DE2033189A1

DE2033189A1 - Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Enddicke von Walzgut

Info

Publication number: DE2033189A1
Application number: DE19702033189
Authority: DE
Inventors: Mario Luttich Economopoulos (Belgien)
Original assignee: Centre National de Recherches Me tallurgiques Association sans but luc ratif, Brüssel
Priority date: 1969-07-10
Filing date: 1970-07-04
Publication date: 1971-01-14
Also published as: BE735961A; NL7010139A; LU61290A1; FR2054245A5

Description

PATENTANWALT 4 DÖSSELDORF-BENRATH 3,7.1970 DIPL.-ING. ULRICH PLÖGER BENRATHER SCHLOSSALLEE 89

. TELEFON 713234

I reg.NR. 16Q7 [2033189

CENTRE NATIONAL DE RECHERCHES METALLURGIQUES, a.s.b.l. »*7, rue Montoyer, Brüssel /BELGIEN

Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Enddicke von Walzgut

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Enddicke von Walzgut.

Es ist bekannt, daß im Prinzip die Regelung der Enddicke von Walzgut darin besteht, zu gegebener Zeit und in der gewünschten Richtung einen oder mehrere der den in der Ausführung begriffenen Walzvorgang beeinflussenden Parameter so zu verändern, daß die Dicke des betreffenden Walzguts konstant gehalten wird, sowie diese Dicke wiederherzustellen, wenn sie aus welchem Grunde auch immer auf unerwünschte Weise verändert worden ist.

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Von den zur Durchführung einer solchen Regelung bereits angewandten Verfahren sei das unter dem Namen A.O.C. (Dickenmesserprinzip) bekannte Verfahren genannt, bei welchem die Walzkraft dazu herangezogen wird, die Walzgutdicke in der gewünschten Richtung zu beeinflussen bzw. zu verändern. Dieses System basiert auf der Formel hg * F/M + S, wobei hg - die Enddicke, F =. die den Walzen beaufschlagte Kraft, N - das Elastizitätsmodul des Oerüstes, S * die Grosse für die Anfangsstellung der Druckspindel. Die Regelung der Dicke η« zieht die Beachtung des Zustandes dhg « 0 bzw.

fe dS - — naoh sich.

^w M ·

Diese Regelung ist aus den nachfolgenden Betrachtungen leicht verständlich}

Die Figur 1 zeigt ein Diagramm, in welchem die Ordinate die einem gegebenen Walzgut beaufschlagte Walzkraft F und die Abszisse die Enddicke h dieses Walzgutes darstellen.

In dieses Diagramm 1st die Kurve 1 (mit weitgehendst gerad» llnigem Verlauf) eingetragen, welche diejenige Kraft F darstellt, welche erforderlich 1st, damit das Walzprodukt mit einer Dicke hg austritt.

Diese Gerade stösst im Punkt hj auf die Abszisse, welche P die Walzgutdicke beim Einstloh in das Gerüst darstellt. Je naeher hg bei hj, umso grosser die erforderliche Kraft F.

Desweiteren stellt die Kurve 2 die den Walzen in Abhängigkeit von der Gerds^durchbiegung beaufschlagte Kraft dar. Diese Kurve (Gerade) 2 trifft la Abszissenpunkt 3_Q entsprechend dem anfänglichen Walzenabstand auf die Aohse OX. Der Schnittpunkt 3 dieser beiden Geraden markiert den Funktionspunkt des Walzwerks und entspricht der den Walzen beaufschlagten Kraft P₀ sowie der Enddicke hg.

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Wird aus welchem Grunde auch immer die Einstichdicke grosser als h'₁> h,, so nimmt die den Walzen beaufschlagte Kraft automatisch zu bis auf P¹O > Po und ergibt sich ein neuer Oleichgewichtspunkt (*0, dem eine Enddicke h^f ₂> hg entspricht.

Da die Enddicke nicht variieren kann, muss So um A S so reduziert werden, dass der neue Punktionspunkt bei 5 liegt, dem eine neue Enddicke hg entspricht. Es liegt auf der Hand, dass die vorgenommene Korrektur ausgedrückt wird durch die Gleichung^ S «-&£ ,wobei Δ S * die beaufschlagte Anstellkraft,£F - die denfalzen beaufschlagte Mehrkraft und M - der Winkelkoeffizient der Geraden 2.

