attachments / sms-demag 2012

Требования, предъявляемые к электроприводу рольгангов и расчёт мощности его привода

Можно сделать следующую разбивку рольгангов по технологическим признакам, для которых могут быть приняты одинаковые составляющие моментов.

Рольганги, работающие в чисто транспортном режиме. Двигатель, вращающий эти рольганги должен покрывать статический момент транспортирования и момент холостого хода. Он также должен покрывать момент от искривления полосы:

Рольганги, работающие в условиях, когда возможен упор. Двигатель должен иметь момент для вращения в условиях буксования при неподвижном металле:

Если двигатель не покрывает этот суммарный момент, он может опрокинуться и наступит режим короткого замыкания. Выбранный таким образом двигатель обеспечивает и разгон.

Рольганги, которые должны обеспечить максимальное ускорение для сокращения времени пауз, чтобы получить максимальную производительность. Двигатели этих рольгангов должны обеспечить момент буксования на прокатываемой заготовки, покрывать потери холостого хода, момент транспортирования и момент ускорения движущихся частей:

Полученные значения моментов необходимы и достаточны.

Во всех случаях необходима проверка двигателя по нагреву.

Требования, предъявляемые к электроприводу рольгангов и расчёт мощности его привода

Специфической особенностью для рольгангов является определение так называемого предельно-оправдываемого момента (максимального, не дающего пробуксовки момента электродвигателя), так как при разгоне рольганга с находящимся на нём металлом ускорение не может быть больше величины:

a = μб Fт,

Максимально возможные ускорения при транспортировке металлопроката по стальным роликам: для холодного металла – amax= (0,98…1,47) м/с2

для холодного металла – amax= (1,47…2,94) м/с2

При движении металла по роликам с ускорением, но без буксования, динамический момент не должен быть больше силы трения между роликом и рольгангом.

Предельно-оправдываемый момент при ускорении:

Mпоу = 2 9,81 i μб JΣ + Mc тр min , Dр

Предельно-оправдываемый момент при замедлении:

Mпоз = 2 9,81 i μб JΣ −Mc тр max Dр

Mcтр min, Mcтр max - полные статические моменты при транспортировке металлопроката соответственно максимальной и

минимальной массы;

J∑ - суммарный момент инерции системы на валу двигателя с учетом массы заготовки

Расчёт мощности двигателя слитковоза и требования к его электроприводу

Слитковоз является транспортирующим механизмом, доставляющим слитки от нагревательных колодцев к рольгангу. Производительность слитковоза зависит от количества перевозимых слитков, интенсивности ускорений и замедлений, а также от максимальной скорости перевозки. Интенсивность ускорения и замедления определяется коэффициентом сцепления с рельсами и весом, приходящимся на каждую ведущую ось − сцепным весом слитковоза Рк. Коэффициент сцепления φ уменьшается с увеличением скорости передвижения, однако это уменьшается незначительно и можно принять φ=0.18…0.22. Производительность слитковоза зависит от ускорений и замедлений, поэтому эти величины целесообразно поддерживать неизменными и равными предельно допустимым. Если при движении слитковоза сила инерции Т больше сил сцепления F между ходовыми рельсами и колёсами, то произойдёт скольжение колёс о рельсы:

Из равенства T=F можно определить максимально допустимое ускорение, называемое критическим, выше которого начинается буксование:

akp =ϕg Pk . G0

Статический момент двигателя Мс при движении исходного слитковоза со слитком, равен:

Динамический момент на валу двигателя равен:

Mдин = Mдин1+ Mдин2,

Расчёт мощности двигателя слитковоза и требования к его электроприводу

инерции вращающихся масс;

m0 − масса поступательно движущихся частей;

J − момент инерции вращающихся масс, приведённый к валу двигателя.

Полный момент двигателя при ускорении, равном критическому, называется предельно оправдываемым. С учётом последних выражений получим:

Mпр0 =βQη0i (μr+f 10−2 )+ m0 ηaкрi R + JiaRкр .

Ускорение слитковозов доведено до 1.1…1.3 м/с2, а скорость движения − до 7 м/с. Производительность многих прокатных станов в большей степени зависит от своевременной подачи слитков от нагревательных колодцев к приёмному рольгангу. Величина скорости передвижения слитковоза зависит от максимальной скорости, средних ускорений и замедлений, а также от заданного перемещения.

При ручном управлении среднее замедление обычно значительно ниже допустимого по условиям отсутствия пробуксовки. Это объясняется боязнью оператора разбить слитковоз о рольганг. Для обеспечения максимального быстродействия и минимального времени цикла важно обеспечить точную остановку слитковоза у колодца, так как в противном случае кран должен выполнять дополнительные движения. Подлежит автоматизации управление слитковоза при подходе слитковозов к рольгангам и к заданной группе колодцев.

Дальнейшему повышению скорости (более 7 м/с) препятствует большой вес слитковоза, что приводит к быстрому разрушению пути и снижению надёжности работы контактной сети. Выход − переход к канатному приводу.

Одним из основных требований, предъявляемых к системе управления ЭП слитковоза с приводными колёсами является необходимость безбуксовочного ускорения и замедления. В связи с большой опасностью разбить слитковоз о рольганг основное внимание должно быть уделено защите и аварийному торможению.

