SU772635A1 - Способ регулировани толщины полосы при прокатке - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано при прокатке на листовых и широкополосных станах с рабочими, опорными валками и опорными роликами.

Известен способ регулирования, в котором повышение эффективности и снижение усилий регулирования профиля валков достигается за счет одновременного противоизгиба рабочих и опорных валков по сигналу отклонения усилия прокатки, который преобразуют и разделяют на два пропорционально заданному соотношению усилий изги-,5 ба рабочих и опорных валков [1 ].

В данном способе, исправляя поперечную разнотолщинность и волнистость проката, ухудшают продольную 20 разнотолщинность в случае отсутствия одновременного регулирования толщины и профиля полос. Поэтому современной тенденцией является разработка способов прокатки и конструкций ра- 25 бочих клетей для одновременного регулирования толщины и профиля полос. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют приемы одновременного регулируемого напряжения клетей и регули-30 руемого изгиба валков гидравлически ми средствами.

Известен также способ регулирова .ния разнотолщинности полосы с приме5 нением противоизгиба рабочих валков и гидрораспора подушек опорных валков, причем одновременно распирают подушки рабочего и опорного валков с приложением различных по величине 10 и направлению усилий. При этом усилие распора создает регулируемое напряжение клети, а разность противонаправленных усилий создает независимый противоизгиб или дополнительный изгиб рабочих валков [2].

Однако, этот способ неприемлим для рабочих клетей с большой длиной бочек валков, оснащенных дополнительным опорным роликом. В таких клетях применяют противоизгиб опорных валков приложением усилий к удлиненным шейкам валков и к опорному ролику. Эти усилия изгибают опорный валок относительно основных опор. В результате отсутствует регулируемое напряжение шестивалковых клетей, противоизгиб опорных валков влияет на продольную разнотолщинность полосы и его эффективность недостаточна из-за недостаточного плеча усилий противоизгиба. Кроме того, эффективность регулирования профиля полос недостаточна из-за отсутствия дополнительного изгиба валков.

Цель изобретения - улучшение качества проката путем уменьшения продольной и поперечной разнотолщинности за счет создания одновременного регулируемого напряжения клети и регулируемого изгиба опорных валков с противоизгибом и дополнительным изгибом.

При этом соблюдается условие равновесия клети ,

P_npt2Q*2F_r.2R-2F₂ . (з)

Следует указать, что для обычной клети кварто без усилий Q, R, F эти 5 уравнения имеют вид, предложенный Р.Симсом.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно изменяют уси·^ лие, приложенное к опорам ролика пропорционально разности противоположно-направленных усилий распоров подушек опорных валков, причем при положительном значении указанной разности, совпадающей по направлению с усилием прокатки, изменяют усилие противоизгиба опорных валков относительно бочки опорных роликов, а при отрицательном значении разности изменяют усилие дополнительного изгиба опорных валков относительно бочки рабочих валков.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа .

Полоса или лист 1 шириной В прокатывается с усилием Р_пр между рабочими валками 2 (изображена верхняя часть валковой системы), опирающимися по бочке на опорные валки 3, которые опираются на опорные валики 4. К подушкам 5 рабочих валков прикладывается регулируемое усилие противоиэгиба Q, к подушкам 6 опорных валков прикладывается регулируемое усилие распора Е, , а также регулируемое усилие F^ > направленное противоположно усилию F< . К подушкам 7 опорных роликов прикладывается регулируемое усилие R. В управляющее устройство 8 поступают сигналы регулирования противоизгиба рабочих валков и распором опорных валков. В дополнительном управляющем устройстве 9 вырабатывается сигнал регулирования усилием R с учетом параметров прокатки и ширины полосы В. В это же устройство 9 поступает сигнал разности усилий распора (F^ -Fa) от вычислительного устройства 10.

Регулирование толщины h и попереч ной разнотолщинности hⁿ полосы основывается на следующих уравнениях для данной схемы нагружения шестивалковой рабочей клети

Подставляя усилие прокатки Р_пр из выражения (3) в уравнения (1) и (2), получают после преобразования ν-ς +2R (Дг-ДЛ-га - Др-V ⁰ \!*к ' ' ^{(4) 151} где S_p - заданный исходный зазор между рабочими валками, &S₀ - исходный (без нагрузок) профиль щели между рабочими валками/

М_к - коэффициент жесткости клети/

М_в - коэффициент изгибной жесткости валковой системы от ΐ-той нагрузки (i = Q, р, R , F) .

