Устройство управления волочильным станом

Устройство управления волочильным станом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

м984543

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советским

Социалистическим

Рес ублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220681 (21) 3307878/? 2-02

/ с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 30.1282 Бюллетень Ио 4 8

Дата опубликования описания 301282 (И 1М. Кл.з

В 21 С 1/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (531 УДК 621 ° 316 ° 7:

:621 ° 771,06 (088. 8) Б.В.Беспалов, Г.П.Алексеев, A.È.Ðÿáèíèí и 10;А.Цйба с

l (72) Авторы изобретения

Казахский политехнический институт им.В И,Ленина

- а м. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВОЛОЧИЛЬНЫМ

СТАНОМ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при производстве проволоки, труб волочением.

При производстве проволоки и труб волочением заготовка нагревается до значительной температуры; что вызы вает ухудшение качества продукции.

В связи с тем, что температура является функцией многих переменных, которые нельзя учесть заранее,в том. числе .и скорости, волочения, для по" лучения требуемого качества проволоки скорость волочения ограничивается таким образом, чтобы температура была всегда меньше допустимой. Это снижает производительность оборудования.

Известен способ регулирования процесса горячего волочения, заключающийся в том, что регулирование температуры производят в функции диаметра проволоки 11 .

Недостатком устройства, реализующего этот способ, является отсутствие возможности регулирования скорости волочення в функции температуРые

Известен многоклетьевой.прокатный стан, содержащий контуры регулирования натяжения, моментов на валах двигателей, соотношения скоростей клетей и стабилизации скорости прквода входной клети стана 1,2Д.

Как и. в укаэанном выше устройстве отсутствуют контуры регулирования скорости волочения, а скорость прокатки задается заранее. В связи с этим отсутствует воэможность регулирования скорости и производительности этого стана в функции температуры обрабатываемого материала.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство .для волочения проволоки без ухудшения ее ударной вязкости, в котором для сохранения свойств проволоки ограничивается ее

20 температура и скорость волочения уменьшается прк превышении температурой проволоки. заданной и при уве" личенки давления. Лля этого в систему регулирования вводятся сигналы

25 от датчиков давления и температуры и их допустимые значения. НедОстатком является отсутствие возможности снижения температуры и повышения производительности стана путем повышения

30 скорости ПЗ.

984543

Цель изобретения - повышение производительности и качества выпускаемой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство управления волочильным станом, содержащее контур регулирования скорости волочения с датчиком и регулятором частоты вра.щения двигателей, контур регулирования противонатяжений с приборами измерения давления и тяговых усилий и регуляторами противонатяжений, прибор для измерения температуры, снабжено контуром регулирования температуры, состоящим из регулятора давлений на волоки и задатчика температу- 15 ры, последовательно соединенного с сумматором, на второй вход которого подключен прибор для замера температуры, а выход сумматора соединен с задатчиками скорости волочения и проти-20 вонатяжений, которые в свою очередь подключены к соответствующим регуляторам частоты вращения, противонатяжений и давлений на волоки.

При волочении заготовка протягивается через волоку и обжимается, уменьшаясь в толщине. Часть энергии волочения расходуется на деформацию проволоки, часть превращается в тепло, которое нагревает волоку и 30 .проволоку. Во время волочения проволоки, через несколько волок последовательно она нагревается несмотря на охлаждение на тяговых барабанах стана. Harpea может быть настолько интенсивным, что проволока может нагреться до 873-923 К, что приводит к изменению ее структуры и механических свойств. При волочении высокоуглеродистые стали и сплавы при нагревании могут настолько изменять свои40 свойства, что проволока бракуется. ,Пля получения требуемых свойств готовой проволоки скорость волочения приходится значительно снижать, что уменьшает производительность 45 оборудования.

На систему управления накладывается ограничение по температуре проволоки (t < tg, где tg — допустимая температура проволоки, при .кото- 50 рой сохраняются требуемые свойства материала).

Температура проволоки является одновременно функцией нескольких величин 55

t=f(V, Р, С Q) где V8 - скорость волочения;

Р - давление на волоку;

С вЂ” содержание углерода в проволокеу

Q — степень охлаждения проволоки на тяговых барабанах.

Величины С и Q - постоянны и в процессе изготовления проволоки не могут изменяться. 65

Величина V> переменная и может изменяться в процессе волочения в любых пределах в области Чбе Ч

Температура проволоки связана со. скоростью зависимостью

К„V g (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности °

Величина Р также может изменяться в процессе работы стана и зависит от ряда факторов — смазки, диаметра заготовки, противонатяжения Q, Смазка и диаметр заготовки — факторы постоянные, а их,колебания носят случайный характер. Величина Q переменная и связана с давлением на волоку зависимостью

Ро

KQ (3) где K - коэффициент пропорциональности

Р— давление на волоку без проо .тивонатяжения.

