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

Универсальные шарниры, входящие в шпиндельное соедине­ ние, вносят неравномерность вращения ведомых звеньев при рав­ номерном вращении ведущих. Коэффициент неравномерности вра­ щения

где о) — угловая скорость;

i — передаточное число.

Передаточное число универсального шарнира определяется известной формулой

Угол а определяется формулой Ща = 1Нг ,

где Н — разность уровней шарниров (в рассматриваемом случае

40—80 мм);

L — расстояние между осями шарниров шпиндельного соеди­ нения (2085 мм).

В нашем случае а = 1° 10'-ь2° 10'.

Анализ фо'рмулы (138) показывает, что i является функцией положения ведущего звена и изменяется периодически, совершая

% u n COS

Шпиндельное соединение состоит из двух последовательно со­ единенных универсальных шарниров. При взаимно перпендику­ лярном расположении их лопат (наиболее частый случай) общее

передаточное число будет меняться в диапазоне itmx = ^ 8- ;

t'mm = cos2 а. Для рассматриваемого случая (а = 2°) imax =

=1,0012, imln = 0,9988.

Таким образом, коэффициент неравномерности вращения рабо­

чего валка составит б = 0,0024 = 0,24%.

Такое вращение валка вызывает колебания крутящих моментов и натяжений полос с периодом, равным половине периода одного оборота валка. Для пары универсальных шпинделей дисперсия возмущения D = 1,45X 10—*.

На стан в процессе прокатки действует ряд возмущений, кото­ рые практически не поддаются учету. К их числу следует от­ нести колебания коэффициента трения в процессе прокатки из-за

141

изменения свойств поверхности И условий смазки, колебания ме­ ханических свойств по длине рулона из-за неравномерности структуры и химического состава.

Сравнение экспериментальных спектральных плотностей вход­ ных и выходных толщин полос показывает, что эти возмущения значительны и занимают в основном низкочастотную зону в общем спектре разнотолщинности. Колебания толщины с такой частотой доступны для регуляторов толщины. Однако следует всемерно ста­ билизировать химический состав полосы и структуру по длине полосы, что повысит эффективность работы регуляторов толщины.

В дальнейших расчетах принимали, исходя из анализа спек­

Для непрерывного стана 2000 горячей прокатки исследовали влияние внешних возмущений на точность получения конечной толщины /i17 и температуры конца прокатки t„ при ручной и авто­ матической настройках.

Точность настройки оценивали дисперсиями D (К) и D (t) сред­ ней толщины и температуры на переднем конце полосы при про­ катке без коррекции.

Для линейной системы справедливо следующее соотношение для оценки дисперсии координаты у.

щины и температуры конца прокатки, вычисленные для стали Ст.Зкп сортамента 3,0 X 1250 мм, коэффициенты передачи — в па­ раграфе 5, а статистики возмущений в параграфе 7, а. В табл. 33 даны среднеквадратичные отклонения толщины и температуры конца прокатки для различных типоразмеров.

Анализ табл. 32 и 33 показывает, что 50% всей дисперсии тол­ щины связаны с возмущениями по следующим основным каналам: температура подката, ширина подката, установка зазора валков. При этом на стане с регулятором натяжений наибольшее значение имеет точность установки валков последних клетей стана, а на стане без регулятора натяжений — точность установки валков

142

Т а б л и ц а 32. Оценки составляющих дисперсии толщины D (h) и температуры конца прокатки D (t°) при начальной настройке

П р и м е ч а н и е . А — прокатка без регуляторов натяжений, Б — прокатка с регуляторами натяжения.

первых клетей чистовой группы (передача возмущений на конечную толщину через натяжение).

Точность температуры конца прокатки определяется колеба­ ниями входной температуры.

Точность теоретических и статистических моделей также влияет на результаты начальной настройки стана. При этом дисперсия выходной толщины от ошибок модели, как показал анализ, в 10 раз меньше дисперсии толщины от колебаний входных параметров. Это означает, что точность модели значительно выше неупорядо­ ченности процесса прокатки. Погрешность датчиков температуры одного порядка с погрешностями входной температуры раската.

Паспортные погрешности месдоз не влияют на точность началь­ ной установки. Однако фактическая погрешность месдоз, установ­ ленных на стане, значительно выше паспортных. Паспортные по­ грешности тахогенераторов оказывают существенное влияние на точность начальной настройки. Таким образом, точность начальной установки определяется колебаниями температуры и шириной

из

полосы на входе в чистовую группу, люфтами нажимного устрой­ ства, точностью шага нажимных винтов и точностью датчиков тем­ пературы. Стан без регулятора натяжения обеспечивает более вы­ сокую точность начальной настройки в результате выравниваю­ щего действия натяжений. Однако вероятность возникновения аварийных ситуаций (петля и обрыв полосы) при наличии регулято­ ров натяжения значительно ниже. Идеальным решением является регулятор натяжений с зоной нечувствительности к малым откло­ нениям натяжения.

Основной путь повышения точности начальной настройки — стабилизация входных возмущений температуры от полосы к по­ лосе, а также коррекция начальной настройки по отклонениям тем­ пературы и давления в последней клети черновой группы, времени прохождения раската между группами и давления в клетях чисто­ вой группы. Выбор способов коррекции и величины корректирую­ щих воздействий возможен после специальных исследований. Оправданным является также осуществляемый в настоящее время переход на импульсные счетчики оборотов двигателей и цифровые вольтметры. Для повышения точности настройки необходимы по­ стоянные уточнения и адаптация модели в связи с существенной

Рис. 79. Осциллограмма толщины полосы; ревер­ сивный стан 1200; h 0 =

— 0,6 мм; h t = 0,33 мм

144