Мастерская по наладке электроприводов
Регулятор толщины
Электрогидравлический регулятор толщины: Серия прокатных станов, предназначенных для прокатки тонкой и тончайшей ленты, весьма разнообразна. Она включает агрегаты, способные прокатать ленту толщиной 5-10 мк при ширине ленты 100-150 мм, и станы для производства полосы и ленты толщиной 100-200 мк при ширине 300-1 000 мм.

Несмотря на такое разнообразие машин, работающих по отличным друг от друга технологическим процессам и предназначенных для производства полос и ленты из различных марок сталей и цветных металлов с различными допусками по толщине, представляется возможным найти общий подход к решению вопросов выбора шагового привода для гидравлических нажимных устройств станов указанной серии. Шаговый привод должен удовлетворять следующим основным требованиям.

Рабочий момент двигателя должен превышать при всех возможных режимах его работы моменты нагрузки. Сопоставление динамических и статических характеристик ШД с экспериментальными данными, полученными при исследовании возможных режимов работы нажимных устройств, подтвердило возможность применения двигателя ШД-4-0,2 для станов, предназначенных для прокатки ленты шириной не более 400 мм, а двигателя ШД-4-0,5 для всех более мощных станов.

При наличии шагового привода нажимных устройств удается удовлетворить еще одно очень важное технологическое требование, а именно: обеспечить фиксированное изменение раствора валков с заданной дискретностью при широком диапазоне рабочих скоростей. Для многовалковых станов рекомендуется дискретность изменения раствора валков 0,75-2 мк в зависимости от сортамента прокатываемой ленты.

Нижний предел рекомендуется для станов, предназначенных для прокатки особо тонких сортов ленты. Максимальная скорость перемещения нажимного устройства равна 150- 200 шагов в секунду, что не является пределом для указанных типов шаговых двигателей. Наличие шагового привода нажимных устройств, удовлетворяющего разнообразным требованиям технологии, позволило создать надежные регуляторы толщины.

Длительная эксплуатация его на реверсивных станах холодной прокатки, предназначенных для производства тонкой и тончайшей ленты, показала существенные преимущества перед существующими системами автоматического регулирования размера. Принцип его действия заключается в следующем. Непрерывно с микрометра М снимается сигнал, пропорциональный толщине полосы. В задающем устройстве действительная толщина сравнивается с заданной толщиной. На вход электронного усилителя поступает напряжение.

Сигнал, поступающий с выхода в узел выбора зоны нечувствительности сравнивается с запирающим напряжением, пропорциональным зоне нечувствительности, и усиливается усилителем. Когда входной сигнал превысит опорное напряжение, срабатывает транзисторный ключ, разрешающий подачу импульсов в схему управления ШД. Число импульсов AN, подаваемых .в схему управления ШД генератором импульсов, фиксируется на счетчике и запоминается.

Преобразователь кода переводит это число в напряжение. Теперь сигнал "а входе узла выбора зоны нечувствительности сравнивается и, когда он станет меньше запирающего напряжения, прекращается подача импульсов в блок управления ШД. Подача импульсов прекращается в течение времени, необходимого для прохождения металлом пути от оси валков до микрометра. Во время этой паузы на вход системы управления не пропускаются сигналы. После отсчета времени транспортного запаздывания показание счетчика сбрасывается, и запирающее напряжение снижается до исходного напряжения.

Если толщина изменяется клинообразно, то входной сигнал еще до окончания паузы превысит запирающее напряжение и на схему управления ШД снова начнут поступать импульсы. При этом запирающее напряжение увеличится на величину новой отработки. Система управления .построена таким образом, что после каждой отработки ШД отсчет паузы начинается с нуля. Отсчет транспортного запаздывания осуществляется счетчиком паузы. С валом двигателя клети Д связан индукционный датчик импульсов ДИ.

Каждый импульс соответствует перемещению ленты. Счетчик паузы отсчитывает число импульсов, пропорциональное расстоянию от оси валков до микрометра: После отсчета N импульсов счетчик паузы выдает импульс сброса, который возвращает счетчик в исходное положение. Импульсы, подаваемые в схему управления ШД, одновременно поступают на сброс счетчика паузы и на ключ, запрещающий подачу импульсов с индукционного датчика.

