Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
29.33 Mб
Скачать

142Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

2)статический момент нагрузки изменяющимся по линейно­ му закону. Эквивалентная величина его за время прокатки оп­

ределяется по выражению

]/ т ^«акс+Ммакс ^х.х+

(82)

где Л4мате —максимальный статический момент в данном про­

ходе;

 

 

 

 

7ИХ.Х—минимальный статический момент.

 

В случае ослабления поля двигателя (для получения скорости

выше основной) при расчете эквивалентного момента необходи­

мо вводить поправку. Это объясняется тем, что при уменьшении

потока возбуждения двигателя при одном и том же моменте ста­

тической нагрузки в двигателе будет протекать больший ток.

На максимальной

скорости происходит

лишь возврат валка

в исходное положение, т. е. без металла в валках. Условный мо­

мент нагрузки рассчитывается при этом по формуле:

 

Кх=-=Ч.х— >

 

(83)

 

 

лн

 

 

где МхХ—действительный момент холостого хода;

пн— основная скорость;

 

 

 

пы— максимальная скорость.

 

 

При расчете величины момента статической нагрузки следу­

ет учитывать направление перемещения винтов.

 

Выбор мощности двигателей нажимного

механизма произ­

водится в соответствии с методикой, изложенной ранее.

Примерный расчет двигателей нажимисто механизма

Шаг винта, леи...................................................

 

 

10

Угол подъема нарезки...........................................

 

 

25'

Угол трения..........................................................

 

 

5°43'

Средний диаметр нарезки

винта,мм ....

555

Диаметр подпятника винта, л1л< ......................

 

470

Коэффициент трения в подпятнике....................

 

0,1

Максимальное давление,

пг..................................

 

2200

Неуравновешенный вес

движущихся частей

 

стана, пг..................................................................

 

 

 

100

Общее передаточноечисло ..................................

 

123,44

Общий к. п. д.......................................................

 

 

0,67

Приведенные маховые моменты

 

Тормозы, кале2

.......................................................

 

 

2x8,7

Электромагнитная муфта, кале2........................

 

80

Зубчатая муфта, кгм2.................................................

 

 

2x2,6

Редуктор и валы, кгм2........................................

 

2,4

 

Технологические данные

 

 

Максимальная клиногидность листов, мм) м .

1,5

Скорость прокатки, м/сек ...................................

 

0,5

Прокатка производится на «отжим».

 

 

Электрооборудование и общая характеристика станов

143

 

Выбор двигателей

 

Наибольший статический момент на

валу двигателей при работе

на

«отжим»:

 

 

 

 

/Имакс —

J’ + Q

Г^з Н + + ig (<Р — а)

 

 

^общ-

3

 

 

(2200 + 100) ■ 1000 Г 0,470

0,555

 

0,67 • 123,44

3

 

tg (5°43' — 25') = 1140 кал.

 

2

 

Момент на валу одного двигателя:

 

 

Л4д =

 

1140

 

Л4маис = -------= 570 кгм.

 

 

 

 

2

 

Скорость перемещения

винтов

пр,и

макаимальной клиновидности

(без

учета упругой деформации станины):

ив =/<опр = 1,5 • 0,5 = 0,75 мм/сек.

Для компенсации упругой деформации станины необходимо иметь запас по скорости примерно 25—ЗОа/о. С учетом этого основная скорость перемеще­ ния винтов должна быть:

ово = 1,3 ■ 0,75 = 1 мм/сек.

Потребная скорость двигателей:

Цво

1

п = —- 60 ■ (общ. =— . 60 • 123,44 = 740 об/мин. *в 10

Выбираем два двигателя типа МП14-13/8, 280 кет, 350 в, 750 об/мин,.

364кгм.

Загрузка по моменту:

Л4„

570

—Д. 100

= — . 100 = 156%.

Пример проверки двигателей по нагреву

Двигатели нажимного механизма по нагреву проверяют исходя из при­ мерного расчета прокатки листов. Технические данные, необходимые для ра­ счета, приведены в табл 15.