Диапазон изменения усилий проти30 воизгиба рабочих валков при регулировании составляет от нуля до 0,1 от усилия прокатки Р^р , диапазон изменения усилия Е, составляет от нуля до 0,5 Р_пр , т.е. все усилие прокат35 ки может передаваться на опоры дополнительного ролика. Диапазон изменения усилия Г₂при известных остальных величинах определяется по условию равновесия (3j. Коэффициенты жест4Q кости рабочей клети и валковой системы определяются на каждом прокатном стане экспериментально или расчетом и задаются в управляющие устройства 8 и 9. Сюда же задаются параметры полосы - ширина,. обжатие, сопро⁴⁵ тивление деформации, зазор между валками и пр.

В управляющее устройство 8 поступают сигналы регулирования противо5Q изгибом рабочих валков усилием Q и опорных валков усилием F согласно известному способу. Это обеспечивает поперечную разнотолщинность в пределах допуска, но без учета усилия R (первое приближение).

³³ Кроме того в блок 10 поступают измерения, например, магнитоупругими

I ^п h --bS_o+ (2)

или гидравлическими месдозами, усилия F, и Р₂; вырабатывается разность Ef -F₂ , которая передается в дополни60 тельный управляющий блок 9. В этом блоке с учетом сигнала усилия Q из блока 8 вырабатывается сигнал регулирования усилия R согласно уравнению (4) для достижения заданной толщины, 65 например, при нулевой продольной раз5 нотолщинности. Одновременно из блока 9 может поступать управляющий сигнал на корректировку усилий Q и F для достижения наименьшей поперечной разнотолщинности по уравнению (5). Следовательно, формирование сигнала усилия при заданных значениях S_o, aS₀, М_к, Mg, h, h происходит от сигнала . усилия Q по известному способу и дополнительного сигнала разности F^ -F₂ по предлагаемому способу.

Именно применение разности этих усилий обеспечивает одновременное напряжение рабочей клети и изгиб опорного валка. Так, при положительном значении этой разности F^-F₂ >0, усилие F^, создаваемое, например, следящим гидроприводом с регулированием по давлению, передается на станину через опору опорного валка, создавая регулируемое напряжение клети, а сама величина разности передается на опору дополнительного ролика, противоизгиба опорный валик относительно бочки ролика. При отрицательном значении этой разности F^ -F₂ <0, усилие F₂ также создает регулируемое напряжение клети, а величина разности передается на рабочий валок, замыкаясь на усилии прокатки. При этом опорный валок дополнительно изгибается относительно бочки рабочего валка с противоположной первому случаю выпуклостью.

В обоих случаях осуществляется перераспределение усилий R и F₂ в зависимости от уставки регуляторов этих усилий (электромеханических, гидравлических комбинированных и т.п) Так, если уменьшается F₂, то увеличивается -усилие R в соответствии с условием равновесия (3), при этом происходит изменение прогиба опорного валка из-за изменения разности F^-F₂, а также одновременное изменение продольной и поперечной разнотолщинности по выражениям (4) и (5).

Предлагаемый способ имеет увеличенную эффективность противоизгиба опорного валка из-за увеличения плеча приложения силы F^ и соответственно момента противоизгиба, так как плечо силы F^ равно расстоянию от точки приложения этой силы до бочки ролика. В известных способах это плечо равно расстоянию от точки приложения силы до оси нажимного винта, т.е. значительно меньше. Кроме того, вдвое расширен диапазон регулирования профиля опорного, валка из-за наличия дополнительного изгиба усилием F₂, что отсутствует в известном способе.

