SU899183A1 - Устройство совмещенного регулировани продольной и поперечной разнотолщинности полосы в процессе прокатки - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО СОВМЕЩЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ РАЗНОТОЛЩИННОСТИ ПОЛОСЫ в ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ

1

Изобретение относитс  к прокатному производству, а именно к устройствам дл  автоматического регулировани  продольной и поперечной разнсг толщинности полосы на широкополосных станах гор чей прокатки.

Известна система дл  совмещенного регулировани  толщины и поперечного профил  в прокатном стане, содержаща  измеритель усили  прокатки, измеритель давлени  противоизгиба, позиционный датчик, измер ющий раствор валков, задатчики модулей жесткости , блоки сравнени , блоки умножени , сумматоры и запоминающие устройства. Система предназначена дл  прокатной клети кварто, оснйщенной устройством дл  противоизгиба .опорных валков, силовым механизмом дл  регулировани  межвалкового зазора .

Усилие прокатки измер етс  измерителем усили , с помощью запоминающего элемента и схемы сравнени  формируетс  отклонение усили  прокатки, измер ютс  также дпвление противоизгиба и усилие, воздействующее на пружину- в позиционном датчике. Измеренные усили  с помощью множительных схем умножаютс  на величины, обратно пропорциональные определенным заранее и задаваемым задатчиками усредненным значени м коэффициетов жесткости . С помощью сумматоров из полученных сигналов формируютс  управл ющие воздействи . Дл  управлени  нажимными винтами, с целью регулировани  продольной разнотолщинности, формируетс  управл ю1цее воздействие в соответствии с завксимостью

/ . ац ,n - , -тг + ; - и ,

G)p 5 0/В где &.Р - отклонение усили  прокатки;

коэффициент жесткости

,М

Claims (2)