Температура проволоки пропорциональна давлению на волоку

КрР = К

P о р рKQ (4) где К - коэффициент пропорциональности °

Суммарная температура проволоки равна о курв + "p кц t()

Ре

Из выражения (5) видно, что, увеличивая величину Q, можно увеличить скорость волочения « при выполнении условия

На чертеже представлена схема устройства управления волочильным станом.

Устройство управления, например, трехкратным волочильным станом 1 (тяговые барабаны с волоками и индивидуальным электроприводом, состоящим иэ двигателя и управляемого источника 2 тока) содержит регулятор 3 частоты вращения двигателей, на входы которого подключены выходы датчика 4 частоты вращения и задатчика

5 скорости волочения проволоки.

На входы управляемых источников

2 остальных блоков подключены выходы регуляторов б давлений на волоки и противонатяжений, на входы регуляторов б подключены выходы приборов

7 измерения давлений на волоки, приборов .8 замера тяговых усилий и выход эадатчика 9 противонатяжений и натяжений. На входы задатчиков 5 и

9 подключен выход регулятора 10 температуры проволоки. На вход регулятора 10 подключены выходы прибора

11 измерения температуры проволоки.

Устройство работает следующим образом.

984543

Волочильный стан разгоняется до скорости Vb определяемой уставкой задатчика 5. Если при атом температура проволоки не достигла заданной, то на выходе регулятора 10 температуры есть сигнал, равный разности напряжений между задатчиком 12 температуры проволоки и прибором 11 для замера температуры проволоки.

Этот сигнал поступает на входы эадатчиков 5 и 9, увеличивает величину . уставки эадатчика 5, который воздействует на регулятор 3, где вычи.таются сигналы задатчика 5 и датчика

4. Увеличенный сигнал поступает на усилитель 2, который увеличивает скорость привода стана. 1. Скорость стана увеличивается до тех пор, по- ка не сравняются сигналы датчика 12 и прибора 11 регулятора 10 темпера турй, причем сигнал на увеличение скорости суммируется и запоминается блоком 5.

В то же время полярность сигнала регулятора 10, увеличивающая скорость стана, не воздействует на задатчнк р

9. При изменении полярности (t )у t®) величина задания противонатяжения на задатчике 9 начинает увеличиваться и выходной сигнал регуляторов б, являющийся функцией сигналов приборов 7 измерения давлений на волоки и приборов 8 тяговых усилий, увеличивает противонатяжение по стану.

Увеличение-противонатяжения также запоминается блоком 9.

При снижении температуры проволоки вследствие увеличения противонатяжения (5) увеличивается уставка на регуляторе скорости, скорость снова возрастает и цикл повторяется.

Увеличение скорости и противонатяжения происходит до,тех пор, пока величины (1 и не достигнут заданных пределов, При увеличении температуры проволоки до заданной t и при достижении Q = 9 @ скорость волочения V8 остается неизменной до тех пор, пока не нарушится равенст во t =--g.

Как показали исследования, температура проволоки эа счет повъааения значения противонатяжения может быть снижена на 15-20%, что позволит повысить на 15-20% скорость волочения и поднять на 8 13% производительность оборудования при требуемся

® качестве продукции.

Формула изобретения

15 Устройство управления волочильнаи станом, содержащее контур регулирования скорости волочения с датчиком и регулятором частоты вращения двигателей, контур регулирования проти-

79 вонатяжений с прибОрами измерения .давлений и тяговых усилий, регуляторами противонатяжений и прибор для измерения температуры проволоки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 с целью повышения производительности и качества, оно дополнительно снабжено контуром регулирования температуры, состоящим из регулятора давлений на волоки и задатчика темЗр пературы, последовательно соединенного с сумматором, на второй вход которого подключен прибор для замера температуры, а выход сумматора соединен с эадатчиками скорости волочения и противонатяжений, которые в свою очередь подсоединены к соответствующим регуляторам частоты вращения и регуляторам давлений на волоки и противонатяженнй.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

В 257416, кл. В 21 С 1/03, 1969., 2. Патент Великобритании Р 1163274, кл. В 21 В 37/06, 1973.

3. Патент Японии В 54-85167, кл. 12 С 222 ° 2, 1979.

964543

Составитель В. Этинген

Редактор А. Маковская Техред A.Áaáèíåö Корректор М. Демчик

Заказ 10020/7 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений н открытий

113035, Noczsa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4