СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТНЫМ РЕЖИМОМ ОТВОДЯЩЕГО РОЛЬГАНГА ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА
CONTROL METHOD OF VELOCITY MODE OF OUTGOING ROLLER TABLE OF WIDE-STRIP ROLLING MILL

Способ управления заключается в том, что транспортирование полосы с момента захвата головной части полосы моталкой до выхода хвостовой части полосы из клети осуществляется роликами рольганга в режиме сопровождения без приложения к полосе как тянущих, так и тормозящих усилий.
Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к отводящим рольгангам широкополосных станов.
Цель изобретения - повышение долговечности роликов отводящего рольганга стана горячей прокатки и улучшение качества прокатываемого листа.
Известен способ управления скоростным режимом отводящего рольганга, заключающийся в том, что при транспортировании переднего конца полосы по отводящему рольгангу скорость роликов рольганга устанавливают пропорционально скорости полосы с превышением на 5-10%, после захвата переднего конца полосы моталкой окружную скорость роликов рольганга делают равной скорости полосы (Лейерс И., Гайдеприм Ю., Гризе Ф.-В. «Черные металлы». 1977, №4, с.3-9).
Известно устройство управления приводом секции отводящего рольганга, обеспечивающее превышение окружной скорости роликов секции рольганга над скоростью транспортирования головной части листа до захвата его моталкой; согласование окружной скорости роликов рольганга со скоростью транспортирования полосы с момента захвата головной части полосы моталкой до выхода хвостовой части полосы из клети; уменьшение окружной скорости роликов рольганга по отношению к скорости транспортирования заднего конца полосы после выхода ее из последней катающей клети (Авторское свидетельство СССР №1045970, кл. В21В 37/00, 1983).
Недостатком указанных устройств является невозможность точного согласования скоростей роликов рольганга в пределах одной секции и скорости транспортирования полосы в режиме ее сопровождения. В результате большинство роликов секции рольганга работают в режиме сопровождения на небольших скоростях скольжения относительно полосы. Момент на валу двигателя при этом может изменяться в широких пределах - от минимального значения M1 (характеристика 1 (см. чертеж) определяет максимальную тормозящую способность электропривода ролика) до максимального значения М2 (характеристика 2 (см. чертеж) определяет максимальную тянущую способность электропривода ролика). Таким образом, работа усилий транспортировки (сил трения) может достигать значительных величин при работе ролика на небольших скоростях скольжения, что приводит к повышенному износу ролика и снижению качества поверхности листа:
где Т - сила трения на контакте ролика с полосой;
CK
L - путь скольжения ролика;
ΔV - рассогласование скоростей ролика и полосы;
t - время скольжения (транспортирование полосы с момента захвата головной части полосы моталкой до выхода хвостовой части полосы из клети занимает до 90% всего цикла прокатки при транспортировке полос «тонкого» сортамента).
П
P
На чертеже показаны характерные режимы работы электропривода ролика отводящего рольганга: 1, 2, 3 - механические характеристики электропривода; 4 - момент транспортирования; V - скорость транспортирования полосы; R - радиус ролика.
Цель заявленного изобретения достигается посредством минимизации усилий транспортирования (трения) на контактах ролики - полоса при транспортировании полосы с момента захвата головной части полосы моталкой до выхода хвостовой части полосы из клети (характеристика 3 (см. чертеж) определяет работу электропривода ролика в режиме сопровождения полосы без приложения к последней усилий транспортирования).
Разработана методика оценки усилий (моментов) транспортирования на контакте ролик - полоса:
ДВ
ХХ
C
ДИН
где М - электромагнитный момент двигателя, Н·м; М - момент холостого хода, определяемый потерями в двигателе и подшипниках ролика от действия силы тяжести ролика, Н·м; M - статический момент сопротивления, обусловленный потерями на трение в подшипниках ролика от действия силы тяжести транспортируемого металла, Н·м; М - динамический момент, Н·м.
Таким образом, требование минимизации усилия на контакте ролик - полоса выполняется при условии:
Заявленный способ управления скоростным режимом отводящего рольганга осуществляется следующим образом.
XXi
1. В режиме прокрутки электропривода рольганга на холостом ходу создается база данных токов холостого хода I ролика для различных значений скорости вращения.
2. Рассчитывается момент холостого хода ролика, соответствующий скорости прокатки в режиме сопровождения полосы:
Н
где сФ - произведение конструктивной постоянной двигателя на его номинальный магнитный поток.
3. Для конкретных параметров полосы определяется момент сопротивления перемещению полосы:
П
Ц
ТР
ТР
ТР
где G - сила тяжести полосы в межроликовом пространстве, Н; R - радиус цапфы ролика, м; К - коэффициент трения в подшипниках - для инженерных расчетов величину К рекомендуется принимать в диапазоне К=0,005÷0,01.
Ci
XXi
XXДВ
TPi
Точность расчета M можно существенно увеличить, если по величине M при известном значении М (момент холостого хода непосредственно двигателя, определяемый трением в подшипниках ротора) выполнить оценку реального значения коэффициента трения в подшипниках ролика K:
P
где G - сила тяжести ролика.
ДИН
4. Определяется величина динамического момента М по разработанной динамической модели (Исследование адекватности динамической модели электропривода отводящего рольганга стана 2000 горячей прокатки экспериментальным данным. / Швидченко Д.В., Белый А.В., Мухин А.П. «Магнитогорск, гос. техн. ун-т». - Магнитогорск, 2005. - 11 с. - Библиогр. 3 назв. - Рус.- Деп. в ВИНИТИ 20.06.05, №871, 2005).
ДВi
i
Н
XXi
Ci
ДИН
5. Выполняется операция сравнения текущего значения момента электродвигателя М=I·сФ со значением М+М+М.
6. В зависимости от величины отклонения текущего значения момента на валу электродвигателя от требуемого выдается соответствующее задание на индивидуальные регуляторы нагрузки электродвигателей роликов.