SU1616727A1 - Дрессировочный стан - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано при проектировании новых и реконструкции действующих дрессировочных станов дл  производства полос в рулонах. Цель изобретени  - стабилизаци  процесса дрессировки и работы стана путем снижени  колебательных процессов в оборудовании стана. Дл  устранени  резонансных режимов необходимо, чтобы частоты собственных колебаний вход щих в стан механизмов были разнесены на 10-30%. Иначе колебани  моментов сил упругости в оборудовании резко возрастают. Это ведет к по влению дефектов на прокате (ребристость, продольные полосы). Расчет элементов оборудовани  стана, выполненный по предложенным зависимост м, позвол ет резко снизить, а в отдельных случа х и устранить взаимное колебательное вли ние смежных приводов, что приводит к стабилизации процесса дрессировки металла. 3 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к прокатнЬ му производству и может быть исполь зовано при проектировании новых и р ;конструкции действующих дресснровоч ных станов дл  производства полос в рулонах.

Цель изобретени  -« стабилизаци  процесса дрессировки и работы стана путем снижени  колебательных процес ; сов в оборудовании стана. ,

На фиг.1 схематически изображен двухклетевой дрессировочный стан; на фиг.2 осциллограммы крутильных колебаний в линии привода известного

: дрессировочного стана; на фиг.З - : расчетные осциллограммы крут щих мо ментов в приводных лини х стана.

Д ессировочный стан содержит по следовательно расположенные разматы ватель 1, первую 2 и вторую 3 рабочие клети, моталку 4, индивидуальные приводы 5, содержащие валы 6. Стан работает следующим образом. Вращательное движение от приводов 5 через валы 6 передаетс  рулонам 7 разЪ1атывател  1 и моталки 4, а также валкам первой 2 и второй 3 клетей. При этом прокатываема  полоса посту-

4f ю

йает с рулона разматывател  в клети 2 и 3, а затем на моталку;4.

Поскольку длины и диаметры валов вьшолнены исход  из предлагаемых соотношений собственные частоты кО .дебаний приводных линий оказываютс  ;разнесенными на , При рабочей lycopocTH дрессировки одновременные колебани  в приводах агрегатов не зозникают, их взаимовли ние через юлосу существенно снижаетс , Вли  те такого воздействи , как эксцент оиситет рулона на разматывателе или моталке, валков клетей, биение шпин- делей, также уменьшаетс . Поэтому в стане стабилизируетс  процесс дрес Ьировки и работа оборудовани , I Предложенные зависимости получены следую1цим образом,

Во врем  работы известного двух клетевого дрессировочного стана в валах приводных линий разматьшател , клетей и моталки возникают колеба-   момента сил упругости Причиной Их  вл етс , в частности, эксцентриситет рулона на разматывателе или Ноталке, а также прокатньк валков а основании экспериментальных иссле |дований установлено, что амплитуда олебашш момента в дрессировочных 1станах существе1ШО увеличиваетс ,ког |да частота собственных колебаний л:и |нии привода совпадает с оборотной частотой вращени  рабочих валков, 1рулона разматывател  или моталки, |или кратна оборотной частоте,

I Наиболее т желым  вл етс  случай, огда в процессе дрессировки повы 1шенй1ле колебани  моментов происход т 1одновременно в разматьшателе, .клет х

и моталке Колебани  моментов, в свою очередь,  вл ютс  пр1 чиной воз- .буждени  вибраций в опорах валков, соединительных валов, станинах редукторов , клетей, разматывател  и мдталки.

Условием усилени  амплитуды коле бательных процессов  влт етс  совпа дение-собственных частот приводных линий разматьшател  |3, , первой pg и второй (3 клетей и моталки :

f. (i . 5 Чтобы ослабить взаимное вли ние смежных приводов, необходимо, чтобы их собственные частоты отличались н друг от друга  Ввод  в (1) нобходимые коэффидиенть , обеспечиваю щие разнос частот, после преобразова - НИИ получают следующие соотноше1ш :

к| (Ь, ЬабКг), ;

PJ. 1,зё 4к,,;

к;к;4.з р4 4к4Кбрз.

(2)

При этом,

если (5, рг,К fi,/|5j,KV l;

если р, 1., Kj р, (3)

если /i2,p,,К 1 //3,,

если ,, к{ Jf.

