Прокатная клеть

1 В 37/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ И ельсти. ия а ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к металлургическому машиностроению, предназначено для повышения точности геометрических размеров проката путем уменьшения продольной разнотолщинности про.А. катываемой полосы,и может быть исполь эовано на полосовых станах горячей прокатки. Цель - уменьшение продольной разнотолщинности прокатываемой полосы путем повышения чувствительности датчиков. Клеть оборудована установленными на двух параллельных валах двумя дисбалансными массами 14 и 15. Динамометрические датчики обладают определенньпи зонами нечувствительности, обусловленными силами трения между подушками и станиной. Эти эоны проявляются. при переходных процессах. Центробежные силы Р двух синхронно вращающихся масс 14 и 15 компенсируют влияние сил трения. Величи- а на центробежных сил Р задается подбором величины дисбалансных масс 14 и 15. Продольная раэнотолщинность, обусловленная колебанием усилий прокат- С ки, снижается эа счет четкой работы датчиков, взаимодействующих с дисбалансными массами. 1 з.п. Ф-лы, 2 ил .Изобретение относится к металлургическому машиностроению, предназначено для повышения точности геометрических размеров проката путем умень 5шейия продольной разнотолщинностипрокатываемой полосы и может быть использовано на полосовых станах горячей прокатки.Целью является уменьшение продольной разнотолщинности прокатываемой,полосы путем повышения чувствительности датчиков,На фиг,1 представлена предлагае-мая прокатная клеть, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Прокатная клеть содержит прокат.ные валки 1 и 2 с подушками 3 - 6,:установленными в станине 7 с возмож.:ностью вертикального перемещения. От,осевого смещения прокатные валки удер".живаются фиксаторами (не показаны),которые закладываются в пазы П 1 и П 2подушек.3 и 5 с последующим креплением фиксаторов на станине.25Межвалковый зазор регулируется нажимным устройством 8, взаимодействующим с подушками верхнего валка нажим ными винтами 9 и 10 и связанным функционально с динамометрическими датчиками 11 и 12, установленными подподушками нижнего прокатного валка.Меящу подушками нижнего прокатноговалка и динамометрическими датчиками11 и 12 установлена жесткая (частота35собственных колебаний траверсы на порядок выше частоты вращения дисбалансных масс) траверса 13 с дисбалансными массами 14 и 15 (фиг.2), установленными на параллельных валах 16 и17, смонтированных на траверсе 13 свозможностью синхронного вращения впротивоположных направлениях.Синхронное вращение валов 16 и 17(фиг,2) в противоположных направлениях обеспечивается зубчатой передачей18 и электродвигателем 19, Центры дисбалайсных масс ЦМ 1 и ЦМ 2 (фиг.2) расположены в одной плоскости, перпендик улярной осям валков на которых этиФвимассы установлены., Траекториями движения центров дисбалансных масс являются окружности радиусом г (фиг .2) .Осью симметрии этих окружностей является прямая Б, расположенная междудинамометрическими датчиками и и репендикулярно пересекающая оси обоих.прокатных валков Т.е. поперек клетиось симметрии совпадает с осью клети,а вдоль клети она может быть смещена относительно середины бочки валков на величину С, зависящую от разности сил трения, препятствующих вертикальному перемещению подушек 3 и 4. Позиционирование траверсы 13 вдоль клети с заданным значением смещения С (фиг.2) осуществляется посредством фиксаторов (не показаны), которые закладываются во впадины зубчатых реек 20 на боковых сторонах траверсы, с последующим креплением фиксаторов на станине.Прокатная клеть работает следующим образом.После включения электродвигателя 19 валы 16 и 17 с дисбалансными массами 14 и 15 благодаря зубчатой передаче 18 начинают синхронно вращаться в противоположных направлениях. Траекториями движения центров дисбалансных масс 14 и 15 являются две окружности радиусом г (фиг.2). При этом равнодействующая центробежных сил .двух дисбалансных масс действует по оси симметрии траекторий центров дисбалансных масс и равнаК = 2 Р соз,где Р - центробежная сила;Ц - угол между радиусом центрадисбалансной массы с осьюсимметрии траекторий обоихцентров масс,Р =пег,(2)где ш - дисбалансная масса;г - радиус центра дисбалансноймассы;И - угловая скорость вращениявалов с дисбалансными масса.ми вРеакции динамометрических датчиков11 и 12 равныКл + К, = Я + Р - зпК, в ++ 2 Рсоз, (3) где- вес подвижных частей;Р- усилие прокатки;1зпКт.