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

152 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

фазной обмотке сельсина-приемника равно нулю. В этом случае через обмотки ЭМУ, включенные в плечи фазочувствительного моста, протекают равные токи. Обмотки включены встречно, поэ­ тому результирующие ампервитки ЭМУ равны нулю.

При повороте ротора сельсина-датчика на некоторый угол появляется напряжение £7ВЫХ, которое прикладывается к диа­ гонали фазочувствнтельного моста. В результате этого в одной из обметок ЭМУ ток увеличивается, а в другой уменьшается. По­

являются результирующие ампервитки, возбуждается ЭМУ и ге­ нератор, двигатель нажимного механизма начинает вращаться

(направление вращения зависит от направления поворота сель­

сина-датчика). При этом поворачивается ротор сельсина-прием­ ника, связанный механически с валом нажимного механизма. Когда ротор сельсина-приемника займет положение, согласован­ ное с ротором сельсина-датчика, двигатель нажимного механизма остановится (в этом случае Пвых = 0, следовательно, напряжение

генератора также равно нулю).

Принцип работы системы трансформатор — сельсин (рис. 79)

такой же, как у описанной выше системы сельсин — сельсин. От­ личие заключается в том, что вместо сельсина-датчика использу­ ется трансформатор и дифференциальный редуктор с вспомога­

тельным двигателем (арретир).

При соглассованной системе напряжения Двых =0. При необ­ ходимости переместить нажимной механизм в новое исходное по­ ложение включается двигатель дифференциального редуктора

(арретира) и ротор сельсина-приемника смещается на заданный угол относительно вала нажимного механизма. При этом на од­ нофазной обмотке сельсина-приемника появляется напряжение £7ВыХ, которое йодается на диагональ фазочувствительного мо­ ста. Возбуждается ЭМУ, генератор и двигатель начинают вра­ щаться, .возвращая ротор сельсина-приемника в согласованное положение. Вращение продолжается до тех пор, пока UBax не сделается равным нулю.

Статические характеристики привода нажимного механизма

Для получения качественного проката статические характе­ ристики электропривода нажимного механизма должны отвечать двум требованиям:

1) обеспечивать возможно большую жесткость характеристик до некоторого предельного момента нагрузки (момент отсечки) и 2) иметь крутой спад скорости после отсечки для ограничения

момента упора.

Такие характеристики (рис. 80) обеспечивают схемы с отсеч­ ками по току, напряжению и с совмещенными отсечками.

Схема управления нажимными механизмами стана для прокатки листов переменного сечения

На рис. 81 приведена примерная упрощенная схема управле­ ния нажимными механизмами стана для прокатки листов пере­

менного сечения. В ее основу положены принципы, описанные вы­ ше: согласование скоростей'перемещения винтов и главного при­ вода осуществляется тахогенераторами, воздействующими на электромашинный усилитель; пуск производится фотореле и- электронным реле времени; остановка — фотореле и электромаг­ нитным реле времени; возврат валка в исходное положение — следящей системой сельсин — трансформатор.

Рис. 80. Статическая харак­ теристика привода:

/ИОтс—момент отсечки: Л4уп— момент упора; п — скорость вращения

мотс муп

3.ПРИВОД НАТЯЖНОГО УСТРОЙСТВА

Вотличие от станов для холодной прокатки листов постоянно­

го сечения, где натяжение в процессе прокатки должно быть по­ стоянным, в станах для прокатки листов переменного сечения с изменением сечения должно меняться натяжение. Необходимо,, чтобы удельное натяжение, т. е. натяжение, отнесенное к площа­ ди данного сечения, в процессе прокатки оставалось постоянным. Это требование можно выполнить только при прокатке на «под­ жим», когда лист задается в валки стана толстым концом. Помере уменьшения сечения прокатываемого листа с помощью спе­ циального устройства уменьшается натяжение.

При прокатке на «отжим», когда лист задается в стан тонким концом, по мере увеличения сечения необходимо увеличивать натя­ жение. Такой процесс нельзя осуществить, так как величина уси­ лия натяжения ограничивается площадью сечения металла в ме­

сте его захвата зажимным механизмом у тонкого конца листа.