Еще одним важным преимуществом предлагаемого способа является одно20 временное регулируемое напряжение рабочей клети и изгиб опорного валка усилиями F₃ , F2 и их разностью. Это позволяет одновременно уменьшить продольную и поперечную разнотолщинность а в известных аналогичных способах исправление поперечной разнотолщинности, сопровождается ухудшением продольной.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает наиболее эффективное одновременное регулирование продольной и поперечной разнотолщйнности полосы путем напряжения клети и изгиба валков одними и теми же исполнительными механизмами и осуществление перераспределения усилия прокатки на опоры ролика и опорного валка в заданном соотношении для повышения нагрузочной способности рабочей клети прокатного стана.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автоматизации прока.тного производства и может быть использовано при прокатке на листовых и широкополосных станах с рабочими, опорными валками и опорными роликами. Известен способ регулировани , в котором повышение эффективности и снижение усилий регулировани  профил  валков достигаетс  за счет одновременного противризгиба рабочих н опорных валков по сигналу отклонени  усили  прокатки, который преобразуют и раздел ют на два пропорционально заданному соотношению усилий изги ба рабочих и опорных валков 1 . В данном способе, исправл   поперечную разнотолщинность и волнистость проката, ухудшают продольную разнотолщинность в случае отсутстви  одновременного регулировани  толщины и профил  полос. Поэтому современ ной тенденцией  вл етс  разработка способов прокатки и конструкций рабочих клетей дл  одновременного регу лировани  толщины и профил  полос. Наиболее полно этим требовани м удов летвор ют приемы одновременного регу лируемого напр жени  клетей и регулируемого изгиба валков гидравлическими средствами. Известен также способ регулировани  раэното.пщинности полосы с применением противоизгиба рабочих валков и гидрораспора подушек опорных валков , причем одновременно распирают подушки рабочего и опорного валков с приложением различных по величине и направлению усилий. При этом усилие распора создает регулируемое напр жение клети, а разность противонаправленных усилий создает независимый противоизгиб или дополнительный изгиб рабочих валков 2. Однако, этот способ неприемлим дл  рабочих клетей с большой длиной бочек валков, оснащенных дополнительным опорным роликом, в таких клет х примен ют противоизгиб опорных валков приложением усилий к удлиненным шейкам валков и к опорному ролику. Эти усили  изгибают опорный валок относительно основных опор. в результате отсутствует регулируемое напр жение шестивалковых клетей, противоизгиб опорных валков вли ет на продольную разнотолщинность полосы и его эффективность недостаточна из-за недостаточного плеча усилий противоизгиба. Кроме того, эффективность регулировани  профил  полос не достаточна из-за отсутстви  дополнительного изгиба валков. Цель изобретени  - улучшение качества проката путем уменьшени  продольной и поперечной разнотолщинности за счет создани  одновременного регулируемого напр жени  клети и регулируемого изгиба опорных валков с противоизгибом и дополнительным изги бом. Поставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительно измен ют усилие , приложенное к опорам ролика пропорционально разности противоположно-направленных усилий распоров подушек опорных валков, причем при положительном значении указанной разности, совпадающей по направлению с усилием прокатки, измен ют уси лие противоизгиба опорных валков относительно бочки опорных роликов, а при отрицательном значении разности измен ют усилие дЪполнительного изгиба опорных валков относительно бочки рабочих валков. На чертеже изображено устройство дл  осуществлени  .предлагаемого спо соба. Полоса или лист 1 шириной В прокатываетс  с усилием между рабо чими валками 2 (изображена верхн   часть валковой системы), опирающими с  по бочке на опорные валки 3, которые опираютс  на опорные валики 4 К подушкам 5 рабочих валков прикладываетс  регулируемое усилие противоизгиба Q, к подушкам 6 опорных валков прикладываетс  регулируемое усилие распора .F , а также регулиру емое усилие Fr;, направленное противоположно усилию F . К подушкам 7 опорных роликов прикладываетс  ре гулируемое усилие R. В управл ющее устройство 8 поступают сигналы регу лировани  противоизгиба рабочих вгш ков и распором опорных валков. В до полнительном управл ющем устройстве 9 вырабатываетс  сигнал регулировани  усилием R с учетом параметров прокатки и ширины полосы В. В это же устройство 9 поступает сигнал ра ности усилий распора (F -Fj) от вычислительного устройства 10. Регулирование толщины h и попере ной разнотолщинности h полосы осно вываетс  на следующих уравнени х. дл  данной схемы нагружени  шестива ковой рабочей клети РПР aQ гтг 2F, 2Fa 2.Q 2R 2F. 2f-- -l- -ts ч в При этом соблюдаетс  условие равовеси  клети , .2R-2F,j. (3) Следует указать, что дл  обычной лети кварто без усилий Q, R, F эти равнени  имеют вид, предложенный .Симсом. Подставл   усилие прокатки из ыражени  (3) в уравнени  (1) и (2), олучают после преобразовани  -v-(-..(i,. ) .r4%) f/VBe/- -V (), (« де Sp - заданный исходный зазор между рабочими валками, д5о - исходный (без нагрузок) профиль щели между рабочими валками, М - коэффициент жесткости кле: ТИ; Mg - коэффициент изгибной жесткости валковой системы от i-той нагрузки (i Q, Р, R , F) . Диапазон изменени  усилий противоизгиба рабочих в.