Способ формирования захвата заготовки и устройство для его осуществления

655451 Сфюз Сфаетскии Сециаиистнческиа Республик(3) УДК 621771 . 26.21.774 (0888) Опубликовано 050479, Бюллетень ЭЙ 13 Дата опубликования описания 0604.79(71) Заявитель Киевский институт автоматики им. ХхЧ съезда КПСС(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАХВАТА ВАЛКАМИ ПРОКАТНОГО СТАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах управления технологическим процессом на прокатных станах, обжимных, балочных,юсортовых и др.Известен способ (1) согласования линейной скорости валков со скоростью металла в момент захвата, заключающийся в том, что команда на разгон главного привода до скорости захвата формируется по сигилу слиток слева или слиток справа, т.е. практически по выбросу заготовки иэ валков в предыдущем пропуске. Далее, 16 замеряя длину выброса 1. слитка и принимая, что металл двйжется по рольгангу в направлении к валкам равноускоренно, в промежуток времениС вычисляется ускорение металла оС и ффИ время Г, требуемое для возврата заготовки в валки. Фиксируя скорость и вращения валков по окончании Г, и зная ускорение с(. главного привода, рассчитывается скорость вращения вал- И ков и по окончании времени дГЧ,-1, Если расчет показывает, что пэ ) и (где и - максимально возможная скоэ.рость захвата в данном пропуске, то главный привод переводится в режим ЗО торможения, если. П ( и ,то разгон главного привода продолжается и захват производится на участке разгона.Следует отметить, что на начальном участке разгона заготовки при подаче ее в прокатные валки линейная скорость заготовки еще может быть не равной линейной скорости роликов рольганга, а интенсивность торможения заготовки относительно роликов рольганга на конечном участке торможения носит существенно нелинейный характер. Кроме того, повышенное парои дымообраэованне на стенках горячей п 1.катки затрудняет точное определение положения заготовки относительно прокатных валков с помощью фотоиэмернтельных у тройств. Вследствие этих причин, не представляется возможным точно определить время, требуемое ".ля возврата заготовки в валки.Существенным является также то, что, как правило, линейные скорости и ускорения главного привода выше аналогичных характеристик рольгангов. Поэтому включение главного привода сразу после выброса заготовки на ре" верс приведет к преждевременному разгону прокатных валков до скорости заготовки в момент захвата, а следо"6554вательно, появляется необходимость в переводе главного привода в режим торможения.К недостаткам способа и устройства для его осуществления можно отнести: возможность рассогласования линейных скоростей заготовки и прокатных вал" ков в момент захвата, что может вы,звать появление буксовки и снижение производительности стана; повышенные ударные нагрузки на механизмы стана 1 заведомо неоптимален режим разгона Ю прокатных валков (участок разгона с максимальным ускорением и участок торможения), что приводит к дополнительным затратам электроэнергии; сложность устройства (включает в себя 15 Фотоизмерительное и вычислительное устройства) .Целью изобретения является повышение точности согласования линейных скоростей заготовки и прокатных валков в момент захвата, экономия электроэнергии за счет уменьшения потерь в прокатном двигателе при разгоне его до скорости захвата, а также упрощение устройства для автоматического Формирования захвата заготовки.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что одновременно с началом вращения рольганга на возврат заготовки в валки включается и главный привод, При этом управляющее напряжение главного привода формируется в функции скорости рольгангов так, что в любой момент времени в процессе разгона до скорости захвата линейные скорости рольгангов и про катных валков главного привода равны. Такое формирование управляющего напряжения главного привода обеспечивает в момент захвата равенство линейных скоростей заготовки и валков. 40угловые скорости главного привода Ь)Г и привода рольгангов у являются линейными функциями входных управляюР щих напряжений.(ф)Г Г ЮГР КР (/Р, (1) 45 где 0 Г, О - соответственно входныеуправляющие напряжения главного привода и привода рольганговуК, К - соответственно результирующие коэффициенты передачи п 1 и- Ж водов.Обозначая радиус через В, а Радиус ролика через й , получйм длярФлинейных скоростей с учетом выражения (1) М0 (2)Г Г ГИэ условия равенства линейных скоростей главного привода и рольгангов получаем управляющее напряжение главного привода в функции управляющего 6 О напряжения рольгангов или линейной скорости рольгангов.