So gesehen scheint das vorbeschriebene Korrektursystem in der Tat die Regelung der Enddicke hg zu ermöglichen.

Es wurde jedoch festgestellt, dass bei an sich unvermeidlichen Geschwindigkeitsanderungen la Zuge eines Walzvorgangs eine Korrektur der vorbeschriebenen Art nicht nur zu einer Störung des Gleichgewichts schlechthin, sondern mehr noch zu einem grösseren Ungleichgewicht als normal führte, übernimmt man auf eine Figur 2 die Kurven 1 und 2 der Figur zwecke Untersuchung dessen, was bei einer Erhöhung der Walzgeschwindigkeit geschieht, so stellt man fest, dass die Dicke des Walzguts abnimmt. Sie wird beispielsweise h, < hgi es ergibt sich automatisch eine Vergrösserung der den Walzen beaufschlagten Kraft P ua einen Wert Δ ^F (Punkt 6). Das vorbeschriebene Korrektursysten bewirkt, dass eine Anstellkraft von Δ S —£12- beaufschlagt wird, der eine erneute Verringerung der^icke (h^)entspricht, se dass die bestehende Unsymmetrie bzw. das bestehende Ungleichgewicht (Punktionspunkt 7> grosser wird.

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Die Erfindung betrifft speziell ein Verfahren, mit dem sich dieser Nachteil ausschalten lässt.

Das erfindungsgemässe Verfahren sieht über den Rahmen der bereits in der Anwendung befindlichen Verfahren hinaus vor, die Regelung der Enddicke abhängig zu machen von zusätzlichen Variablen, die da sind die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes und die dimensionsraässlgen Bedingungen des zwischen den Zapfen und den Gerüstlagern bestehenden öl« films.

Die angewandte Relation zwischen der Enddieke hg des Walzgutes und den übrigen Variablen lässt sich durch die folgende mathematisch· Formel ausdrücken:

+ S + aV ·»· b

cV + M wobei:

F - die den Walzen beaufschlagte Kraft V » die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes (oder eine

korrelative Grosse)
H = das Elastizitätsmodul des Gerüste bei Geschwindigkeit

Null
S « die d3e Anfangsstellung der Druckspindel bezeichnende Grosse

b - auf experimentellem Wege bestimmte und für ein bestimm-

^c tes Walzgerüst gültige Konstanten, nämlichί a « der Winkelkoeffizient der Kurve (einer Geraden angenähert), die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Grosse der WalzenverSchiebung relativ zur Anfangsstellung bei Geschwindigkeit Null darstellt, wobei diese Verschiebung auf der Achse der Abszissen zwischen den Verlängerungen bis zu dieser Achse der' die Gerüstdurchbiegung bei verschiedenen Gesehwindigkei. ten repräsentierenden Geraden gemessen ist

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b_ - die Ordinate am Ausgangspunkt eben dieser Geraden Q m der Winkelkoeffizient der Kurve (einer Geraden angenähert), welche in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Grosse der Gerüstdurchbiegung darstellt*

Die Regelung der Dicke hg bedingt, dass dhg - ο

oder ^S . dP + ^S . ds -+-^a... dV - ο hF *>S bV

oder dS » --5S + (-a + · . o) dV M₁ M₁ ²

wobei M₁ * M + oV das dynamische Elastizitätsmodul des GerUsts darstellt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist somit dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich die Momentangrössen F und V für den in der Ausführung begriffenen Walzvorgang gemessen werden, wobei die Konstanten M₁, a, b, c vorher auf experimentellem Wege bestimmt wurden,~Tind""da5s cFie Lage der Druckspindel um den Wert dS entsprechend der Formel:

verändert wird.