Во время работы ШД счетчик паузы фиксируется в нулевом положении. После прекращения подачи импульсов в блок управления ШД счетчик паузы начинает считать с нуля. Учет запаздывания летучего микрометра цепочкой RC, установленной на выходе преобразователя кода. В рассматриваемой установке предусматривается возможность корректировки системы регулирования с учетом твердости, ширины и наклепа металла.

Состояние вопроса: В настоящее время отечественные организации и фирмы наиболее технически развитых капиталистических стран (США, Англия, ФРГ, Япония) ведут большие работы ото изысканию способов повышения производительности прокатных станов и качества выпускаемой продукции.

Особого внимания заслуживают исследования в области создания надежных, эффективных систем автоматического регулирования толщины .полосы в листовых станах. Известно, что прокатка полосы по минимальным допускам приводит к экономии многих тысяч тонн металла и, следовательно, заметному повышению экономических показателей металлургических заводов.

В мировой практике известны два основных способа автоматического регулирования размера. В первом случае измерение толщины полосы происходит непосредственно с помощью микрометров, установленных перед клетью и после нее. Во втором случае информация о размере проката поступает на основании измерения косвенных параметров - давления металла на валки Р и раствора валков в соответствии с равенством: толщина полосы, k - постоянный коэффициент, характеризующий жесткость станины. Реализация этих методов встречает на практике известные трудности.

Изменение толщины по длине полосы происходит по сложным законам, аналитическое описание которых не представляется возможным. Характер изменения в значительной мере является случайным и определяется многими параметрами стана: качеством нагрева в печи, структурой металла, эксцентриситетом валков, качеством сварки рулонов и т. п. Несмотря на это, экспериментальные исследования позволяют сделать следующий вывод.

Около линии сварки двух смежных полос наблюдается скачкообразное изменение толщины с величиной отклонения 0,04-0,05 мм и в ряде случаев до 0,1 мм. Имеются периодические возмущения с периодом по длине полосы 4-б м, обусловленные эксцентриситетом опорных валков первой клети стана холодной прокатки или биением валков чистовых клетей стана горячей прокатки.

Амплитуда отклонения толщины от заданного размера колеблется в пределах 0,03-0,05 мм. (Периодические колебания размера, вызванные неравномерным нагревом сляба в нагревательных печах полосового стана горячей прокатки, происходят с периодом 60-80 м. Имеется клинообразное изменение толщины по длине рулона с уклоном до 0,01 мм/м, а на отдельных участках (5-10 м) - с уклоном 0,02 мм/м.

Скорректировать толщину полосы, изменяющуюся по ступенчатой или синусоидальной функции с периодом меньше 25-30 м, из-за несовершенства конструкции электромеханических нажимных устройств и существующего электропривода (системы генератор - двигатель или ртутный выпрямитель - двигатель) при скоростях прокатки, достигающих десятков километров в час, оказывается невозможным.

Для ограничения числа включений приводных двигателей в системе автоматического регулирования толщины полосы обычно предусматривается зона нечувствительности с регулируемыми пределами, что позволяет исключить влияние на работу САР высокочастотных колебаний размера. Качество полосы при этом, естественно, снижается.

С этим явлением нельзя не считаться в станах для прокатки тонкой и тончайшей ленты, допуски на которую составляют всего несколько микрон. Именно по этой причине для указанных станов в первую очередь были разработаны принципиально новые гидравлические нажимные устройства, характеризующиеся .высоким быстродействием и отсутствием люфтов. Электропривод созданного механизма также претерпел принципиальное изменение.

Вместо обычного электропривода применен дискретный электропривод. Силовой ШД является приводным двигателем золотника, с помощью которого осуществляется управление всей гидравлической системой нажимного устройства. Гидроусилители в таких системах развивают значительные моменты, измеряемые тонно-метрами. Для управления ими необходимы силовые ШД.

Применение маломощных шаговых серводвигателей, которые, например, используются в металлорежущих станках с электрогидроприводом, оказывается невыгодным, так как приводит к существенному усложнению гидравлической системы. Исполнительным элементом привода нажимного устройства для стана наитончайшей ленты (5-10 мк) может быть непосредственно силовой шаговый двигатель. Ниже приводятся некоторые сведения о новой системе электропривода.


Спонсор публикации:
©2009-2012 - Права защищены
Укажите ссылку на источник при копировании информации