Кйи= ", ф 0= - ,Г (3)Г К" КИ РГ Г Г ГЯ 51 4я непрерывного обеспечения в проессе разгона режима равных линейныхскоростей главного привода и рольгангов наряду с выполнением соотношения (3) необходимо обеспечить равныелинейные ускорения главного приводаи рольгангов. Для этого необходимообеспечить темп нарастания (производную) управляющего сигнала главногопривода пропорциональным темпу нарастания скорости рольгангов, что достигается формированием управляющегосигнала главного привода в следящемрежиме в соответствии с выражением (3).На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического формирования захвата заготовки валкамипрокатного стана.устройство содержит: датчики 1 на"личия заготовки, датчики 2, 3 скорости переднего и заднего рабочих рольгангов, блок 4 управления направлением вращения главного привода; к 3 очи 5, 6, формирователь 7 задающегосигнала; Выход формирователя задающего сигнала является выходом устройства. С помощью датчиков 1 (например,фотореле) просматриваются зоны переднего и заднего рабочих рольгангов,непосредственно прилегающие.к осевойлинии валков, с датчиков 2, 3 скорости снимаются сигналы, характеризующие скорость и направление вращенияпереднего и заднего рабочих рольгангов. Блок 4 по сигналам датчиков 1и сигналам датчиков 2, 3, характеризующих направление вращения соответствующего рольганга, определяет необходимое направление вращения глав"ного привода и осуществляет в зависимости от этого управление ключами 5, 6Ключ 5 замыкается в случае,если датчики 1 индицируют наличиезаготовки в зоне переднего рабочегорольганга, непосредственно прилегающей к оси валков, и передний рабочий рольганг вращается в направленииподачи заготовки в валки. Ключ. 6 замыкается в случае, если датчики 1индицируют наличие заготовки в зонезаднего рабочего рольганга, непосредственно прилегающей к оси валков,и задний рабочий рольганг вращаетсяв направлении подачи заготовки в валки. Ширина зон выбирается в зависимости от скоростных характеристикрольгангов и главного привода. С помощью ключей 5, 6 осуществляетсяподключение выхода соответствующегодатчика скорости. Таким образом, свыхода датчика скорости сигнал, пропорциональный скорости рольганга,поступает на вход формирователя 7 задающего сигнала, где в соответствиис выражением (3) вырабатывается задающий сигнал управления главным приводом,Такое формирование управляющегосигнала обеспечивает равенство линейных скоростей и ускорений прокатных655451 Формула изобретения Составитель А.АбросимовРедактор Е.Братчикова Техред Н.Бабурка Корректор М.пожо Заказ 1406/6 Тираж 1033 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП фПатент, г.ужгород, Ул.ПРоектная,4 валков и роликов рольгангов в процессе разгона, а следовательно, и равенство линейных скоростей валков и заготовки в момент захвата. Причем прокатные валки будут разгоняться на следящем участке с линейным ускорением, равным линейному ускорению соответствующего рабочего рольганга, меньшим максимально возможного линейного ускорения прокатных валков. Скоростной режим главного привода не будет иметь участков торможения. Такой режим разгона главного привода по сравнению с известным характеризуется меньшим значением динамического момента, а следовательно, меньшим потреблением электроэнергии.Основные элементы технико-экономической эффективности изобретения следующие: обеспечение надежного захвата заготовки валками, в том числе при повышенных скоростях захвата; снижение ударных нагрузок на оборудование стана и связанное с этим повышение долговечности и надежности его работы 1 снижение потерь электроэнергии в главном приводе; упрощение устройства и повиоение надежности его работы. 1. Способ формирования захватазаготовки валками прокатного станапуТем воздействия на скорость главного привода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности прокатного стана,снижения ударных нагрузок на оборудование стана, повьпаение долговечности и надежности его работы и эконо мии электроэнергии, в следящем режиме амплитуду изменяют управляющегосигнала главного привода пропорционально скорости подающего рольгангав диапазоне от неподвижного состоя ния рольганга, до скорости захвататаким образом, чтобы в момент захвата линейная скорость заготовки быларавна скорости валков.2. Устройство для осуществленияспособа по п.1, содержащее датчикиналичия заготовки в зоне валковпереднего и заднего рабочих рольгангов, блок управления направлениемвращения главного привода и ключи,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтооно снабжено датчиками скоростипереднего и заднего рабочих рольгангов, выходы которых соединены совходом блока управления и с первымивходами ключей, вторые входы которыхсоединены с выходами блока управления, а выходы ключей соединены совходами блока формирования задания. Источники информации, принятые во30 внимание при экспертизе1. Челюсткин А.Б. Автоматизацияпроцессов прокатного производства,Металлургия М., 1971, с.99-101.