Файл: Железнов, Ю. Д. Статистические исследования точности тонколистовой прокатки.pdf

= 26 с -1), то эффективность регулирования толщины полосы с по­ мощью нажимных винтов с увеличением частоты будет снижаться.

АЧХ по каналу А /— Ah1 имеет незначительный максимум на частоте 26 с -1 и значительные резонансы от со = 76 до 96 с -1. На рис. 52 на график АЧХ нанесен диапазон частот неравномер­ ности хода шпинделей Дсо для скорости прокатки 4— 10 м/с.

У АЧХ по каналам ARMl— A/ij и ARm0 — A/i x резко выражены максимумы на частоте со = 26 с -1. Биения рулонов моталок имеют меняющуюся частоту из-за переменного диаметра рулона. На рис. 53 и 54 нанесены наивысшие частоты биения эксцентриситета рулона Дсо при скоростях прокатки v = 4 и 10 м/с при диаметре рулона D = 0,5 м. Из графика видно, что частоты биения рулонов по каналу Д/?м1— Ahx попадают в зону высоких коэффициентов усиления, особенно при малых значениях диаметра рулона, а по каналу ARu0 — Aht практически этой зоны не достигают, но коэффициенты усиления этой зоны по каналу ARM— Ahx на тех же частотах значительно выше.

А7,пп/в

Ае,кгс/пмг

114

о = 20 с -1, причем регулирование воздействием на заднее натя­ жение примерно втрое эффективнее воздействия на переднее на­ тяжение.

Ограничение по частоте накладывается регуляторами и ма­ ховыми массами двигателей.

Вслучае регулирования толщины полосы нажимными винтами

иизменением уставки натяжения одновременно необходимо знать передаточные функции по каналу «изменение межвалкового за­

зора — натяжение». АЧХ по этим каналам представлена на рис. 57 и 58. Из графиков видно, что изменение межвалкового за­ зора оказывает значительное влияние на переднее натяжение и почти не влияет на заднее. Анализируя амплитудно-частотные характеристики, можно качественно определить пути улучшения технологического процесса. Так, с увеличением скорости про­ катки, которая смещает спектральные плотности в сторону боль­ ших частот, влияние разнотолщинности подката уменьшается (см. рис. 50), уменьшается влияние первой и второй гармоник коле­ баний радиуса опорных валков (см. рис. 51), а влияние третьей и четвертой гармоник увеличивается, возрастают коэффициенты передачи возмущений от колебаний радиусов рулонов моталок (см. рис. 53 и 54) и падает эффективность регулирования воздей­ ствием на нажимные винты и натяжения. Оценить долю каждого из каналов возмущений в конечной разнотолщинности полос не­ возможно, если неизвестны статистические характеристики каж­ дого вида возмущений. Ниже такой анализ проведен. В резонанс­ ной зоне частотой со от 76 до 96 с -1 коэффициенты усиления при­ нимают очень большое значение. Если в стане на этих частотах будут действовать даже незначительные возмущения, это приведет к потере устойчивости процесса прокатки. Такой случай возможен, например, из-за неравномерности хода шпинделей при скоростях

Рис. 58. АЧХ реверсивного стана по каналу раствор валков ■— переднее натяжение

Прокатай от 7,6 до iO м/с, f. е. скоростные возможности стана используются неполностью.

Таким образом, амплитудно-частотные характеристики ревер­

каналам значительно зависит от частоты. Для всех АЧХ опреде­ лена резонансная зона с частотой со от 76 до 96 с -1, которая соот­ ветствует собственной частоте крутильных колебаний главного привода и собственным частотам регуляторов; эффективность ре­ гулирования толщины полосы с помощью нажимных винтов с уве­ личением частоты несколько снижается. В диапазоне низких ча­ стот до со = 20 с -1 возможно регулирование толщины с помощью изменения уставок натяжения, причем воздействием на заднее натяжение.

6. Экспериментальное исследование продольной разнотолщинности на листопрокатных станах

а. Станы горячей прокатки

Основными составляющими продольной разнотолщинности горячекатаных полос на выходе непрерывной чистовой группы клетей без регуляторов толщины являются (рис. 59): нарастаю­ щая по длине разнотолщинность от температурного клина, увели­ чение толщины в местах касания сляба с глиссажными трубами в нагревательной печи, резкие колебания толщины на переднем и заднем концах от прокатки этих участков без натяжения, а также составляющая от рывков полосы и динамических просадок скорости при захвате полосы. Высокочастотная составляющая разнотолщинности образуется, как правило, из-за эксцентриси­ тета бочек и цапф опорных валков чистовой группы.

Согласно данным суммарной разбраковки на станах, отклоне­ ние средних толщин горячекатаных полос от номинала для партии одного сортамента в результате нестабильности работы печей, темпа прокатки, износа валков и т. п. составляет 10— 15% для толщин 1,2— 4 мм с уменьшением отклонений по мере роста тол­ щины. При этом за пределы допуска по среднему значению тол­ щины выходят 4— 6% количества полос в партии. Сопоставление аналогичных характеристик для стана 2000 НЛМЗ и стана 2500 ММК показывает, что на стане 2000 с более жесткими клетями,

Рис. 59. Профилограмма про­ дольной разнотолщинности горячекатаной полосы (Жда­ новский металлургический завод им. Ильича, стан 1700, сортамент 3,0X 1030 мм)

116

более высокой скоростью прокатки и наличием управления ско­ ростью для компенсации температурного клина доля полос в партии, выходящих за пределы допуска, примерно вдвое ниже.

Рассматривая продольную разнотолщинность полосы как слу­ чайную величину для широкого сортамента, определили ее мате­ матическое ожидание М (h), дисперсию D (к) и среднеквадратич­ ное отклонение а (h). Под разнотолщинностью понимали разность между максимальной и минимальной толщиной в пределах одной полосы (реализации). В табл. 21 приведены статистические харак­ теристики продольной разнотолщинности горячекатаных полос для различных станов. В числителе дроби указана разнотолщин­ ность конец— середина, а в знаменателе — начало — середина

полосы.

Средняя разнотолщинность по длине полос на всех станах (см. табл. 21) колеблется в пределах 6— 17% от толщины для сорта­ мента 2— 4 мм с уменьшением процента отклонения по мере роста толщины.

117