Устройство для автоматического регу-лирования толщины полосы ha станехолодной прокатки-волочения безохвата валков полосой

Устройство для автоматического регу-лирования толщины полосы ha станехолодной прокатки-волочения безохвата валков полосой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ВТЕЛЬСТВУ о>301922 (61) Дополнительное к аат, саид-ву— (22) Заявлено 200379 (21) 2738112/22-02 с присоединенмем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.0281.Бюллетень N9 5 (51)М. Клз

В 21 В 37/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 821.771. .237-503.51 (088.8) Дата опубликования описания 07.0281 ч

Ю.А.Губочкии, Г.Е.Трусов, A.A.Êóðoèêèí и И В.ИВвиов ус-, I

"\ 1

/ t, ) у-, . 1

В (72) Авторы и з обретен и я (71) Заявитель

Челябинский политехнический институт имени Ленинского комсомола (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОЛЦИНЫ ПОЛОСЫ HA СТАНЕ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИВОЛОЧЕНИЯ БЕЭ ОХВАТА ВАЛКОВ ПОЛОСОЙ

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в металлургической промышленности, в частности :: автоматизации прокатного производства.

Известно устройство для автоматического регулирования толщины полосы на реверсивном стане холодной прокатки-волочения беэ охвата валков поло сой fl), позволяющее регулировать толщину прокатываемой полосы изменением величины вытяжки, при наличии отклонения толщины подката от заданного значения эа счет изменения соотношения окружных скоростей рабочих 15 валков, изменяя ри этом величину давления металла на валки и натяжения свободных концов полосы. Устройство содержит два канала регулирования: канал регулирования от установ- 20 ленного перед клетью измерителя толщины, выход которого через.узел сравнения соединен с выходом усилителя, соединенного своим выходом с входом регулируемого блока выбора эоны не- 2з чувствительности, который своим выходом соединен с одним иэ входов блока сопровождения, второй вход которого соединен с измерителем скорости полосы перед клетью, а выход — с одним30 из входов логического блока) канал регулирования от установленного за клетью измерителя толщины полосы, выход которого через узел сравнения соединен с входом усилителя, соединенного своим выходом с входом регулируемого блока выбора зоны нечувствительности, выход которого соединен с одним иэ входов блока транспортного запаздывания, второй вход которого соединен с измерителем скорости полосы эа клетью, а выход — с вторым входом логического блока; при этом оно содержит логический блок с двумя входами, первый из которых соединен с выходом блока сопровождения канала регулирования толщины от измерителя до клети, а второй с выходом блока транспортного запаздывания канала регулирования от измерителя после клети, и четырьмя выходами, первый их которых соединен со входом системы управления приводом ведущего валка, второй — с входом системы управления нажимным устройством, третий и четвертый — соответственно с входами систем управления приводами левой и правой моталок.

Однако устройство обеспечивает недостаточно точное и эффективное

801922 регулирование толщины полосы, так как обладает следующим недостатком, Регулирование по отклонению выходящей из клети толщины полосы осуществляется через канал регулирования от установленного за клетью измерителя толщины полосы, поэтому коррекция по отклонению осуществляется с запаздыванием, которое определяется расстоянием от выхода очага деформации до измерителя толщины эа клетью.

Беспредельное уменьшение этого расстояния невозможно из-за конструктивных особенностей измерителей: толщины и прокатной клети.

При прокатке-волочении действительное значение вытяжки металла определяется соотношением окружных скоростей рабочих валков, а также а также — bso 323

Ь(1 = (8) т.е. в устройстве регулирования тол« инны необходимо изменить задание на

20 скорость ведущего валка в соответствии с выражениями .(7); а также изменить задание на скорость переднего конца полосы в соответствии с выражением (8) . При прокатке полос и лент

$$ особенно для высокоуглеродистых сталей, наблюдается изменения вытяжки за счет непостоянства величины бс, которое может отличаться от заданного среднего на +35%. B соответствии с выражениями (3) и (4) это обстоятельство приводит к изменению давления P металла на валки, а также величины Т1, и как следствие, изменению толщины полосы h1, на выходе

35 из клети

В этом случае целесообразно иметь мгновенную оценку величины вытяжки в очаге деформации по значениям Ч1 и

Ч (выражение 1) и производить коррекцию величины полного давления ме40 талла на валки в соответствии с текущим значением толщины подката Ъо и

М,(, т. е. ф,, 4„(0 (2ъ -Д 1= ч, Х

Ч4

Ч2 й1 откуда

"О 2 где + 6,п1 — возможное отклонение толщины полосы на выходе из клети.