При расчете пусковой и тормозной

моменты были

приняты

равными

1,5 /И„ . Возврат валка в исходное положение осуществляется на

основной

(номинальной) скорости двигателя. Проверка на нагрев

двигателя

произво­

дилась без учета деформации клети.

 

 

 

Результаты расчета приведены в табл. 16.

 

 

Особенности работы привода нажимного механизма

Согласование

скоростей

 

Особенность станов для прокатки листов переменного сече­ ния заключается в необходимости согласования скорости пере­ мещения верхнего валка со скоростью прокатки.

Точность поддержания заданного соотношения скоростей должна быть порядка 1—2%.,

144 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

 

 

 

 

 

Таблица 15

Исходные данные

для

примерного расчета

двигателей по

нагреву

 

 

 

 

 

Номер прохода

 

 

 

 

 

1

2

3

Толщина листа, лмг.

 

6

4,5

3,5

до прокатки

....................

 

после прокатки .......................

 

4,5

3,5

3

Обжатие:

 

 

1,5

1

0,5

абсолютное, лл................

 

относительное,

%

клиновидной....................

25

22,2

14,3

Длина

прокатанной

3

5

6

части

листа, м

...........................

 

Клиновидность, мм/м......................

0,5

0,5

0,5

Установившаяся скорость прокатки,

0,5

0,5

0,5

мм/сек.............................................

 

 

Время прокатки, сек.........................

 

6

10

12

Максимальное давление, m . . . .

1890

1720

1185

Изменение соотношения скоростей, определяющееся мак­ симальной и минимальной клиновидностью, для современных станов составляют примерно 1 : 10. В ряде случаев для сокра­ щения цикла работы желательно, чтобы возврат валка в исход­

ное положение совершался на повышенной скорости, получае­ мой ослаблением поля двигателя. Общий диапазон изменения

скорости двигателя составит в этом случае 1 :20.

Для осуществления согласования скоростей с широким из­

менением их соотношения наиболее целесообразным является электропривод постоянного тока, работающий по системе Г—Д.

Существует три принципиальные схемы согласования скоро­

стей с использованием системы Г—Д: схема с общим генерато­

ром, со следящим и с независимым генератором.

1. Схема с общим генератором1. Двигатель нажимного ме­ ханизма и прокатный двигатель питаются от общего генератора

(рис. 72).

Соотношение скоростей меняется регулированием тока воз­

буждения двигателей. Схема отличается простотой и небольшим количеством машин.

Недостаток схемы заключается в малой гибкости и ограни­ ченных пределах изменения соотношения скоростей, так как се­ рийные двигатели металлургического типа допускают повыше­ ние скорости ослаблением поля всего в два раза.

1 Схема была опробована на лабораторном стане дуо 250 ЦКБММ.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 6

Пример проверки мощности двигателей

нажимного механизма

 

 

 

 

 

 

 

Номер прохода

 

 

 

 

 

 

 

I

2

3

Установившаяся

скорость:

 

 

0,25

0,25

0,25

перемещения валка иву, мм/сек..........

 

 

вращения двигателя

нажимного механизма

185

185

185

Пу, об/мин...................................................

 

 

 

Максимальный статический момент на валу

496

586

440

двигателя в данном пропуске Л4ДВ,

кгм . .

Момент холостого хода при:

 

 

25

25

25

подъеме валка Л4ХХП, кгм.......................

 

 

опускании валка Л4Ххо> кгм...........................

 

 

27

27

27

Эквивалентный момент за время прокатки 7ИЭП,

293

346

262

кгм ...........................................................................

 

 

 

 

 

Продолжительность разгона до установившейся

0,4

0,4

0,4

скорости при подъеме /рУ, сек........................

