Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf

характеризована разницей удельных натяжений по ши­ рине полосы

(336)

где А — амплитуда синусоиды волны; А,— длина волны;

Да—разница удельных натяжений; Е — модуль упругости материала.

2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЛАНШЕТНОСТИ ПОЛОСЫ

Проблема автоматического регулирования планшетиости полосы непосредственно в процессе прокатки со­ держит несколько этапов: разработка способа и устрой­ ства для измерения планшетности полосы и создания си­ стемы автоматического регулирования. Немаловажное значение имеет выбор средств (исполнительного органа), с помощью которых осуществляется корректировка про­ цесса.

Основные трудности в создании САР планшетности полосы связаны со сложностью оперативного контроля регулируемого параметра. Несмотря на определенное развитие автоматизации технологических операций при холодной прокатке, достаточно надежных устройств кон­ троля формы полосы до последнего времени не сущест­ вовало. Известны два метода оценки планшетности по­ лосы: непосредственный по величине неровности полосы и косвенный через технологические параметры.

Визуальная оценка формы полосы при прокатке эф­ фективная лишь при отсутствии натяжения и на низких скоростях не может явиться исходным положением для автоматизации.

При создании приборов прямого контроля использу­ ются световые детекторы. Такое устройство включает флуоресцентную лампу, расположенную с одной сторо­ ны полосы, и телекамеру, воспринимающую и передаю­ щую изображение профиля полосы на телевизионный приемник, с другой стороны. Если изображение полосы на приемнике прямолинейное, то отклонение (смещение) профиля равно нулю. Искажение полосы измеряют по трем линиям (в центре и по краям). Положение линий наблюдения устанавливают в зависимости от ширины

315

полосы. Сигналы искажения профиля по линиям наблю­ дения суммируются через определенные интервалы вре­ мени в усилителе.

По числовому значению суммарного сигнала опреде­ ляют характер волны на полосе (боковая, или централь­ ная). Полученный сигнал поступает как на индикатор профиля, так и в САР. Известны попытки создания при­ бора для непосредственного контроля полосы с привле­

Большую группу составляют методы косвенного'конт­ роля планшетностн полосы через физические параметры: вытяжку, удельные натяжения, скорости движения ме­ талла. Несмотря на обилие возможных методов контро­ ля планшетностн полосы, с практической точки зрения наибольшего внимания заслуживает способ, реализуе­ мый зависимость (336).

В настоящее время приборы, основанные на измере­ нии характера распределения удельных натяжений по ширине полосы, доведены до промышленных образцов и могут быть рекомендованы для создания иа базе их САР.

ния планшетностн полосы на станах холодной прокатки. Для измерения планшетностн полосы фирмой ASEA

разработано следующее устройство.

Измерительный ролик диаметром примерно 300 мм. длиной равной длине бочки валков с четырьмя пазами вдоль его оси, равномерно распределенных по окружно­ сти, размещается между моталкой и клетью или межкле­ тевом промежутке.

В пазы монтируют магннтноупругие измерительные датчики длиной 52 мм, закрытые стальными кольцами, одетыми на корпус ролика в горячем состоянии.

Измерительный ролик разделен в направлении оси на несколько зон измерений. Число их определяется шири­ ной прокатываемой полосы В. При Б = 520 мм — число зон равно 10, а при 5 = 2236 мм — 48.

В каждой из этих зон размещается датчик, замеря­ ющий радиальное усилие полосы при контакте с роликом независимо от смежных участков. Распределение этого усилия по ширине полосы идентично распределению

316

удельного натяжения полосы поперек направления про­ катки.

Отклонение в каждой зоне величины натяжения от среднего удельного натяжения о 0 и является мерой планшетностн полосы.

На рис. 159 представлена принципиальная схема из­ мерительного устройства, выходные сигналы которого

6-б0 - Дбз

Рнс. 159. Принципиальная схема измерителя планшетностн полосы кон­ струкции A S E A (Швеция)

поступают как на указательный прибор, так и в систему автоматического регулирования планшетностн полосы.

