
|
|||||||||||||
и„р=2 м/с; |
й=37,3; |
|
ft=I2,5 (3); 2, |
-/-при |
[6 = 47; |
А- 35; |
(/); |
Ь=47; |
ft=184 |
|||||||||
вод |
моталки |
с |
|
гидромуфтой |
|
" п р = |
||||||||||||
|
|
|
(2); |
w n p - 3 , 7 5 |
м/с] |
|
||||||||||||
=0,67 м/с; |
Ь — 12,5; |
к — 50,4 |
(2); |
« п р = |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
- 2 |
м/с; |
Ь — 37,3; |
k — 50,4 |
(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6. НАТЯЖЕНИЕ ПРИ ВОЗМУЩЕНИИ ВИДА
M=M0+at
Для определения закономерности натяжения прини маем, что момент привода изменяется от М0 по закону
М = М0 + at.
Уравнение движения привода моталки запишется:
dt* |
4 |
2b^+k\=^ |
|
J |
+ |
J |
-^t. |
(189) |
|
dt |
1 |
|
|
|
Опуская промежуточные выкладки, можно записать;
1.b<k
Т |
= |
|
2аЬ_е-Ы |
|
№R |
k*R |
|||
|
R |
|||
X |
cos Id — |
•b°- sin ki |
(190) |
|
|
|
2bk |
|
175
3.b>k
т = |
м- |
J L + |
at |
lab |
+ |
|
— |
|
|||||
|
R |
|
R |
|
|
|
+ |
|
-ы |
(b + |
n)* cnt |
(192) |
|
|
|
|
2n |
|
|
2n |
В полученных выражениях натяжение состоит из принудительной и свободной составляющих. Принуди тельная составляющая натяжения не зависит от соотно шения коэффициента Ь и k и определяется членами
t.
Наклон этой линии определяется коэффициентом a/R. Естественно, что принудительная составляющая на тяжений на моталке с электромеханическим приводом будет совпадать с принудительной составляющей натя жения на моталке с электрогидравлнческим приводом. Поэтому для выявления преимуществ одного из сравни ваемых видов приводов достаточно сравнить свободные составляющие натяжения. С этой целью на рис. 91, 92 построены кривые свободной составляющей натяжения для станов 300 и 400 в функции времени и темпа а изме нения момента на валу привода для номинальной скоро
сти прокатки.
Из сравнения кривых для стана |
300 |
(рис. 91) видно, |
|||||
что у моталки с приводом от гидромуфты |
максимальное |
||||||
значение |
свободной составляющей |
натяжения в пять с |
|||||
лишним |
раз меньше, |
чем у моталки |
с |
электрическим |
|||
приводом. |
|
|
|
|
|
|
|
Еще очевиднее преимущество |
электрогидравлической |
||||||
системы |
привода намоточных |
устройств |
проявляется |
||||
при сравнении времени |
протекания |
переходных |
режи |
||||
мов. Установившийся режим в случае системы |
привода |
||||||
с муфтой наступает в 5—10 раз быстрее, чем в электро механических системах. В некоторых случаях время пе реходного режима исчисляется сотыми долями секунды.
Такое высокое быстродействие существенно облегча-
176
ОМ ОМ 0,06 OOOt.c
X |
.— |
|
-г |
|
|
||
|
|
|
|
|
— г |
1 2 |
t,c |
|
-0,5а\ |
|
|
|
|
|
6
Рис. 92. Свободная составляющая натяжения на стане 400 при возмущении вида M=M„+at при электромеханическом приводе моталки (а) и исполнении при вода с гидромуфтой (б):
[V =3,75 м/с; Я р -0,58 м, Ь=-17; |
Q = 180 мм* |
(/); Q = 118,5 мм5 |
(2) |
и Q=3 мм4 (3)] |
||
Для случая (а) К=62,3 (/); |
Л'=47 |
(2) |
и К=7,5 (3) |
|||
Для случая (б) |
К-117 (/); |
К-95 |
(2); |
« = 1 5 |
(3) |
|
13—433 |
177 |
ет создание высококачественных систем управления и регулирования технологическими параметрами ревер сивных станов холодной прокатки тонких и тончайших лент и полос.
Г л а в а I X
АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ ПРИ ВОЗМУЩЕНИИ ВИДА v=f(t)
Ниже проведен анализ электромеханических пере ходных процессов в различных системах привода намо точных устройств, обусловленных изменением скорост ного режима прокатки.
Практический интерес представляют режимы ускоре ния и замедления стана, процесс намотки бунта и изме нение скорости движения полосы в результате измене ния раствора валков при корректировке размера полосы нажимным устройством.
1. АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ ПРИ УСКОРЕНИИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛКОВ СТАНА
Скорость выхода металла из валков v\ в период ус корения прокатки определяется следующим равенством:
Vl = |
"в (1 + |
S0 + TJ30) |
(193) |
или |
vx =vh0[\ |
+ f y p ) . |
|
В отличие от ранее разобранных режимов в данном случае vB является величиной переменной, поскольку пуск стана осуществляется по следующему закону:
где t/B - H —скорость |
валка при ^=Q; |
|||
а— |
постоянное ускорение. |
|||
Учитывая, что |
|
|
||
= »в.н(1 |
+S0) |
+ |
a(\+S0)t, |
(194) |
и вводя |
обозначения |
|
|
|
Ов.нО |
|
+S9)=vB.n0] |
a (1 -!- S0 ) = |
a,0> |
178
окончательно получим |
|
||
»i = К.но |
+ |
«оО (1 + VP) = |
fB.i«o + ° ^ 4- |
+ К.но^о |
+ |
« o V ) Ф- |
( 1 9 5 ) |
Полученное выражение |
определяет скорость выхода |
||
металла из валков и соответственно угловую скорость coj
вращения |
подвижной системы |
координат |
|
||
<*1 = |
= |
Ш - " 0 + у + (Ив.п0 ^0 |
+ ^ |
t) Ф- |
(196) |
Запишем уравнение движения относительно подвиж ной системы отсчета. Методику составления уравнения сохраняем. Составляющие ускорения, обусловливаю щие появление динамической составляющей момента, равны:
в относительном движении
а»™ - |
d t % . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
в переносном движении |
|
|
|
|
|
|
||||||||
™ |
|
= |
^ = f |
o . |
+ |
u ) B |
. H o b o |
^ + |
£ o 6 o ^ J L + |
£o6o |
|
|||
п е р |
|
dt - R |
|
в н0 |
dt |
R |
dt |
|
R Y |
|
||||
|
|
С учетом этих зависимостей уравнение движения за |
||||||||||||
пишется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
\dt* |
R |
|
|
|
dt |
R |
dt |
R |
J |
|
|
|
|
Здесь |
C'R<p — момент |
от упругой или |
восстанавлива |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ющей силы; |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
М— |
суммарный момент привода, приведен |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ный к валу барабана |
моталки |
|
|||||
26 н = |
» B . I A - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Преобразуем полученное |
выражение |
|
|
|
||||||||||
^ |
+ |
/ |
2 й н + |
^ |
0 |
— |
+ ^ |
2 + |
— ) ф |
= = — - — • |
(197) |
|||
dt2 |
|
\ |
R |
|
J dt |
\ |
|
R I |
|
J |
R |
' |
||
Вводя |
обозначения |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
д _ 2 А . |
в — — |
— |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
R |
' |
|
|
|
J |
R |
|
|
|
|
|
|
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
d2 +(26н |
+ |
At)^+ |
|
+ |
А) Ф = |
В. |
|
|
(198) |
|||||
dti |
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
12* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
179 |
|
|
Для |
полученного |
уравнения |
|
характерно |
наличие в |
|||||||
коэффициенте при первой производной члена, содержа |
|||||||||||||
щего параметр |
/ (время), что |
|
существенно |
осложняет |
|||||||||
его решение. В связи с этим применяют |
приближенный |
||||||||||||
метод решения |
этого |
уравнения, |
предложенный |
акаде |
|||||||||
миком С. А. Чаплыгиным. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Последовательность решения такова. Находим част |
||||||||||||
ное решение дифференциального |
уравнения |
(198). По |
|||||||||||
скольку правая часть представляет постоянную величи |
|||||||||||||
ну, частное решение также ищем в виде |
постоянной ве |
||||||||||||
личины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
А + |
к2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Следующий этап сводится к отысканию общего ин |
||||||||||||
теграла уравнения без правой части |
|
|
|
||||||||||
at5+- |
(2Ь„ + |
At) ^ |
+ |
(Я» + А) Ф |
= |
0. |
|
|
(199) |
||||
|
at |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Предварительно |
приведем |
написанное |
уравнение к |
|||||||||
каноническому |
виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
— |
+ JV = |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(200) |
|
dt" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инвариант / |
уравнения определяется |
через |
коэффи |
|||||||||
циенты исследуемого уравнения |
(199) |
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
dt |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь |
P—2bH+At |
—коэффициент при — |
; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
Q=k2-{-A |
— коэффициент п р и / . |
|
|
|||||||
/ = |
А + |
& |
|
—А — — (2bH + |
Atf |
= |
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
AWL |
|
|
|
|
|
|
= A. + |
|
|
|
&—&Ab„t——. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
н |
|
и |
4 |
|
|
|
|
|
|
Обозначим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Уравнение |
перепишется: |
|
|
|
|
|
|
||||||
W |
+ lf |
+ |
A b |
J - |
^ |
V - O . |
|
|
|
|
|
(201) |
|
dt2 |
У |
|
|
|
|
4 |
} |
|
|
|
|
|
|
180