Выбор и проверка мощности привода натяжного устройства

Выбор и проверка мощности двигателя производится в соот­ ветствии с методикой, изложенной выше.

Статический момент рассчитывают обычно для прокатки ли­ стов на «поджим» с максимальным натяжением и минимальной

-док

Вперед

156 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

клиновидностыо (наиболее тяжелый случай прокатки). Считают величину натяжения в процессе прокатки неизменной, что дает некоторый запас при расчете требуемой мощности.

Статический момент на валу двигателя определяется по фор­ муле:

(7\ + Т2 + 7’3)-^

цепей по направляющим; О„.0 —диаметр начальной окружности приводной звездочки;

т)р —к. п.д. редуктора; т]ц —к. п. д. цепной передачи;

ip — передаточное число редуктора.

Проверка двигателя на нагрев производится по методу сред­

неквадратичного тока или момента. Предварительно необходимо построить соответственнно график тока или момента двигателя.

Для привода натяжного устройства обычно применяют двига­ тель постоянного тока с независимым возбуждением, питающий­ ся от отдельного генератора.

Это объясняется необходимостью: а) регулирования скорости, б) регулирования натяжения в широком диапазоне (до 30: 1).

В качестве возбудителя генератора используют электрома-

шинный усилитель.

Особенности работы электропривода натяжного устройства,

Статическая характеристика привода должна обеспечивать возможность получения различной величины! натяжения при по­ стоянной скорости прокатки. При исчезновении натяжения (на­ пример, при выходе листа из валков или его обрыве) скорость тележки не должна превзойти некоторой допустимой 'максималь­ ной величины.

Требуемую статическую характеристику можно получить в схеме электромашинного управления с отсечкой по напряжению' и с жесткой обратной связью по току двигателя.

различные величины момента натяжения, или, что то же, разные значения тока якоря (/ь /2. /з)-

При выходе листа из валков скорость перемещения тележки возрастет до пх.х. Эта скорость обеспечивается благодаря вступ-

лению в действие отсечки по напряжению. Если бы отсечки не бы­ ло и характеристики холостого хода генератора и ЭМУ были бы прямолинейны, то при исчезно­ вении натяжения скорость уве­ личилась бы до п0.

На рис. 83 изображена

принципиальная электрическая схема привода натяжного уст­ ройства. Двигатель натяжного устройства Д питается от гене­ ратора Г, возбудителем которо­ го является электромашинный усилитель ЭМУ, имеющий не­ сколько обмоток управления: 03 — задающая обмотка, ОТ—

кает ток, создающий ампервит­

ки aws. Ток токовой обмотки пропорционален нагрузке двигателя. Ампервитки токовой обмотки awr направлены навстречу зада­ ющим ампервиткам.

вс

Рис. 83 Принципиальная схема электропривода натяжного устройства

В обмотке обратной связи по напряжению ток может проте­ кать, если напряжение 'генератора Ur выше напряжения сравне­ ния J7cp (благодаря вентилю ВС).

Ампервитки этой обмотки также направлены встречно зада­ ющим ампервиткам.

158 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Результирующие ампервитки awp, определяющие э. д. с. ге­

Небольшое дальнейшее увеличение тока нагрузки приводит

к значительному снижению напряжения (рис. 84).

Рабочей зоной характеристики для привода натяжного уст­ ройства является участок 2.

Скорость перемещения натяжного устройства при постоян­

ной скорости прокатки также постоянна, поэтому результирую­ щие ампервитки

awp — aw3 — awT« const.

Можно считать, что awT = ZTtwT и zT == —,

где гт — ток в токовой обмотке; wT—число .витков токовой обмотки; / —ток в цепи якоря двигателя;

Яш— сопротивление в цепи якоря двигателя; Ят—сопротивление цепи токовой обмотки.

Отсюда aw3-----wT« const.