В блоке / сигнал измерительного датчика для данной зоны выпрямляется и фильтруется. Выходной сигнал его пропорционален силе давления Fx. В блоке 4 образуется средняя величина Fm, равная

п

317

где ii — число зон (участков) измерения по ширине по­ лосы.

В блоке 6 вычисляется (или вводится) среднее удель-

Т

мое натяжение полосы ао= — (Т — полное значение

Отечественные организации ведут работы в области создания бесконтактных устройств для измерения удель­ ных натяжений по ширине полосы на базе магнитоаннзотропных (магнитноупругих) датчиков с .ферромагнитны­ ми сердечниками.

С помощью этих датчиков удается осуществить конт­ роль за изменением магнитных свойств отдельных участ­ ков поверхности прокатываемой полосы п, следователь­ но, за характером изменения удельных натяжений. Дат­ чики на стане устанавливают перпендикулярно линии прокатки с интервалом 300—350 мм. Общее число их оп­ ределяется шириной прокатываемой полосы. Датчик кон­ струкции МИСиС состоит из двух П-образных магнитопроводов, собранных из трансформаторной стали и рас­ положенных под углом 90° относительно друг друга.

Один из магнитопроводов с обмотками возбуждения служит для создания магнитного потока в металле, а другой с измерительными обмотками — для получения выходного сигнала. Встречное включение измерительных обмоток датчиков, расположенных на разных участках, позволяет получить сигнал, обусловленный неравномер­ ностью удельных натяжений по ширине полосы.

Магнитная цепь датчика замыкается через воздуш­ ный зазор и полосу. Датчик устанавливается таким об­ разом, чтобы угол между направлением движения поло­ сы и осями магнитопроводов составлял 45°.

Ниже приводятся технические данные магнитоупругих датчиков;

318

1. Максимальная величина выходного сигнала равна 5В при зазоре между полосой п датчиком 10—15 мм.

2.Изменение толщины листа в пределах 0,5—2,5 мм

искорости прокатки в пределах 0—20 м/с не влияет на величину выходного сигнала.

3.Минимальное расстояние от центра датчика до края полосы 70 мм. Минимальное расстояние между дат­ чиками 100 мм.

4.Частота источника питания 200—400 Гц.

Наличие измерительных устройств позволило прове­ сти ряд экспериментальных исследований непосредствен­ но в промышленных условиях на предмет выявления вза­ имосвязи характера распределения удельных натяжений по ширине полосы с различными технологическими н конструктивными параметрами стана: давлением метал­ ла на валки, скоростью прокатки, усилием изгиба вал­ ков.

Эти зависимости крайне необходимы для создания ка­ чественной системы автоматического регулирования планшетностп полосы. Они позволяют успешно решить вопросы синтеза оптимальной структуры САР, работаю­ щей в условиях широкого диапазона изменения техноло­ гических параметров.

При проведении экспериментальных исследований степень неравномерности распределения удельных натя­ жений обычно характеризуется величиной CTs, равной:

Ниже приводим результаты исследований, проведен­ ных Осадчим А. X. на дрессировочном стане 1700.

сухих валках. Специальной профилировки валков не де­ лали.

Перед вводом возмущений стан обычно настраивали таким образом, чтобы на выходе из клети стана полоса была плоской. Для определения статических характери­ стик Аа2 ' =/(Д(2пз) изменяли давление рабочей жидко­ сти в цилиндрах гидроизгиба рабочих валков. Изменение

319

давления Qm происходило до тех пор, пока не появля­ лись видимые дефекты формы полосы, превышение кото­ рых могло нарушить процесс дрессировки.

Аналогичным образом исследовалось влияние пере­ мещения нажимных винтов AS и изменение натяжения полосы на неравномерность удельных натяжений Дст2 .

При проведении исследования изменялся лишь тот

ОМ

Рис. 160. Влияние давления металла на валки на распределение удельных натяжений по ширине полосы:

320