Das vorbeschriebene Verfahren lässt sich auf einfache Art und Welse für automatische Durchführung einrichten, indem die entsprechenden Vorrichtungen wie folgt angeordnet werden (Figur 3)i

Diese Figur zeigt bei 8 das Walzgut und bei 9 die Arbeiten walzen; 1Ö stellt die Stützwalzen, 11 die Vorrichtung zur

Messung der den Walzen beaufschlagten Kraft, 12 eine Vorrich-

■ /zur Messung tung/der Walzenarehzahl, 15 die Antriebsvorrichtung der Druck« bzw. Antriebsspindeln und 14 die Stellungsanzeige für diese Spindeln dar· 15 1st ein zur Errechnung von dS

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entsprechend der Formel dS » - ~ + („_a + —* . c) dV pro-

MM grammierter Elektronen- 1 1 rechner, 16 ein Komparator und 17 ein Rechner, welcher den Effektivwert der Veränderung S der relativen Walzenstellung liefert.

Die beizustellende Dicke 1st hg. Das Diagramm gemäss Figur 1 ermöglicht es, von hg ausgehend für die Anfangsgesehwin» dlgkelt Vo die den Walzen beaufschlagte Anfangskraft Fo und So sowie eine Marke für die Anfangsstellung der Spindel zu bestimmen. Diese drei Befehle werden bei 18, 19 bzw. 20 eingegeben.

Im Zuge des Walzvorgangs werden die Momentanwerte von V und F registriert und bei 21 und 22 in den Elektronenrechner gegeben, mit dessen Hilfe dS In jedem Augenblick bekannt ist.

Der Wert dS wird bei 23 in den Komparator 16 eingespeist, um dort zunächst einmal mit der Anfangsmarke So und sodann mit der effektiven VeränderungΔ S der Walzenstellung (eingegeben bei 24) verglichen zu werden. Das aus diesem Vergleich resultierende Signal wird bei 25 in die Spindelantriebsvorrichtung eingespeist und bewirkt dort die gewünschte Änderung in der gewünschten Richtung, um in jedem Augenblick die Übereinstimmung zwischen dem rechnerischen Wert dS und der effektiven Verschiebung der Walzen relativ zu Ihrer Anfangsmarke wiederherzustellen. Der Rechner 17 empfängt bei 26 die Neuanzeige der Walzenstellung.

PATEWTAM3PRÜCHE

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Regelung der Enddicke von Walzgut, .dadurch gekennzeiahnets dass die Lage der Druckspindeln während des Walzens unter Berücksichtigung der kontinuierlich gemessenen Walzkraft und Walzgutaustrittsgeschwindigkeit sowie der Differentiale dieser Werte und weiterhin des dynamischen Elastizitätsmoduls des Walzgerüstes und experimentell bestimmter Walzkonstanten verändert wird.

Verfahren zur Regelung der Enddicke von Walzgut» dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich die Momentangrössen F und V für den in der Ausführung begriffenen Walzvorgang gemessen werden, wobei die Konstanten ,MU, a, Is, £ vorher auf experimentellem Wege bestimmt wurden, und dass die Lage der Druckspindeln entsprechend der Formel:

4S = - ^dF + (-a ■■♦■ ^F . c) dV

verändert wird, wobei:

F = die den Walzen beaufschlagte Kraft

V= die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes oder eine korrelative Grosse

IL = das dynamische Elastizitätsmodul des Gerüstes

dV- das Differential der registrierten Geschwindigkeit dF= das Differential der registrierten Kraft dS= das Differential der rechnerischen Lage

a = der V'inkelkoeffizient der Kurve (einer Geraden angenähert), die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Grosse der Waisenverschiebung relativ zur Änfangssteliung bei Geschwindigkeit Null darstellt, wobei diese» yef-»£chi.e'.ain^ auf der Achse cer Auslesen

. BAD .ORIGINAL

zwishen den Verlängerungen bis zu dieser Achse der die Gerüstdurchbiegung bei verschiedenen Geschwindigkeiten repräsentierenden Geraden gemessen < ist

b; = die Ordinate am Ausgangspunkt eben dieser Geraden

£ s der Winkelkoeffizient der Kurve (einer Geraden angenähert) , welche in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Grosse der Gerüstdurchbiegung darstellt*

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet_t dass die Grosse dS permanent durch einen entsprechend programmierten Elektronenrechner bestimmt wird und dass die Korrekturen kontinuierlich und automatisch vorgenommen werden.

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