книги из ГПНТБ / Шор Э.Р. Новые процессы прокатки

Таблица 12

Пример проверки мощности двигателя главного привода аналитическим методом

132 Продольная прокатка листов.и профилей переменного сечения

При расчете аналитическим методом было принято:

а) коэффициент трения между валками и листом ц = 0,15;

б) коэффициент положения равнодействующей давления металла на вал­ ки ф = 0,45;

в) момент холостого хода принят равным 5°/о от номинального момента двигателя, т. е. 140 кгл(;

г) удельный вес прокатываемого металла принят у = 2,7 т/м3.

Из расчета видно, что двигатель выбран с запасом по мощности и мо­ менту.

Схема управления двигателем главного привода

Для промышленных станов, предназначенных для прокатки

листов переменного сечения, наиболее целесообразным, как ука­ зывалось выше, является применение для привода валков дви­ гателя постоянного тока, управляемого по системе генератор — двигатель.

Ксхеме управления предъявляются следующие требования:

1)она должна обеспечивать реверсивную работу;

2)иметь несколько ступеней скорости;

3)во всем диапазоне рабочих нагрузок скорость вращения главного двигателя должна оставаться постоянной. При превы­ шении заданного предела нагрузки необходимо снижать скорость вращения двигателя.

Для выполнения поставленных требований целесообразно использовать схему электромашинного управления. На рис. 69 1 приведен пример упрощенной схемы ручного управления глав­ ным приводом промышленного'стана для прокатки листов пере­ менного сечения. •’ '

В качестве:.возбудителя генератора в данной схеме применен электромашинный .усилитель (ЭМУ), имеющий несколько обмо­ ток управления.

Схема управления предусматривает совмещенные или ком­ бинированные отсечки и торможение противовключением задаю­

щей обмотки. Эта схема нашла широкое распространение в свя­ зи с отсутствием специальных эталонов для напряжения срав­ нения при получении отсечек .*

С валом двигателя связан тахогенератор, служащий для со­

гласования скорости нажимного механизма с главным приво­ дом. В цепь обмотки возбуждения тахогенератора включен ба­

постоянным. В ряде случаев вместо бареттера используется пи­ тание обмотки возбуждения от магнитного, усилителя.

2. ПРИВОД МЕХАНИЗМА ДЛЯ УСТАНОВКИ

ВЕРХНЕГО ВАЛКА

Нажимной механизм стана для прокатки листов переменного сечения предназначен для перемещения верхнего валка в' процес­

се прокатки со скоростью, пропорциональной скорости вращения

валков.

Статический момент определяется так же, как и для нажим*

ного механизма обычных станов, по формуле:

где Р— давление металла на валки;

Q — неуравновешенный вес верхнего валка и других дви­ жущихся частей;

d3 — диаметр круга соприкосновения нажимного винта со стаканом;

dcp— средний диаметр резьбы нажимного винта;

Р— коэффициент трения между нажимным винтом и

стаканом;

®— угол трения в резьбе;

а— угол подъема резьбы.

Знак плюс относится к случаю опускания валка (работа на

гДе общ* — передаточное число; т] — коэффициент полезного действия.

Как было указано ранее величина давления металла на вал­ ки Р в процессе прокатки меняется примерно по линейному за’* кону. В соответствии с этим статический момент нажимного ме­ ханизма при прокатке на «поджим» меняется так же, примерно линейно от момента холостого хода До максимального значе­ ния, а при прокатке на «отжим» — от максимального момента до момента холостого хода.

Характер изменения статического момента нажимного меха­ низма приведен на рис. 70.

1КП

Задающая

обмотки

К — командо-контроллер; Ш — шунт

136 Продольная прокатка ластов и профилей переменного сечения

Скорость перемещения верхнего валка, как указывалось вы­ ше, пропорциональна скорости его вращения, т. е. скорости про­ катки:

где УПр — скорость прокатки, м!сек;

k— коэффициент клиновидности с учетом упругой дефор­ мации клети, мм]м.

моментом нагрузки на валу и скоростью перемещения винтов.

Статический момент нагрузки на валу двигателя имеет боль­ шую величину, так как перемещение валка происходит в процессе прокатки.