Линию привода разматывател , кле« тей и моталки достаточно представить в виде двухмассовой расчетной схемы: электродвигатель с моментом инерции QI, промежуточный вал, обладающий приведенной податливостью е, рулон (разматывател , моталки) или валко зза  система клети с моментом инерции Q.. Собственные частоты Й-, лрнБодных линий определ ютс  согласно ной зависимости

(4)

Q .. приведенный к механизму момент инерции электродвигател  ;

Qflj 7. момент инерции рулона раз матывател , моталки или валковой системы клети; е ; приведенна  податливость валов приводных линий,

ел етс  по известным зависимое

е ОЛ. 4 OV

в1

(5)

где Ъ ,D длина и диаметр валов;

J,275x

х10. посто нна  величцна, .

I

Подставл ют выражени  (5) и (4) в (2) и (3), избавл ютс  от радикалов и получают окончательные выражени 

Dt

Df

,г «.,i

)

51616727 v .vJIiA х- Иг A е V к -J- f,

Lj 3 2

Dt

Dl

Dt

V Э 4 - i 4 , 3

(6)/

Dt

L ,

Данные экспериментальньк и теоретических исследований высокоскорост- ных полосовых станов показывают, что дл  устранени  резонансных режимов необходимо, чтобы частоты были раз- несены на 10-30%, При разносе частот на 10% (в сторону увеличени  или уменьшени ) амплитуда колебаний моента сил упругости снижаетс  на 15- 25%, вместе с тем .действующем стане необходимы минимальные изменени  размеров валов (например, диаметра на.5-10%)t Разнос частот менее, чей на 10%, приводит к незначительному снижению амплитуды колебаний. При . разносе частот на 30% достигаетс  существенный эффект в уменьшении амплитуды колебаний момента (на 70- 90%), однако при этом необходимо значительно увеличивать , в частности , диаметр промежуточного вала, что ведет к увеличению его массы, Б св зи с этим разнос частот более, чем- на 30%, нецелесообразен.

Исход  из этого значени  коэффициентов К и К прин ли следующими: к} 1,1-1,3 (.разнос частот на 10- 30% в сторону их увеличени ), К„ 0,9-0,7 (на 10-30% в сторону уменьшени  частот)о

С учетом преобразований выражений (2) и процедуры избавлени  от радикалов коэффициенты К, и К принимают следующие значени  К 1,2-1,7; К, 0,5-0,8,

В качестве конкретного примера брали известный дрессировочный стан 1400, включающий разматыватель, две клети и моталку, В данном стане собственные частоты линий главного привода следующие: разматывател  . 62 1/с; первой клети /3 68 1/S

25

30

i второй клети 61 1/с; моталки 5л fi Ь2 /с Моменты инерции рулона разматывател  и моталки (при нару  ном диаметре рулона 1 200 мм) Qg.) Q24- т. электродвигателей Q ,4 ). 0,9 т-м. Моменты инерции валковой системы клетей: Q22 0.5 т-мЧ Р29 1 лектродвигателей: первой клети Q 1 0,67 второй клети Qi3 0,94 т. м. Длины валов: 10 м ... 14,4 м; Ъз 14,2:м,

Приведенные диаметры валов даны в таблице.

Коэффициенты A.A 18,1 1/Т м; А 34,9 1/т.м; ,7 1/т.:м,

В известном стане при данных раз 35 мерах валов собственные частоты при водных линий близки. Поэтому в оборудовании возникают существенные колебательные  влени , которые дестабилизируют процесс прокатки, 0 Экспериментальные осциллограммы . .таких колебаний, полученные при исследовании известного стана 1400, приведены на фиг;2,

Как видно на фиг,2, колебани  45 моментов сил упругости на валах разматывател  Мр, моталки М и верхних .цтиндел х первой М и второй М клетей , достигают 40-70% средней величи-

.ны,

50 .- Необходимые данные дл  известного

и предлагаемого станов приведены в таблице. Варианты 1-4 приведены дл  крайних значений, коэффициентов К,) и 55 Кл Диаметры валов дл  предлагаемого стана установлены при неизменной их длине ;Tie такой же, что и дл  из- . вестного стана, так как исходили из того, что в действующем стане изме-

н |ть длину валов (рассто ние между даигатал ми и редуктором и дра) не целесообразно.