 

 

Путь валка за время разгона до установившей­

0.05

0,05

0,05

ся СКОРОСТИ Spy, Л1Л1

 

 

Продолжительность работы на установившейся

6

10

12

скорости (время прокатки ................) /пр, сек

 

 

Продолжительность торможения от установив­

0,335

0,335

0,335

шейся скорости до нуля ................../ту, сек

скорости

Путь торможения от

установившейся

0,042

0,042

0,042

до нуля STy, мм.................................................

 

 

Путь, проходимый валком за время разгона,

1,592

2,592

3,092

прокатки и торможения .......................S, мм

 

 

Продолжительность разгона до основной ско­

1,64

1,64

1,64

рости /р0, сек.....................................................

 

 

 

 

Путь валка за время разгона до основной ско­

0,82

0,82

0,82

рости Sp0, Л!Л1...............................................

торможения

основной

Продолжительность

1,35

1,35

1,35

скорости до нуля /то, сек................................

 

 

Путь торможения от основной скорости до нуля

0,69

0,69

0,69

Путь, проходимый валком на основной скорости

0,082

1,082

1,582

So, лы1...............................................................

 

перемещения

валка

на ос­

Продолжительность

0,0805

1,06

1,55

новной скорости /Хх, сек.................................

 

сек. .

Суммарное время работы

двигателя / s ,

9,805

14,785

17,275

Продолжительность включения ПВ, % . . . .

54,5

82

96

Среднеквадратичные:

 

 

 

301

358

329

момент /Исп. кв., кгм ...............................

 

 

мощность Ncp. кв., кет ...................................

 

 

65,3

67,9

62,4

Загрузка

по моменту — ....................100, %

 

 

135,5

160

120

Загрузка

по

 

/Ин

моменту

 

 

 

среднеквадратичному

 

 

 

Мср-кв- 100, %...............................................

 

 

89,7

98,5

90,5

 

 

 

 

 

 

мн

10 Э. Р. Шор

146 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Механические характеристики двигателей имеют различный наклон при разной степени ослабления поля, что обусловливает значительные погрешности при изменении тока нагрузки двига­ телей в процессе прокатки.

Рис. 72. Схема с общим генератором:

Дц—прокатный

двигатель;

Дц— двигатель

нажимного

механизма

Габариты двигателей при регулировании полем получаются большими. Это объясняется тем, что для привода нажимного ме­ ханизма требуется максимальный момент на всех скоростях и двигатель приходится выбирать с большим запасом по моменту. Увеличение габаритов двигателей нажимного механизма крайне

нежелательно, так как они установлены иа клети.

Схему с общим генератором целесообразно применять при небольших пределах изменения клиновидности, а также для про­ катных станов малой мощности, для которых неоправдывается применение дополнительного оборудования.

2. Схема со следящим генератором. Двигатель нажимного ме­ ханизма питается от отдельного генератора, сидящего на валу

прокатного двигателя. Соотношение скоростей можно менять ре­ гулированием напряжения генераторов и полем двигателей

(рис. 73).

Рис. 73. Схема со следящим генератором:

ДП — прокатный двигатель; Дн — двигатель нажимного механизма; — генератор нажим­ ного механизма

Схема позволяет получить сравнительно широкий диапазон изменения соотношения скоростей.

Недостаток схемы заключается в введении еще одной элект­ рической машины (генератора ГИ ), а также в увеличении мощ­ ности прокатного двигателя и его генератора на величину, не­

сколько большую мощности двигателя нажимного механизма.

Электрооборудование и общая характеристика станов

147

Так как мощность двигателя нажимного механизма станов для прокатки листов переменного сечения соизмерима с мощно­ стью главного привода, увеличение мощности 'нежелательно, осо­ бенно для крупных машин.

При отсутствии регуляторов скорости или напряжения точ­ ность поддержания соотношения скоростей сравнительно низка.

Схема может быть рекомендована для прокатных станов не­ большой мощности, требующих достаточно широких пределов

регулирования клиновидности, для которых не оправдывается применение электромашинных или иных регуляторов.