Скорость перемещения валка, как это следует из формулы (59), зависит от скорости прокатки. С точки зрения производи­

тельности желательно скорость vnp иметь возможно большей. Однакб это приводит к значительному повышению скорости пе­ ремещения валка, а следовательно, и потребной мощности.

Для; тонколистовых станов горячей прокатки листов посто­

янного сечения статический момент нажимных механизмов так­ же имеет большую величину из-за необходимости регулирования толщины прокатываемой полосы во время прокатки. Однако

мощность двигателей нажимных механизмов этих станов зна­

чительно меньше, чем станов для прокатки листов переменного сечения.

Это определяется двумя причинами.

1. Скорость перемещения валка для тонколистовых станов горячей и холодной прокатки листов постоянного сечения в 10—20 раз меньше, чем у станов для прокатки листов перемен­ ного сечения (табл. 13).

цессе прокатки, так и во время паузы (возврата валка в' исход­ ное положение). В связи с этим требуется сравнительно высокая мощность по нагреву.

В табл. 14 приведены некоторые технические данные нажим­ ных механизмов листовых станов.

Двигатели нажимных механизмов станов холодной прокатки листов постоянного сечения в настоящее время выбирают повы­ шенной мощности для возможности автоматического регулиро­ вания толщины полосы.

138Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Вцелях уменьшения мощности двигателей нажимного меха­ низма станов для прокатки листов переменного сечения можно уменьшить скорость прокатки или увеличить количество пропус­

ков' (т. е. уменьшить давление металла на валки).

Оба способа приводят к уменьшению производительности ста­

на. Предпочтение следует отдать второму способу, так как уменьшение давления благоприятно сказывается на качестве проката.

По необходимому моменту и скорости выбирается двига­ тель. Затем строится график статических и динамических нагру­ зок, с помощью которого производится проверка двигателя на нагрев по методу среднеквадратичного тока, момента или мощ­ ности.

На рис. 71 приведен упрощенный график момента на валу двигателя и скорости вращения. При построении принято, что средний пусковой момент равен среднему тормозному моменту и оба эти момента в процессе пуска и торможения постоянны.

Прокатка листов переменного сечения производится в не­ сколько проходов. Стан настраивают на прокатку листа в ка­ ком-то проходе и всю партию листов прокатывают. Затем стан

перестраивают на следующий проход, листы переносят на прием­ ный рольганг и снова прокатывают всю партию листов.

Для построения графика нагрузки необходимо определить продолжительность прокатки, пуска, торможения и паузы, мо­ менты прокатки и холостого хода.

где tB —шаг резьбы нажимного винта.

Продолжительность разгона до установившейся скорости:

установившейся скорости:

5ру=-^руЛШ. (62)

Рис. 71. График статических и динамических моментов нажим­ ного механизма и скорости вращения двигателя:

/ру— продолжительность пуска вхолостую до установившейся скорости; (пр — продолжительность прокатки; /ту— продолжительность торможения

рости; Ц,м—продолжительность торможения с максимальной скорости до основной; fT0 — продолжительность торможения с основной скорости до нуля

140 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Продолжительность прокатки:

Путь, проходимый верхним валком за время разгона, прокатки и торможения:

Продолжительность разгона от нуля до основной скорости:

375 (Л4Т -|- Л4ХХ)

Путь, проходимый верхним валком за время торможения от основной скорости:

может осуществляться либо на основной, либо на максималь­

ной скорости (т. е. при ослабленном поле двигателей).

Путь, проходимый валком на основной скорости:

Продолжительность перемещения валка на основной скорости:

Переход двигателя на максимальную скорость вращения осу­

ществляется обычно ослаблением потока возбуждения в одну ступень. В связи с инерционностью магнитной системы измене­ ние тока возбуждения двигателя происходит сравнительно мед­ ленно.

Путь, проходимый за время ускорения с основной скорости до максимальной:

Путь, проходимый валком при торможении от максимальной скорости до основной:

мм. (77)

Путь, проходимый валком на максимальной скорости: = <S Spo — <SpM STM ST0 мм.

Продолжительность перемещения на максимальной скорости:

(1,5-^-2) Мн( где Мн— номинальный момент двигателя);