Поэтому в устройстве регулирования толщины полосы на стане прокаткиволочения без охвата валков полосой следует воздействовать на давление P путем организации самостоятельного 5 контура регулирования давления металла на валки, в соответствии с выражением (9) .

Р.Ыс,АБОe(i )-ф

Цель изобретения — повышение каЬО чества и эффективности регулирования за счет исключения времени запаздывания в канале обратной связи, учета явления колебаний механических свойств по длине прокатываемых рулонов, 6$ а также аппаратное упрощение схемы, о оз где по — толщина подката, толщина полосы на выходе

1 из клети, — скорость переднего конца полосы, скорость заднего конца полосы.

При отсутствии разнотолщинности подката заданное значение вытяжки А а 4а (2.)

Э М2Э 111з где М Ч вЂ” заданныз значения скорос

1> 2 3 ти переднего и заднего

Ф концов полосы;

ЬО3 tl1 — заданные значения толщины подката и толщины полосы на выходе из клети.

Кроме того, процесс прокатки-прлучения протекает устойчиво, если соблюдается взаимосвязь параметров давления Р металла на валки, полного переднего Т1 и заднего Т2 натяжений, вытяжки А, а также 8q — среднего по длине очага сопротивления пластической деформации в соответствии с известными выражениями

Т .-Ьь„(,166 ЬП1 — И „) 4) где Ь и 6 — геометрические размеры

С полосы в проходе.

При наличии продольной разнотолщинности подката 1 д И, и для получения заданного значения толщины полосы на выходе из клети необходимо изменить вытяжку на величину +д1

Л=Л, +-hA (б)

При условии поддержания скорости з адыего конца полосы постоянной и равной V2 -- Cone< имеем

801922

Цель достигается тем, что устройство вместо канала регулирования от установленного за клетью микрометра дополнительно содержит канал регулирования положения нажимного устройства, состоящий из множительно-делительного устройства, первый вход которого соединен с выходом блока регулируемой временной задержки, множительный вход которого соединен с выходом измерителя скорости полосы на входе клети, делительный вход которого соединен с выходом измерителя скорости полосы на выходе клети, а выход которого соединен с одним из входов узла . вычитания, второй вход которого соединен с одним из выходов задания номинальной выходной толщины задающего блока, а выход которого соединен с одним из входов узла сложения, второй вход которого соединен,с одним из выходов задания давления прокатки ,задающего блокà, а выход соединен с входом системы управления нажимными устройствами, канал регулирования скорости переднего конца полосы, состоящий из узла суммирования, один вход которого соединен с выходом блока временной задержки, а второй вход которо"

ro соединен с одним из выходов задания номинальной выходной толщины задающего блока, а выход соединен с первым входом второго множительно-делительного устройства, множительный вход которого соединен с выходом измерителя скорости полосы на входе клети, делительный вход соединен с одним из выходов задания номинальной выходной толщины задающего блока, а выход соединен с входом системы управления скростью и натяжением переднего конца полосы.

На чертеже представлена блок-схемв описываемого устройства. давление прокатки и зазор между валками 1 и 2 прокатной клети устанавливается гидравлическим нажимным устройством с системой 3 управления.

Привод ведущего валка 2 осуществляет я от электрического двигателя

4 с системой 5 управления.