алков при регулировании составл ет от нуЛ  до 0,1 от усили  прокатки Р, , диапазон изменени  усили  F составл ет от нул  до 0,5 РПР , т.е. все усилие прокатки может передаватьс  на опоры дополнительного ролика. Диапазон изменени  усили  FjnpH известных остальных величинг1Х определ етс  по условию равновеси  (3). Коэффициенты жесткости рабочей клети и валковой системы определ ютс  на каждом прокатном стане экспериментально или расчетом и задаютс  в управл ющие устройства 8 и 9. Сюда же задаютс  параметры полосы - ширина,. обжатие, сопротивление деформации, зазор между валками и пр. В управл ющее устройство 8 поступают сигналы регулировани  противоизгибом рабочих валков усилием Q и опорных валков усилием F согласно известному способу. Это обеспечивает поперечную разнотолщинность в пределах допуска, но без учета усили  R ( первое приближение). Кроме того в блок 10 поступают измерени , например, магнитоупругими или гидравлическими месдозами, усили  F и Fj; вырабатываетс  разность F -Fg, , котора  передаетс  в дополнительный управл ющий блок 9. В этом блоке с учетом сигнала усили  Q из блока 8 вырабатываетс  сигнал регулировани  усили  R согласно уравнению (4) дл  достижени  заданной толщины, например, при нулевой продольной разнотолщинкости . Одновременно из блок 9 может поступать управл ющий сигна на корректировку усилий Q и F дл  достижени  наименьшей поперечной ра нотолщинности по уравнению (5). Сле довательно, формирова:ние сигнала ус ли  при заданных значени х SQ, д5д, М, Hg, h, h происходит от сигнала усили  Q по известному способу и до полнительного сигнала разности F -F по предлагаемому способу. Именно применение разности этих усилий обеспечивает одновременное н пр жение рабочей клети и изгиб опор ного валка. Так, при положительном значении этой разности 0 Уси лие F-j, создаваемое, например, след  щим гидроприводом с регулированием по давлении, передаетс  на станину через опору опорного валка, создава  регулируемое напр жение клети, а сама величина разности передаетс  на опору дополнительного ролика, противоизгиба опорный валик относительно бочки ролика. При отрицательном значении этой разности F -Fg 0, усилие Г также создает регулируемое напр жение клети, а величина разности передаетс  на рабочий валок, замыка сь на усилии прокатки. При этом опорный валок дополнительно изгибаетс  относительно бочки рабочего вгш ка с противоположной первому случаю выпуклостью. В обоих случа х осуществл етс  перераспределение усилий R и Fg в зависимости от уставки регул торов этих усилий (электромеханических, гидравлических -комбинированных и т.п Так, если уменьшаетс  f. то увеличиваетс  .усилие R в соответствии с условием равновеси  {3) , при этом происходит изменение прогиба опорного валка из-за изменени  разности , а также одновременное изменение продольной и поперечной разнотол щинности по выражени м (4) и (5). Предлагаемый способ имеет увеличенную эффективность противоизгиба опорного валка из-за увеличени  плеча приложени  силы F и соответствен но момента противоизгиба, так как плечо силы F равно рассто нию от точки приложени  этой силы до бочки ролика. В известных способах это плечо равно рассто нию от точки приложени  силы до оси нажимного винта, т.е. значительно меньше. Кроме того, вдвое расширен диапазон регулировани  профил  опорного валка из-за наличи  дополнительного изгиба усили ем Fj, что отсутствует в известном способе. Еще одним важным преимуществом предлагаемого способа  вл етс  одновременное регулируемое напр жение рабочей клети и изгиб опорного валка усили ми F , FQ. и их разностью. Это позвол ет одновременно уменьшить продольную и поперечную разнотолщинность а в известных аналогичных способах исправление поперечной разнотолщинности , сопровождаетс  ухудшением продольной . Таким образом, предлагает ый способ обеспечивает наиболее эффективное одновременное регулирование продольной и поперечной разнотолщинности полосы путем напр жени  клети и изгиба валков одними и теми же исполнительными механизмами и ос тцествление перераспределени  усили  прокатки на опоры ролика и опорного валка в заданном соотношении дл  повышени  нагрузоч ой способности рабочей клети прокатного стана. Формула изобретени  Способ регулировани  толщины полосы при прокатке на широкополосных и толстолистовых станах с рабочими, опорными валками и опорными роликами посредством регулировани  усилий противоизгиба рабочих и опорных валков , регулировани  усилий распора подушек валков с приложением различных по величине и направлению усилий, положительное направление которых совпадает с направлением усили  прокатки , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества проката путем уменьшени  продольной и поперечной разнотолщинности за счет создани  одновременного регулируемого напр жени  клети и регулируемого изгиба опорных валков с противоизгибом и дополнительным изгибом, дополнительно измен ют усилие, приложенное к опорам ролика, пропорционально разности противоположно направленных усилий распоров подушек опорных валков, причем при положительном значении указанной разности измен ют усилие противоизгиба опорных всшков относительно бочки опорных роликов, а при отрицательном значении разности измен ют усилие дополнительного изгиба опорных валков относительно бочки рабочих валков. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 435018, кл. В 21 В 13/14, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 407595, кл. В 21 В 13/14, 1974.

   fggj

   /

   /Т

   Л

   г i

   ч

   -HI« -HI