1.1.3. Влияние межклетевых усилий на уширение проката в калибрах.

Влияние межклетевых усилий на усиление схематично можно изобразить следующим графиком (рис.2):

Из графика следует наличие четырех основных зон:

1). - зона упругого натяжения проката;

2). - зона упругого подпора проката;

3). - зона упругопластического (пластического) натяжения проката;

4). - зона потери устойчивости прокатом.

По литературным данным [5,6], коэффициенты влияния натяжения на уширение для первых трех зон соотносятся примерно следующим образом

; (9)

Четвертая зона характерана тем, что прокат в межклетьевом промежутке начинает менять свое пространственное положение под действием сжимающих усилий, теряет устойчивость. Предположительно ( ) в данной зоне равен или даже меньше, чем в третьей зоне, но поскольку данный режим считается предаварийным он не исследовался.

Характер предаварийности режима потери устойчивости зависит от жесткости проката и связанным с последним положеним точки на оси ординат. Жесткость проката пропорциональна квадрату наименьшего из размеров проката по сечению (высоте или ширине) и обратно пропорциональна квадрату длины межклетьевого промежутка :

; (10)

Важным фактором, определяющим предаварийность ситуации при потере прокатом устойчивости, является появление в нем, кроме сжимающих сил направленных по оси прокатки, еще и поперечных сил, воздействующих на привалковую арматуру. Такие поперечные силы тем больше, чем больше поперечное сечение прката и .

Значительные усилия со стороны проката на привалковую арматуру приводит к быстрому выходу ее из строя и поломкам, а, как следствие, к ухудшению условий захвата переднего торца проката валками клети или непопаданию его в калибр со всеми вытекающими последствиями. Как правило, такой режим может иметь место в черновой группе клетей.

В промежуточной группе прокат имеет малую жесткость ( ). Для такой жесткости характерен переход от натяжения к подпору при прогибе проката в межклетьевом промежутке порядка 2050мм, что соизмеримо с точность стабилизации прогиба системой АСРП. В этом случае переход в режим подпора приводит к возникновению низкочастотных волнообразных колебаний проката и неустойчивой работе АСРП. При развитии данного процесса возможно вываливание проката за передаточный желоб и повышается износ привалковой арматуры.

1.2. Рациональная величина межклетьевых усилий.

Если не возможно стабилизировать межклетьевые усилия на минимальном уровне (применить, например, систему АСРП), то необходимо установить такой скоростной режим, чтобы разнотолщинность проката на выходе из клети была минимальной. Поскольку передний и задние участки прокатываются без натяжения, то диапазон рациональных межклетьевых усилий должна включать точку . По условиям безаварийности такой режим должна исключать точку либо иметь ее на нижней границе диапазона.

Из рис.2 и неравенства (9) очевидно, что способность сглаживать входную разтолщинность выше во второй зоне. Отсюда следует простое правило для выбора рационального диапазона изменения натяжения: он должен быть максимально смещен в зону подпора, но при этом включает точку и исключать . Основная сложность в обеспечении рационального режима межклетьевых усилий – оценить диапазон их изменения в процессе прокатки заготовки (заготовок). Данная задача тем сложнее, что он (диапазон) зависит от величены входной разнолщинности. Оператор, как правило, настраивает скоростной режим прокатки в черновой группе клетей таким образом, чтобы диапазон изменения межклетьевых усилий был смещен в сторону натяжения по сравнению с рациональным режимом страхуясь тем самым от неприятностей связанных с потерей прокатом устойчивости. Величина смещения диапазона зависит от квалификации оператора и его желания постоянно контролировать качество настройки скоростного режима прокатки в черновой группе клетей.

Таким образом, задачей управления скоростным режимом прокатки в черновой группе клетей является выбор частоты вращения электроприводов клетей при которых диапазоны изменения межклетьевых усилий в межклетьевых промежутках близки к рациональным и, в тоже время, в них исключен режим потери прокатом устойчивости.