1. G/D валковой системы, измер емый по изменению меж389918 валкового зазора при изменении усили  прокатки; &Q - изменение усили , воздействующего на пружи- 5 ну в позиционном датчике; Мр - коэффициент жесткости пружины позиционного датчика;10 изменение усили  противоизгиба; коэффициент х есткости валковой системы, измер емый по изменению 15 межвалкового зазора при изменении усили  противоизгиба . Формирование управл ющего воздействи  дл  регулировани  поперечной 20 разнотолщинности полосы, поступающего JB регул тор давлени  в устройстве противоизгиба опорных валков осуществл етс  в соответствии с зависимостью25 -М MC)B коэффициент жесткости валковой системы, измер емый по изменению эффективного профил  рабочих валков при изменении усили  прокатки; коэффициент жесткости валковой системы, измер емый по изменению эффективного профил  рабочих валков при изменении усили  противоизгиба . Определение заданного значени  и усили  противоизгиба прокатки Гр BQ осуществл етс  в соответствии с зависимостью - (,), эффективный механический профиль рабочих валков; температурный эффективный профиль рабочих валков; требуемый профиль полосы после прокатки l. Недостатком известной системы регулировани   вл етс  использование усредёненных значений модулей жесткости без учета вли ни  изменени  30 35 40 5 50 55 диаметра валков и ширины прокатываемой полосы. Это приводит к погрешности при регулировании продольной и поперечной разнотолщинности, котора  вызываетс  изменени ми модулей жесткости при отклонении ширины полосы и диаметра валков от заданных значений. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству  вл етс  система регулировани  профил  валков листового стана, применима  к клети кварто, оборудованной устройством дл  противоизгиба опорных валков, содержаща  измеритель усили , регул тор раствора валков, зздатчик усили , два блока умножени  и два сумматора. В качестве исходных данных,кроме усили  прокатки, изгибающих усилий в верхнем и нижнем опорных валках, заданного значени  усили  прокатки, данных о положении нижнего опррного валка, в системе используютс  также сигналы, характеризующие ширину полосы, диаметр валков,расчетное начальное усилие прокатки, допускаемое утолщение посередине листа, профиль валков, установку нижнего опорного валка в горизонтальное положение , изменение раствора валков вследствие изменени  толщины масл ного клина в подшипнике, номинальное положение рабочих цилиндров нижнего валка при. калибровке. Известна  система учитывает ширину полосы и диаметр валков при определении коэффициентов жесткости f2. Однако эта система  вл етс  сложной и трудно реализуемой. Дл  функционировани  известной системы необходимо измерение и зада-«. ние таких параметров, как изгибающее усилие в верхнем и нижнем опорных валках, исходна  профилировка валка, текуща  профилировка валка, допустимое утолщение, максимально допустимое усилие прокатки, номинальное положение рабочих цилиндров нижнего опорного валка при калибровке , текущее положение нижнего опорного валка, установка нижнего опорного валка в горизонтальное положение. Причем некоторые из этих величин представл ют собой весьма сложные зависимости , и аналитическое определение их или измерение в процессе прокатки  вл етс  затруднительным. В частности, текуща  профилировка валка измен етс  в процессе пр.окаткк под вли нием износа и температуры. В св зи с этим система  вл етс  сложной, точность регулировани  и надежность системы недостаточно высоки. Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение его надежности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее измеритель усили , задатчик усили , регул тор раствора валков, два блока умножени  и два сумматора, дополнительно содержит задатчик отклонени  ширины полосы, задатчик отклонени  диаметра валкоо, первый и второй задатчики коэффициента пропорциональности , регул тор давлени  противоизгиба рабочих валков и блок сравнени , при этом выход задатчика усили  и выход измерител  усили  соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнени , выход которого.соединен с первым входом первого блока умножени , со вторым входом которого соединен выход первого сумматора, первый вход которого соединен с первым задатчиком коэффициента пропорциональности , второй задатчик коэффициента пропорциональности соединен с первым входом второго сумматора, выход задатчика отклонени  ширины соединен со вторыми, а задатчика отклонени  диаметра - с третьими входами первого и второго сумматоров, выход второго сумматора соединен со вторым входом второго блока умножени , с первым входом которого соединен. выход блока сравнени , а выходы первого и второго блоков умножени  соединены соответственно со входами регул тора раствора валков и регул тора давлени  противоизгиба рабочих валков. Введение в устройство перечисленных элементов и св зей между ними обеспечивает высокое качество регулировани  продольной и поперечной разнотол1:.