Устройство содержит общий для обоих каналов измеритель 6 толщины на входе в клеть, промежуточный усилитель 7, блок 8 регулируемой временной задержки, управляемый сигналами измерителя 9 скорости полосы перед клетью, Канал регулирования положения нажимного устройства содержит множительно-делительное устройство 10, на множительный вход которого подается сигнал с выхода измерителя 9 скорости полосы перед клетью. на делительный вход — сигнал с выхода измерителя ll скорости полосы за клетью, Выход множительно-делительного устройства через узел 12 вычитания и узел 13 сложения соединен с входом системы 3 управления нажимнья устройством.

Канал регулирования скорости переднего конца полосы содержит узел 14 сложения множительно-делительное уст.ройство 15, на множительный вход которого подается сигнал с измерителя

9 скорости полосы перед клетью, иа делительный вход — сигнал пропорцио . нальный заданному значению выходной толщины полосы. Выход множительно-дели © тельного устройства соединен с одним иэ входов системы 16 регулирования скорости и натяжения полосы, управляющей работой приводного электрического двигателя 17 моталки 18.

Кроме указанных элементов в устройстве, имеется логический блок 19 и задающий узел 20 режимов прокатки и заданных значений толщины полосы на входе и выходе из клети °

На чертеже также обозначеныг 21 вход сигнала, пропорционального дейL ствительному значению толщины подката

22, вход сигнала, пропорционального действительному значению толщины подката задержанному на время прохождения измеренного участка от измерителя толщины до очага деформации, 23 вход сигнала, пропорционального расчетному значению толщины полосы на . выходе из очага деформации, 24-2830 выходы сигналов пропорциональных заданным значениям толщины полосы эа клетью, толщины полосы подката давлению прокатки, скорости ведущего валка и переднему натяжению соответ3$ ственно, 29- вход сигнала, пропорционального действительному значению отклонения толщины полосы на выходе иэ очага деформации, 30 и 31 — узлы суммирования, 32 и 33 - входы сигналов, пропорциональных приращению вытяжки из переднего натяжения из-за наличия разнотолщинности полосы на входе в клеть.

Устройство работает следующим образом.

4 Узлом 20 задания режимов прокатки задаются: величины давления металла на валки P переднье и заднее натяжения Т и Тг, скорости ведущего и ведомого валков,. заданные значе50 ния толщины полосы подката %о и выходе из клети h„ . Сигнал 26 задания давления металла на валки подается на вход системы 3 управления нажимным устройством через узел 13 сравнения. у Сигнал 27 пропорциональный скорости ведущего валка поступает на вход системы 5 управления двигателем через узел 30 сравнения.

Сигнал 28, пропорциональный натя60 жению переднего конца полосы поступает через узел 31 сравнения на вход системы 16 управления натяжением и скоростью двигателя 17 моталки 19.

Если отклонения толщины подката

65 не выходят за допустимые пределы, а

801922 также коэффициент жесткости полосы остается неизменным, то системы 3, 5 и 16 управления поддерживают заданные значения давления металла на валки, скорости ведущего валка, натяжение переднего конца полосы соответственно.

Сигнал от измерителя 6, пропорциональный действительнол;у значению толщины подката%о усиливается в промежуточном усилителе 8 и поступает в блок регулируемой временной задержки, иммитирующий время прохождения измерительного участка полосы до оси валков. Время прохождения участка полосы до оси валков зависит от скорости заднего конца полосы, кото- 15 рая измеряется измерителем 9.

В узле суммирования сигнал, пропорциональный действительному значению толщины подката %o сравнивается с сигналом 25, пропорциональным за- ;щ данной толщине поЗ. Сигнал отклонения поступает на вход логического блока 19 и на вход множительио-делительного устройства 15 канала регулирования скорости переднего кон- 5 ца полосы. В логическом блоке 19 в соответствии с выражением (7) вырабатывается сигнал 32 изменение вытяжки и сигнал 33 в соответствии с выражением (4) на изменение натяжения переднего конца полосы. Аппаратурное решение схемы логического блока достаточно просто реализуется на известных стандартных блоках системы УБСР. на выходе миожительно-делительно- З5 го устройства 15 вырабатывается сигнал в соответствии с выражением (8), для чего на множительный вход подается сигнал с измерителя 9 скорости полосы перед клетью, на делительный 4g вход сигнала 24, пропорциональный заданной толщине И» полосы на выходе из клети. Выходной сигнал множительноделительного устройств. 15 поступает на вход системы 16 управления натяжением и скоростью переднего конца полосы для соответствующей коррекции.