При определении 0| использовались выражени  (6) и (6а), а непосредст

Из данных таблицы видно, что во BJcex вариантах предлагаемого стана чЬстоты различаютс  на требуемую ве л|ичину, а амплитуды колебаний (со-- шасно результатам моделировани ) уменьшились на

Дл  дрессировочного стана, у кото рого .длины и диаметры валов привод Иых линий выполнены согласно вариан 1Гу 1, на фиг в 3 приведены расчетные кривые изменени  моментов сил упру разматывател  (М), клетей 1 (М) и 2 (Мз) и моталки (М) При моделировании на ЭВМ работы стана на (Екорости 25 м/с в качестве возмуще- НИИ принимали эксцентриситет рабо чих валков клетей 1 и 2 и рулона на налу моталки (его диаметр дл  фигвЗ равен 950 мм). Сравнение кривых на фиг,2 и 3 показывает, что в предла iraeMOM стане колебательные процессы существенно уменьшились, что свидетельствует о стабилизации процесса дрессировки и работы стана.

При проектировании новых станов предпочтительно величину коэффициен fa К, принимать равной 1,7, а при

венно величина D; устанавливалась из отношени  В; Df/L;, численное зна чение которого дл  вариантов 14 при ведено в таблице: D, iJB; L; ,

Во всех вариантах оставили неизменными размеры вала разматывател , ч „-

установлении длин и диаметров валов использовать левые части неравенств (6). В этом случае собственные час™ тоты приводных линий агрегатов стана будут последовательно возрастать, начина  .с разматывател . Это позво л ет существенно повысить резонанс- ную скорость и даже вывести ее на верхний предел расчетной скорости.

При реконструкции действующих станов предпочтительно использовать правые части неравенств (6) или ком бинацию левых и правых неравенств, Это позвол ет достичь поставленную цель при наименьших конструктивных изменени х.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Дрессировочный стан, содержащий последовательно расположенные с ин дивидуальными приводам разматьша тель рулонов, первую и вторую рабО чие клети и моталку дл  смотки поло сы в рулон, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации процесса дрессировки л работы стана пу

   тем снижени  колебательных процессов в оборудовании, длины и диаметры валов приводных линий разматьшател Я,

   Dt

   ,,

   А,

   D1

   К. К

   Dt

   Г, i

   2%и 2 D

   2%и 2 D

   при ЭТОМ,

   К,К,К,Ь А,й Ь А, 6 А,.,

   ni

   К. - 1

   - Г:-.;А..ОК,|..

   если||л,|1л,.тоК, ,,К,.||.Ь.А, ,

   LJ 3

   то К ii. . А2 ° -S L АЗ

   если

   25

   -а « г| V- . ./ 41-: i-:.

   где А;;. ( 4,,.)/Q,;4lj..

   i i коэффигшеи-п , обеспечи

   вающие разнос сдбственных

   частот колеба1шй отдепь

   ных механизмов ,21 ,7, ,5Ч),8; приведенный диаметр валЬ

   провода мезду двигателем

   It механизмом; приведенна  длина валопро

   вода ме:вду двигателем и

   механизмом;.35

   D;

   D| L2 АЗ

   момент и двигател - момент и

   разматыв валковой 30 клетей;

   ,,3,4- ицдекс, порадков привода: л  1 в ти i 2,

   клетей и моталки выполнены, исход  из соотношений

   lj

   D1

   2%и 2 D

   А

   К. - 1 ;

   тоК, ,,К,.||.Ь

   то К ii. . А2 ° -S L АЗ

   - . ./ 41

   ./ 41-: i-:.

   D| L2 АЗ

   момент инерции электро- двигателей; - момент инерции рулона

   разматывател ,Моталки или валковой системы рабочих клетей;

   ,,3,4- ицдекс, соответствующий порадковому номеру линии привода: дл  разматывател  1 в дл  первой кле ти i 2, дл  второй -

   4.

   ЧДАЛ/тMI KH .M

   ААЛАЛЛЛт,-

   т

   .M

   Фиг. 2

   Составитель Г.Ростов Редактор:Е,Копча Техред М.Дидык Корректор Т.Малец

   Заказ 4085

   Тираж.411

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

   2,5/fW.W

   внН.Г1

   My 7/fH,M

   .l Фиг.З

   Подписное