Для увеличения натяжения требуется увеличить ток двига­ теля /. В этом случае необходимо, чтобы соответственно увели­

том PH, а задающие ампервитки — реостатом РЗ (рис. 83).

Автоматическое регулирование натяжения

При прокатке на «поджим» по мере уменьшения сечения листа' необходимо уменьшать натяжение. Осуществляется это выведе­ нием сопротивления реостата PH с помощью сельсинно-следящен системы.

Поворот реостата сельсином может выполняться либо в фун­ кции раствора валков, либо в функции длины листа. Для этой цели устанавливают два сельсина-датчика: один связан с на­

тяжным механизмом (СДР), второй (СДП)—с натяжным ус­ тройством.

С помощью переключателя U можно подключать сельсин-

приемник СП к любому сельсину-датчику СДР или СДП'

(рис. 85).

Рис. 85. Сельсинно-следящая система для автоматического поворота реостата натяжения PH

При дрессировке и нагартовке листов переменного сечения- (когда перемещение валка происходит не электроприводом, а гидроприводом) сельсин СДР нажимного механизма не повора­

460 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

чивается. В этом случае возможна работа только в функции дли­ ны листа.

Регулирование в функции толщины листа. При полностью введенном сопротивлении реостата PH должно быть максимальное натяжение, соответствующее наибольшей возмож­ ной величине толстого конца; при полностью выведенном сопро­ тивлении реостата PH должно быть минимальное натяжение, со­ ответствующее возможной наименьшей величине тонкого конца.

Если, например, максимальная толщина толстого конца — 8 мм, минимальная толщина тонкого конца—1 мм, то реостат должен обеспечивать возможность регулирования натяжения в отношении 8: 1. Градуировать шкалу реостата удобнее в мил­ лиметрах (соответствующих толщине листа, рис. 86).

Реостат PH через червячную муфту соединен с сельсином для автоматического регулирования натяжения.

Начальное положение реостата PH, т. е. начальное натяже­ ние, можно менять с помощью червячной муфты, которая поз­ воляет плавно смещать вал реостата по отношению к валу сель­

сина-приемника.

Например, если толстый конец листа имеет 4 мм, то враще­ нием рукоятки червячной муфты переводят ползунок реостата

в положение, соответствующее 4 мм по шкале (показано пункти­

ром на рис. 86).

Рис. 86. Реостат натяжения PH с червячной муфтой и сельсином для автоматического регу­ лирования натяжения

. Автоматическое регулирование натяжения в зависимости от толщины полосы в зоне прокатки осуществляется поворотом ва­

ла реостата сельсинно-следящей системой.

162 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Реостат РУК служит для установки натяжения, соответствующе­ го тонкому концу. Реостат РНК является корректирующим и служит совместно с реостатом PH для установки натяжения, со­ ответствующего толстому концу. Для получения примерно ли­ нейного закона изменения натяжения сопротивление реостата

PH приходится в этом случае разбивать неравномерно.

Регулирование натяжения в листе может осуще­ ствляться гидроприводом. Как указывалось выше, тележка с зажимным механизмом и натяжная каретка связаны через си­ стему поршень — цилиндр, представляющих буферное устрой­ ство. Если после захвата листа зажимным механизмом нагне­ тать масло в цилиндр с помощью насоса, то этим можно обеспе­ чить натяжение в листе.

Изменением количества подаваемого масла регулируют натя­ жение. Последнее осуществляется с помощью подпорного кла­

пана, ползун которого перемещается по копирной линейке, про­

ложенной вдоль пути натяжной каретки.

Меняя расстояние копирной линейки от натяжной каретки и наклон линейки, получают различное начальное натяжение и разную степень изменения натяжения.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА И СОРТАМЕНТ СТАНОВ ДЛЯ ПРОКАТКИ ЛИСТОВ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

Характеристика станов

В табл. 17 приведена техническая характеристика некоторых станов для прокатки листов переменного сечения.

Таблица 17

Техническая характеристика некоторых станов для холодной прокатки листов и полос переменного сечения

мотор