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

в стан и на выходе из него во время перемещения нажимных винтов. Из осциллограммы видно, что при постоянной толщине на входе в стан выходная толщина повторяет перемещение нажим­ ных винтов, но с другим углом наклона. За 1 с смещение нажимных винтов составило 120 мкм, а уменьшение выходной толщины 21,4 мкм. Эквивалентная частота со = 1,6 1/с, тогда

А2 (1,6) = Ц £ - = 0-178,

сравнительно малом влиянии входной разнотолщинности на выход­ ную и о том, что во время прокатки на полосу действуют значи­ тельные дополнительные возмущения: к их числу следует отнести и действия вальцовщика по управлению станом, которые не всегда влияют на процесс прокатки положительно.

По статистическим оценкам спектральных плотностей входов и АЧХ соответствующих каналов была вычислена функция спек­ тральной плотности разнотолщинности полосы при номинальных режимах прокатки для реверсивного стана 12 0 0 .

Суммарная расчетная дисперсия составила 73,5 мкм2, средне­ квадратичное отклонение 8,6 мкм и коэффициент вариации 2 ,6 %. Удельный вес каналов характеризуют следующие цифры:

По каналу г— ht передается разнотолщинность от колебаний механических свойств полосы и коэффициента трения (принято по экспериментальным данным).

Функция спектральной плотности толщины полосы, построен­ ная по расчетным данным, представлена на рис. 82.

Статистическая оценка дисперсии выходной толщины для ре­ версивного стана D — 85,5 мкм2. Хорошее совпадение теоретиче­ ских данных с экспериментальными подтверждает правильность методики.

Наибольшую долю в разнотолщинности полосы составляет раз­ нотолщинность подката, имеющего толщину 0,6 мм. Возмущение

146

по каналу 3 практически не оказывает никакого влияния на точ­ ность проката. Дисперсии по различным каналам, кроме канала 3, соизмеримы. Это говорит о том, что невозможно достичь существен­ ных результатов по увеличению точности прокатки, воздействуя на какой-либо один канал. Необходимо уменьшать возмущения сразу по всем каналам, т. е. уменьшать биение опорных валков, биение рулонов на моталках и максимально стабилизировать условия травления и отжига металла и смазки полосы во время прокатки. Следует отметить, что в разнотолщинности подката около половины дисперсии также приходится на долю опорных валков, так что это и есть наиболее существенный источник разно­ толщинности. Резервом повышения точности прокатки является применение систем автоматического регулирования толщины.

Конструировать эти системы нужно с учетом спектрального состава возмущений. Особенно большое значение имеет в этом слу­ чае качество измерителей толщины — их точность и быстродей­ ствие. Перспективным является применение гидропровода.

в. Исследование эффективности регулятора толщины

Реверсивный стан 1200 снабжен системой автоматического ре­ гулирования толщины полосы с тиристорным управлением двига­ телями привода нажимных винтов. Толщина измеряется по методу Симса. Тиристорный блок осуществляет управление напряжением двигателей по закону, который представлен на рис. 83. Наличие этого блока делает систему существенно нелинейной. Кроме того, существенно нелинейным является момент трения в паре нажим­ ной винт — гайка:

где dc — средний диаметр гайки нажимного винта;

а— угол подъема витков нажимного винта;

р— угол трения;

Рис. 84. Структурная схема САРТ

Измеритель толщины полосы принят инерционным звеном пер­ вого порядка с передаточной функцией

где UK— напряжение измерителя толщины.

Измерение толщины осуществляется с транспортным запазды­ ванием т. При измерении по методу Симса т = 0.

Напряжение якоря двигателя (см. рис. 82):

Передаточная функция по каналу угловая скорость якоря дви­ гателя — регулирующее воздействие АН:

в рабочем диапазоне из амплитудно-частотной характе­ ристики по каналу смещение нажимных винтов — тол­ щина полосы на выходе.

На рис. 84 и 85 представлены структурные схемы систем авто­ матического регулирования, которые описываются уравнениями

Рис. 85. Упрощенная структурная схема САРТ

149

(139)— (146). Структурная схема, показанная на рис. 85, была реа­ лизована на аналоговой машине МН-7.

По известной статистической функции спектральной плотности разнотолщинности для стана без регулятора толщины получена статистически эквивалентная функция выходной разнотолщинно­ сти, являющейся входной функцией САРТ.

Эквивалентная функция выходной разнотолщинности пред­ ставлена суммой трех синусоид (скорость прокатки 4 м/с):

з

= Е Ai sin (ш^ + 4/), i=i

жимному винту в п раз приведенные моменты инерции масс умень­ шаются в п2 раз. Поэтому эффективность регулятора исследовали при различных шагах нажимного винта. В схему был включен блок, вычисляющий дисперсию выходной разнотолщинности по формуле

150