Схема со следящим генератором выполнена на одном из не­

больших по мощности станов' для прокатки — волочения тавро­

вых профилей переменного сечения.

3. Схема с независимым генератором. Двигатель нажимного механизма питается от отдельного генератора. Согласование скорости осуществляется с помощью электромашинного усили­ теля (ЭМУ), являющегося возбудителем генератора. Обмотка управления ЭМУ включается либо на разность напряжений та­

хогенераторов ТГ главного привода и ТГН нажимного механиз­ ма (рис. 74, а), либо на разность напряжений генераторов (рис. 74, б).

Первый вариант обеспечивает больший диапазон регулирова­

ния скорости, но требует установки тахогенераторов. Применение схемы с независимым генератором, обладающей

большой гибкостью, позволяет поддерживать высокую точность соотношения скоростей, использовать машины меньших габари­ тов, чем в схеме с общим и следящим генераторами.

Недостаток схемы заключается в необходимости применений дорогостоящих ЭМУ. Однако наличие ЭМУ обеспечивает опти­ мальную форму статических характеристик, что определяет хо­ рошее качество продукции.

Рассматриваемая схема является наиболее целесообразной'

для промышленных станов средней и большой мощности.

Вместо электромашинных усилителей можно применять так­ же магнитные усилители.-

Пуск и остановка двигателей нажимного механизма

Пуск. Качество листов переменного сечения зависит во мно­

гом от правильного определения момента пуска двигателей на­ жимного механизма. Двигатели необходимо пускать в такой мо­ мент, чтобы к началу прокатки они успели разогнаться до уста­ новившейся скорости и верхний валок занимал при этом строго

определенное положение.

На рис. 75 изображена схема прокатки листа на «поджим» в

три прохода.

10*

Рис. 74. Схема с независимым генератором:

а — согласование скоростей; б — согласование напряжений; Г — генератор прокатного двигателя; Дп — прокатный двигатель; Дн — двигатель нажим­

ного механизма; Г —генератор двигателя нажимного механизма; ЭМУ —

электромашннный усилитель; ОВГ — обмотка возбуждения генератора; ОУ—обмотка управления ЭМУ-, ТГ и ТГН — тахогенераторы

Рис. 75. Прокатка листа на «поджим» в три прохода

Электрооборудование и общая характеристика станов

149

В первом проходе прокатка должна начаться в точке а,

во

втором — в точке б, в третьем — в точке в. Верхний валок занима­

ет одно и то же исходное положение.

Вследствие того, что прокатка происходит при постоянной скорости во всех проходах, двигатели нажимного механизма дол­ жны пускаться в разные моменты времени. Это осуществляется с

помощью

фотореле

(или

 

 

флажкового

выключателя)

и

 

 

реле времени. При прохожде­

 

 

нии листа мимо фотореле оно

 

 

подает импульс на

реле вре- i

 

 

мени, которое управляет пус1_

 

 

ком

двигателей

нажимного

 

 

механизма.

Выдержка времени

 

 

устанавливается такой,

чтобы

 

 

к началу прокатки

листа

 

 

точке а, б или в) двигатели за-

Рис. 76.

Прокатка листа на «отжим»

канчивали разгон.

 

 

 

 

в два пР°х°Да

На рис. 76 изображена схема

прокатки на «отжим» в два

прохода.

 

 

 

 

 

 

В первом проходе прокатка должна

начаться в точке а, во

втором — в

точке б,

т. е. верхний валок будет иметь различное

исходное положение в разных проходах

(в первом проходе рас­

твор

валков будет

больше).

Исходное

положение устанавли­

вается с таким расчетом, чтобы валок за время разгона до уста­

новившейся скорости прошел расстояние от исходного положения до места начала прокатки.

Работа осуществляется также с помощью фотореле (или

флажкового выключателя) и реле времени.