Расчёт мощности двигателя нажимного устройства и требования к его электроприводу

При вращении нажимных винтов момент статического сопротивления Мс создаётся силами трения: в шлицах и нарезке нажимных винтов; в пятах нажимных винтов; в опорных подшипниках и направляющих, по которым скользят подшипники нажимных винтов и траверсы уравновешивающего устройства. Поскольку верхний валок перемещается во время пауз, то усилие давления металла на валки в расчёте не учитывается. Его учитывают в расчетах НУ листопрокатных станов.

Мс, приведённый к валу двигателя, определяется для различных направлений движения

верхнего валка по следующим формулам: ( ) 1 − при опускании верхнего валка: ↓ MC =1.1 ↓ MB + Mпт i η,

Коэффициент 1.1 учитывает трение подушок о направляющие, трение в опорних подшипниках и другие неучтённые сопротивления.

Момент трения в нарезках нажимных винтов определяется:

mв − масса верхнего валка с подушками, опорными стаканами и другими деталями; mнв − масса нажимного винта (кг);

mтр − масса траверсы уравновешивания; g=9.81 м/с2 − ускорение свободного падения;

∑m − суммарная масса уравновешиваемых деталей, равная∑m = mв + 2 mнв;

dср− средний диаметр нарезки нажимного винта;

α− угол подъёма винтовой линии нарезки нажимного винта; ρ − угол трения в нарезке нажимного винта;

tg(ρ)=μ =0,1; - коэффициент трения в резьбе при нормальных условиях смазки

Расчёт мощности двигателя нажимного устройства и требования к его электроприводу

Если нажимной винт имеют не прямоугольную, а трапецеидальную нарезку, необходимо учитывать угол скоса резьбы β.

Момент трения в пятах нажимных винтов:

Если механизм установки верхнего валка имеет систему уравновешивания с обратными винтами, то в расчетах необходимо учитывать моменты, создаваемые этими винтами.

Динамический момент на валу электродвигателя НУ определяется из уравнения движения:

Линейное ускорение и замедление нажимных винтов а, необходимое при расчёте ЭП определяется следующим образом: при установившемся движении нажимной винт делает один оборот за

Расчёт мощности двигателя нажимного устройства и требования к его электроприводу

Откуда получим для периода пуска и торможения формулу для определения линейного ускорения и замедления нажимного винта:

Порядок расчёта мощности двигателя следующий:

1)в соответствии с программой прокатки составляется таблица перемещений верхнего валка;

2)рассчитывается допустимое время перемещения по пропускам;

3)на основании этой таблицы строится тахограмма и нагрузочная диаграмма ЭП НУ и вышеописанные зависимости;

4)проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности производится известными

методами.

Величина тока упора определяется условиями обеспечения необходимых ускорений и замедлений. НУ реверсивных обжимных станов работают в напряжённом режиме с большим числом включений в час, поэтому параметры привода необходимо выбирать так, чтобы он обеспечивал минимальное время протекания переходных процессов.

Максимальная скорость перемещения валка составляет 250 мм/с, а ускорение и замедление − 150 мм/с2 и выше.

Точность остановки верхнего валка блюминга и слябинга ±1мм.

Для привода нажимных винтов чаще применяют вертикальные электродвигатели.

Прокатка металла ведётся по заранее установленным программам обжатий, которые определяет положение валка в каждом пропуске. Верхний валок перемещается нажимным механизмом в течении паузы перед очередным пропуском металла, поэтому задачей САУ является обеспечение определённой серии программ положений верхнего валка и обработка этих положений. Поставленной задаче наиболее полно отвечает привод с регулированием положения с программным управлением.

В качестве аварийного торможения целесообразно использовать динамическое торможение.

Расчёт мощности двигателя нажимного устройства и требования к его электроприводу

Требования к электроприводу летучих ножниц и расчёт мощности привода

Независимо от разнообразных условий работы можно выделить некоторые характерные для всех летучих ножниц признаки, определяющие выбор САУ:

−ножницы должны резать движущуюся полосу в поперечном направлении при её рабочей скорости;

−при резании на мерные длины последние могут изменяться в довольно широких пределах;

−ножницы и САУ должны обеспечивать получение заданного ряда длин;

−точность реза должна быть высокой во избежание больших отходов металла;

−ножницы и САУ должны обеспечивать получение первой мерной длины отрезаемого проката или отрезания переднего конца полосы заданной длины (обеспечивается пуском ножниц из фиксированного положения

либо применением в приводе ножниц регуляторов пространственного положения ножей);

−система ЭП должна обеспечивать максимальное быстродействие в переходных процессах, что важно для сокращения паузы между прокатываемыми полосами, то есть увеличения производительности стана;

−ЭП и его система управления должны обеспечивать разгон и торможение ножей до рабочих скоростей при заданных углах поворота за время разгона;

−надёжная работа при большом числе включений в час;

−фиксация ножей в исходном положении с высокой точностью (±1º)

−запас кинетической энергии движущихся частей механизма и привода должен быть достаточным для разрезания максимальных сечений при минимальной рабочей скорости.

Сточки зрения ЭП летучие ножницы можно разделить на следующие группы.

1.Ножницы, работающие с постоянной скоростью вращения ножей между резами.

1.1.Имеющие регулятор пространственного положения ножей для получения первой мерной

длины.

1.2.Останавливающиеся после разрезания каждой полосы в исходном положении и начинающие работу при подходе следующей полосы.

2.Ножницы, работающие по заданной программе изменения скорости двигателя в период между резами (ножницы с электрическим выравниванием скоростей).

3.Ножницы, работающие в режиме пуска для каждого реза.