в равнодействующая сил трения, препятствующих перемеще"нию подушек нижнего валка,Несоответствие реакций инамометрических датчиков действующим на валок усилию прокатки и весу подвижных частей равно(12) 30 При увеличении усилия прокатки нижний валок с подушками, деформируя датчики, перемещается по направлению действия усилия прокатки, а значит, силы трения направлены противоположно усилию прокатки и уравнение (4) принимает вид"р= /Кт 1 - 2 Р сов. (5)10Соответственнофпри уменьшении усилия прокатки уравнение (4) принимает вид 3 р = -(К) с) - 1 Р сов, (6)15Если частота вращения дисбалансных масс на 1 - 2 порядка выше частоты колебаний усилия прокатки, аКв/ 2 Р, то перемещение нижнеговалка с подушками с одновременным деформированием динамометрических датчиков осущ)ествляется только при экстремальных значениях равнодействующейцентробежных сил, т.е. при нижнем иливерхнем положении дисбалансных масс 2514 и 15. При этом в случае увеличения,усилия прокатки динамометрические датчики сжимаются в моменты времени,когда дисбалансные массы 14 и 15 находятся в нижнем положении, а приуменьшении усичия прокатки - наоборот.Если начало отсчета угла поворотарадиусов центров дисбалансных масссовместить с нижней полуосью симметрии их траекторций, уравнения (5) и(6) принимают следующий вид:в = Ьт .в ( - 2 Р соз 2 пи; (7)т. вм /Ктр,в ( - 2 Рсоз(2 п+1) и, (8)40где и - целое число.После подстановки значений соз (получаютв = (Кт,в( - 2 Р (9)цм = -/К р.в( + 2 Р. (10)Зона нечувствительности динамометрических датчиков при изменении усилия прокатки равна50пр = Ь- Ьм = 2(Ктр.в I - 4 Р, (11)при этом уравнение (11) справедливопри 2 Р(К в 1,В случае 2 Р ) /Кв( зона нечувствительности при изменении усилия про" 55катки Д = О, но имеют место вынужденные колебания нижнего валка, амплитуда которых может быть приближенно определена по формуле где А - амплитуда вынужденных колебаний нижнего валка;С - жесткость одного динамометриЭческого датчика.Величина центробежных сил, уменьшакщих зону нечувствительности динамометрических датчиков, задается подбором величины дисбалансных масс 14и 15, закрепленных на вращающихся валах 16 и 17 посредством разъемногонапример резьбового, соединения.Положение траверсы 13 вдоль клетирегулируется путем позиционированияее фиксаторами (не показаны), которыезакладываю.ся во впадины зубчатых реек 20 на боковых сторонах траверсы.При этом траверса устанавливается втаком положении, чтобы реакции динамометрических датчиков 11 и 12, обусловленные равнодействующей центробежных сил дисбалансных масс 14 и 15,были пропорциональны реакциям этихдатчиков, обусловленным силами трения, препятствующими вертикальномуперемещению подушек 3 и 4 нижнегопрокатного валка 1.Установка начального раствора вал, ков производится путем подачи управляющих сигналов Х, на вход нажимногоустройства 8 при отсутствии в валкахпрокатываемой полосы. При этом с выхода динамометрических датчиков 11 и12 на вход нажимного устройства 8подаются управляющие сигналы Х, и Х,пропорциональные весу подвижных частей, опирающихся на датчики. Послевхода в валки прокатываемой полосызазор между валками корректируется всоответствии с выходными сигналами Х 1и Х, компенсируя таким образом влияние колебания деформации прокатнойклети на толщину прокатываемой полосы.Использование предлагаемой прокатной клети на полосовом стане горячейпрокатки позволит повысить точностьгеометрических размеров прокатываемойполосы эа счет снижения процольнойРазнотолшинности, обусловленной колебанием усилия прокатки. При этом экономический эффект достигается за счетэкономии металла при применении в нарочном хозяйстве полосы повышеннойточности,Так, например, при оснащении штрипсового стана 300 прокатной клетьюЗаказ 3234 Тираж 408 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СС ,113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ул. Гагарина,10 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужг 7 16 предлагаемой конструкции допуск на толщину прокатываемой полосы снижается на О, 1 - О, 15 мм, что дает эконо, мию металла при производстве труб 1 1,53,Формула изобретения1, Прокатная клеть, содержащая атащщу, установленные в ней с воз,можностью вертикального перемещения :;валки с подушками, динамометрические :,датчики, раэмешрнные под подушками ,одного йз валков, и нажимное устрой:ство, функционально связанное с выходом датчиков, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью уменьшения продольной .разнотолщинности прокаты;ваемой полосы путем повышения чувствительности датчиков, клеть снабжена :установленной между подушками и динамометрическими датчиками с возможностью позиционирования ее вдоль клети жесткой траверсой с двумя одинаковыми дьсбалансными массами, установленными на двух параллельных валах, смонтиро- ванных на траверсе с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях, при этом центры обеих дисбалансных масс расположены в одной плоскости, перпендикулярной осям валов, а ось симметрии траекторий движения этих центров размещена между динамометрическими датчиками и перпендикулярна осям обоих прокатных валков2. Клеть по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что дисбалансные массы соединены с валами посредством разъемного преимущественно резьбово- Яго соединения.Хо