При переходе от прохода к проходу

клиновидность обычно

не меняется, поэтому установившаяся

скорость перемещения

валка будет постоянной, и выдержка времени реле не должна из­ меняться. При изменении клиновидное™ меняется установившая­

ся скорость перемещения валка, а следовательно, и время разго­ на до установившейся скорости. В этом случае необходимо изме­ нить выдержку времени реле.

Остановка. После окончания прокатки листа необходимо

остановить валок. Особенно важно вовремя остановить валок при работе на «поджим», когда валок опускается, так как в про­

тивном случае можно посадить «валок на валок».

В момент окончания прокатки в каждом проходе лист выхо­

дит из валков. Поэтому остановка перемещения валка осущест­

вляется просто с помощью фотореле (ил-и флажкового выклю­

чателя) и обычного электромагнитного реле времени (измене­ ние выдержки времени в процессе работы не требуется).

15D Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

При работе на «отжим» также желательно валок остановить после окончания прокатки, так как запаздывание в остановке приводит к увеличению времени возвращения валка в исходное положение.

При работе на «отжим» в момент окончания прокатки лист во всех проходах, кроме последнего, не выходит из валков. По­ этому для остановки валка необходимо реле с дистанционным регулированием .выдержки времени.

Однако для упрощения схемы остановку часто производят

в момент выхода металла из валков, что приводит, как указыва­ лось выше, к увеличению времени возврата валка в исходное по­ ложение. В этом случае можно также использовать реле времени.

Возврат валка в исходное положение

Возврат валка в исходное перед прокаткой положение осуще­ ствляется системой, позволяющей дистанционно изменять это ис­ ходное положение. Существуют две основные системы: с путевы­ ми выключателями (командо-аппаратами) и сельсинно-следя-

щая.

В первой системе изменение исходного положения осущест­ вляется поворотом вала командо-аппарата по отношению к валу

нажимного механизма с помощью червячной муфты. В связи с частыми перестройками стана, командо-аппарат и муфту распо­ лагают в месте, удобном для обслуживания. Наиболее рацио­ нально устанавливать их на посту управления, однако в этом случае необходим «электрический вал» (рис. 77) для связи командо-аппарата с нажимным механизмом (т. е. командо-аппа­

рат приводится силовым сельсином, соединенным со вторым

сельсином, находящимся на .валу нажимного механизма). Иногда командо-аппарат и муфту располагают на клети в до­

ступном месте и связывают с нажимным механизмом системой

передач (обычно цепных).

Рассмотрим сельсинно-следящую систему более подробно,

так как она получила в настоящее время широкое распростране­

ние для автоматизации нажимных механизмов различных станов. Существуют две разновидности сельсинно-следящей системы:

система сельсин — сельсин и система трансформатор — сельсин. Система сельсин — сельсин имеет следующие основные орга­

ны (рис. 78):

1) задающий орган — сельсин-датчик (работает в трансфор­ маторном режиме); 2) измерительный орган — фазочувствитель­ ный мост (фазовый дискриминатор); 3) усилительные органы —

ЭМУ, генератор; 4) исполнительный орган — двигатель.

Когда роторы сельсина-датчика и сельсина-приемника за­ нимают согласованное положение, напряжение ^пых на одно-

Рис. 77. «Электрический вал» для привода командо-аппарата:

/_ командо-аппарат; 2 — червячная муфта; 3 — вал нажимного меха­ низма

Рис. 78. Принципиальная

схема следящей

системы

сельсин —

 

 

сельсин:

 

 

д_ двигатель;

Г — генератор; ЗЛ1У — электромашинный

усилитель,

ОВГ — обмотка

возбуждения

генератора; ОУ1 и

ОУ2— обмотки управле­

 

 

ния ЭМУ

 

 

 

 

к ЭМУ

Рис. 79. Принципиальная схема следящей системы

трансфор­

 

матор— сельсин:

 

Г — генератор;

ОВГ — обмотка возбуждения генератора; ДР — диффе­

ренциальный

редуктор; В — вспомогательный двигатель;

СП — сель­

син-приемник; Т — задающий трансформатор

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