инности, при этом упрощаетс  устройство-и повышаетс  его наде .ность за счет использовани  линейных моделей дл  вычислени  коэффициентов обратных св зей в ка899183 на по ме де об -мо де 10 ть фи ус и мо ус ва из ус зы ко пр ли 6 ах регулировани  продольной и еречной разнотолщинности. Ниже приводитс  обоснование правоности использовани  линейных моей дл  вычислени  коэффициентов атных св зей. Как известно, толщина прокатываеполосы на выходе из клети опре етс  в соответствии с зависимосv где h - выходна  толщина; SQ - раствор не нагруженных валков; Р - усилие прокатки; 0. - усилие, противоизгиба; коэффициент жесткости клети от усили  прокатки; коэффициент жесткости клети от усили  противоизгиба . Дл  стабилизации поперечного про  необходимо, чтобы где NV , соответственно коэфМ|В г/В фициенты жесткости валковой системы от усили  противоизгиба и усили  прокатки. Усилие, измер емое измерителем ли , равно сумме усилий прокатки ротивоизгиба R P + Q где R - усилие, измер емое измерителем усили . Из (1), (2), (3) получаем зависити между изменением измер емого ли  лК и изменением раствора ков д$, а также .ежду изменением ер емого усили  и изменением ли  противоизгиба ЛЦ. - &(тк Mg/Mg) А ;i д R МО -,-мР В в нализ полученных выражении покает , что изменение раствора вали изменение усили  противоизгиба о пропорциональны изменению уси , измер емого измерителем усили . причем коэффициенты пропорционально ти между ними представл ют собой соотношени  коэффициентов жёсткости Коэффициенты жесткости в свою очере  вл ютс  функци ми ширины прокатыва мой полости, диаметра валков,длины бочки валков. Причем зависимость ме ду коэффициентами жесткости, ширино и диаметром с достаточно большой то ностью может быть прин та линейной. Зависимости (k} и (5) могут быть преобразованы следующим образом: uS-AR(Ua,), Д0 AR (Uo2--k3 D- j&&, AD D - D, В В - В диаметр опорных валков; базовое значение ширины поло сы: ширина полосы; базовое значение ширины полосы; коэффициент пропорциональное ти между перемещением нажим;Ных БИНТОВ и измер емым усилием , соответствующий базовы значени м ширины полосы и диаметра опорных валков; коэффициент пропорциональнос ти между изменением усили  противоизгиба и измер емым усилием, соответствующий базо вым значени м ширины полосы и диаметра опорных валков; , Дл коэффициенты чувствик .к. тельности . На основании этих теоретических предпосылок производитс  регулирование продольной и поперечной толщины полосы. Как следует из формул (6) и (7) регулирование продольной и поперечной разнотолщинности можно производи изменением раствора валков д5 и дав лени  противоизгиба A.Q, причем дл  определени  величин необходимых управл ющих воздействий достаточно измерени  и задани  усили , формировани  отклонени  усили , а также задани  отклонени  диаметра и отклонени  ширины, что не представл ет затруднений . Таким образом, поставленна  задача решаетс  более простым устройством , содержащим меньшее количество элементов, которые, в свою очередь. достаточно просты, атим повышаетс  надежность самого устройства и надежность совмещенного регулировани  продольной и поперечной разнотолщинности . Упрощаетс  устройство за счет применени  регул тора противоизгиОа рабочих валков дл  регулировани  поперечной разнотолщинности. Противоизгиб рабочих валков примен лс  ранее дл  установки посто нного усили  противоизгиба, но не дл  регулировани  поперечной разнотолщинности. На чертеже изображена функциональна  схема устройства совмещенного регулировани  продольной и поперечной разнотолщинности полосы в процессе прокатки. Устройство содержит задатчик 1 усили  (например, потенциометр), измеритель 2 усили , блок 3 сравнени , первый блок 4 умножени , регул тор 5 раствора валкое, первый датчик б коэффициента пропорциональности ,задатчик коэффициента пропорциональности между отклонением усили , определ емым как разница между измер емым в процессе прокатки усилием и заданным усилием, и сигналом, управл ющим регул тором раствора валков при базовых значени х ширины и диаметра, первый сумматор 7, задатчик 8 отклонени  диаметра, второй задатчик 9 коэффициента пропорциональности , задатчик коэффициента пропорциональности между отклонением усили  прокатки и сигналом, управл ющим регул тором давлени  противо- при базовых значени х диаметра и ширины, второй сумматор 10, второй блок 11 умножени , регул тор 12 давлени  противоизгиба рабочих валков, задатчик 13 отклонени  ширины . В качестве задатчиков коэффициентов пропорциональности использованы , например, потенциометры. Выход задатчика 1 усили  соединен с первым входом блока 3 сравнени , со вторым входом блока 3 сравнени  соединен выход измерител  2 усили . Выход блока 3 