Одновременно сигнал 22 с выхода блока 8 регулируемой временной за- .5р держки поступает на вход множительно-делительного устройства 10, который вырабатывает сигнал 23, пропорциональный действительному значению толщины » Ha ariose Ha o hara pe@op 55 мацки, Для этого на множительный вход подается сигнал с измерителя 9 скорости полосы перед клетью, а на делительный вход — сигнал с измерителя скорости полосы и за клетью.

B узле 12 сравнения происходит 60 вычитание иэ сигнала 23 сигнала 24, пропорционального заданному значению, „ толщины полосы на выходе иэ клети.

Мйожительно-делительное устройство

10 и узел 12 сравнения выполняют дей- 65 ствия в соответствии с выражением (9) . Сигнал отклонения 29, пропорциональный + дЪ», поступает на вход узла 13 суммирования, на другой вход которого поступает сигнал 26, пропорциональный заданному значению давления металла на валки, а с выхода узла 13 суммирования сигнала поступает в систему 3 управления нажимным устройством для соответствующей коррекции. Эффект использования описанного устройства на станах холодной прокат ки-волочения беэ охвата валков полосой заключается в осуществлении более качественног и эффективного регулирования толщины полосы, а также обеспечении устойчивого протекания процесса в области его существования. формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки-волочения без охвата валков полосой, содержащее: канал регулирования от установленного перед клетью измерителя толщины, выход которого через промежуточный усилитель соединен с входом регулируемого блока временной задержки, второй вход которого соединен с измерителем скорости полосы перед клетью. а выход через узел сравнения соединен с выходом логического блока, один выход которого соединен с выходом узла суммирования, другой вход которого соединен с одним из выходов задания скорости ведущего валка узла задания, а выход - с входом системы управления скоростью ведущего,валка; другой выход логического блока соединен с одним из входов узла суммирования, другой вход которого соединен с одним иэ выходов задания натяжения переднего конца полосы узла задания, а выход - с входом системы управления натяжением переднего конца полосы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности регулирования, а также обеспечения устойчивости протекания процесса прокатки-волочения, оно дополнительно содержит канал регулирования положения нажимного устройства, состоящий иэ множительно-делительного устройства, первый вход которого соединен с выходом блока регулируемой временной задержки, множительный вход которого соединен с выходом измерителя скорости полосы на входе клети, делительный вход которого соединен с выходом измерителя скорости полосы на выходе клети, а выход которого соединен с одним иэ входов узла вычитания, второй вход которого соединен с одним иэ выходов задания номинальной выходной толщины задающего блока, а выход которого соеди

801922

Составитель A.Àáðîñèìîâ

Редактор T.Ãëàçoâà Техред A.Áàáèíåö Корректор Г. Решетник

Заказ 10214/9 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Ггсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35 Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП Патент ., г. Ужгород, ул. Проектная ° 4 нен с одним из входов узла сложения, второй вход которого соединен с одним из выходов задания давления прок ат ки з адающего 6ло к а, а выход соединен с входом системы управления нажимным устройством; канал регулирования скорости переднего конца полосы, состоящий из узла суммирования, один вход которого соединен с выходом блока временной задержки, а второй вход которого соединен с одним из выходов задания номинальной выход- о ной толщины задающего блока, а выход соединен с первым входом второго множительно-делительного устройства, множительный вход которого соединен с выходом измерителя скорости полосы на входе клети, делительный вход соединен с одним из выходов задания номинальной выходной толщины задающего блока, а выход соединен с входом системы управления скоростью и натяже-. нием переднего конца полосы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке. Ю 2431894/22-02, кл, В 21 В 37/02, 1976.