сравнени  соединен с первым входом первого блока умножени , выход которого соединен со входом регул тора 5 раствора валков. Выходы задатчика 6 коэффициента пропорциональности между отклонением усили  и напр жением, управл ющим регул тором раствора валков, задат98 чика 8 отклонени  диаметра и задатчика 13 отклонени  ширины соединены со входами первого сумматора 7, вых которого соединен со вторым входом первого блока 4 умножени . Выходы задатчика 8 отклонени  диаметра, задатчика 9 коэффициента пропорциональности , задатчика 13 отклонени  ширины соединены со входами второго сумматора 10, выход которого соедин со вторым входом второго блока 11 умножени , с первым входом которой соединен выход блока 3 сравнени . Выход второго, блока 11 умножени  соединен со одом регул тора 12 давлени  противоизгиба рабочих валков. Устройство работает следующим образом. С помощью задатчиков 6 и 9 при настройке устройства задаютс  значени  коэффициентов пропорционально ти между измер емым усилием и сигналами , управл ющими раствором валков и усилием противоизгиба рабочих валков при базовых значени х ширины полосы и диаметра валков. Эти коэффициенты завис т только от коэффици ентов жесткости клети ивалковой системы, как следует из формул k) и (5). Задатчиком 1 усили  перед прокаткой каждой партии задаетс  ба зовое знамение усили . По базовому значению и усилию, измер емому в процессе прокатки с помощью измерител  2 усили , формируетс  блоком 3 сравнени  отклонение усили . Блоками 4 и 11 умножени  произво дитс  определение управл ющих возде ствий дл  управлени  соответственно регул тором 5 раствора валков и регул тором 12 давлени  противоизгиба раьочих валков путем перемножени  соответствующих коэффициентов на отклонение усили . Регул тором 5 раствора валков производитс  регули рование продольной разнотолщинности а регул тором 12 противоизгиба рабочих валков - регулирование поперечной разнотолщинности. . При отклонении ширины полосы и диаметра валков от базового значени  задатчиками 8 и 13 устанавливаетс  величина соответствующего отклонени  Сумматорами 7 и-10 учитываютс  изменени  соответствующих коэффициентов обусловленные изменени ми коэффициен тов жесткости при изменении ширины полосы и диаметра валков. При этом отклонение усили  в блоках k и умножаетс  на новые значени  коэффциентов пропорциональности, соответствующие действительным значени м ширины полосы и диаметров валков. Регулирование продольной и поперечной разнотолщинности производитс  в функци ,и отклонени  усили  с учетом уточненных значений коэффициентов жесткости клети и валковой системы. Предлагаемое устройство позвол ет повысить надежность регулировани  продольной и поперечной разнотолщинности прокатываемой полосы за счет того, что в качестве исходных данных используютс  сигналы от измерител  усили , задатчиков отклонени  ширины полосы и диаметра опорных валков и не используетс  недостоверна  информаци  об изменении профил  валков в процессе прокатки под вли нием температуры и износа. Использование линейных моделей дл  определени  коэффициентов обратных св зей и давлени  противоизгиба рабочих валков в качестве управл ющего воздействи  дл  регулировани  поперечной разнотолщинности позволило упростить устройство и повысить тем самым его надежность. Формула изобретени  Устройство совмещенного регулировани  продольной и поперечной разнотолщинности полосы в процессе прокатки , содержащее измеритель усили , задатчик усили , регул тор раствора валков, два блока умножени  и рва сумматора, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  его надежности, устройство дополнительно содержит задатчик отклонени  ширины полосы, задатчик отклонени  диаметра валков, первый и второй задатчики коэффициента пропорциональности, регул тор давлени  противоизгиба рабочих валков и блок сравнени , при этом выход задатчика усили  и выход измерител  усили  соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнени , выход которого соединен с первым входом первого блока умножени , со вторым входом которого соединен , выход первого сумматора, первый вход которого соединен с первым за1189 датчиком коэффициента пропорциональности , второй задатчик коэффициента пропорциональности соединен с первым входом второго сумматора, выход задатчика отклонени  ширины соединен со вторыми, а задатчика отклонени  диаметра - с третьими входами первого и втЬрого сумматоров, выход второго сумматора соединен со вторым входом второго блока умножени , с первым входом которого соединен выход блока 3 сравнени , а выходы первого и второго блоков умножени  соединены соответственно со входами регул тора раствора валков и регул тора давлени  противоизгиба рабочих валков. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № , кл. В 21 В 37/08, 1973.
2. 2.Патент США № 3793859, кл. В 21 В 37/00, 197.