Устройство для регулирования толщины полосы

;1 11 500840 Юаюа Фоаетакик Соеалиатнческик Раоиублик(22) Заявлено 13,03.74 (21) 2004572/22-2 ением заявкиприс ударственный комитет(23) ПриоритетОпубликовано 30.01.76, БюллетеньСовета Министров СССРпо делам изобретений(71) Заявитель Н. Н, Соломойченко аучно-исследовательский и опытно-конструкторский инстит автоматизации черной металлургии4) УСТРОЙСТ ЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ 1Изобретение относится к устройствам для регулирования технологических параметров на листовых прокатных станах.Известны устройства для регулирования толщины полосы путем воздействия на натяжение полосы и на зазор между прокатными валками в срункции отклонений усилия деформации полосы, пропорциональных отклонениям толщины на выходе,Недостаток известных устройств в случае регулирования изменением натяжения заключается в сравнительно узком диапазоне регулирования, определяемом таким минимальным и максимальным значениям натяжения, в интервале которых выполним нормальный процесс прокатки. При достижении предельных значений натяжения регулирование выполняется изменением зазора между валками, при этом понижается быстродействие системы, в результате чего разнотолщинность полосы повышается.Цель устройства - уменьшение разнотолщинности полосы при прокатке и повышение ее качества.Цель в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что регулирование толщины полосы осуществляется дополнительно за счет изменения ее пластичности.Для этого выход функционального преобразователя соединен с третьим входом блока памяти усилия деформации, выход блока контроля отклонсний усилия деформации соединен с входом регулятора разности моментов электродвигателей прока 1 ных валков, вы ход блока контроля отклонений разности моментов соединен через второй нуль-орган со вторым, входом схемы И, а также со водом блока установки зоны нечувствительности, выход которого соединен с управляющим входом 10 реле и вторым входом регулятора толщины.Как известно, уравнение пластичности длядвухмерной деформации имеет вид:( - =)+ 4 т.,е =- 4 К15 согласно которому на пластичность полосывоздействуют изменением величины касательного напряжения т При составлении математической модели процесса деформации металла в валках обычно под бпонимают на пряжение в направлении, нормальном к поверхности полосы, а под бл - напряжение в сечении, нормальном к направлению прокатки: К - сопротивление металла чистому сдвигу. В соответствии с приведенным уравнени ем при увеличении касательных напряженийт. например, (см. фиг. 2) путем приложения к прокатным валкам движущихся моментов М и Мз различной величины М М)М., пластическая деформация полосы бу- ЗО дет наступать прп меньших значениях разно50 55 60 65 сти главных нормальных напряжений (б -д;). Поэтому увеличение напряжений т.,принеизменной величине напряжения натяженияК приводит к уменьшению необходимого уси.лия деформации Р.На фиг. 1 приведена схема устройства; нафиг. 2 - схема действия сил, обеспечивающихизменение пластичности полосы при прокатке,в которой приняты следующие обозначения:Л Мг - радиусы верхнего и нижнего прокатных валков;аь а - угловые скорости валков;М М - моменты, прикладываемые к прокатным валкам от приводных двигателей;Я Я. - равнодействующие движущих контактных сил, прикладываемых состороны валков к противоположным поверхностям полосы в зонедеформации;Т Т - усилия заднего и переднего натяжений;Н Н - входная и выходная толщина полосы;Р - вертикальная составляющая усилия деформации,Устройство состоит из верхних 1 и нижних2 прокатных валков, электродвигателей 3, 4,системы 5 управления приводами валков, системы 6 установки зазора между валками, регулятора 7 толщины, измерителя 8 отклоненийтолщины прокатной полосы, измерителя 9 усилий деформации, блока 10 памяти усилия деформации, схемы й 1 (блок 11), пуль-органов 12, 13, блока 14 контроля отклоненийусилия деформации от зна ения в блоке 1 Опамяти, регулятора 15 разности моментов, задатчика 1 о разности моментов, измерителя 17и блока 16 контроля отклонений разности моментов электродвигателей прокатных валков,блока 19 зоны нечувствительности, реле 20 ифункционального преобразователя 21.Устройство работает следующим образом.11 еред началом прокатки очередпои полосыизвестного сортамента устанавливают задание исходной разности моментов приводныхэлектродвигателей задатчиком 1 б и величинузоны нечувствительности блока 19. При этомисходное значение разности моментов приводных электродвигателей должно обеспечивать возможность увеличения или уменьшениясопротивления металла пластической деформации, Диапазон изменения разности моментов приводных электродвигателей определяется установкой зоны нечувствительности блока 19.Вначале прокатки по сипналу от измерителя 8 отклонений толщины прокатываемой полосы регулятор 7 воздействует на систему бустановки зазора между валками в направлении уменьшения отклонений толщины, Придостижении нулевых отклонений толщины иразности моментов на выходе нуль-органов 12и 13, подключенных к выходу измерителя 8отклонений толщины и блока 18 контроля 5 10 15 20 25 30 35 40 45 отклонений разности моментов, появляются сигналы, под действием которых срабатывает схема И (блок 11), под действием которой в блоке 10 памяти запоминается величина усилия деформации, измеренная измерителем усилия деформации. Для выполнения процесса регулирования выход блока 14 контроля отклонении усилия деформации подключен ко входу регулятора 15 разности моментов, в котором сигнал из блока 14 суммируется с сигналом от задатчика 16. Регулятор 15 разности моментов через систему 5 управления двигателями 3 и 4 изменяет разность их моментов и, следовательно, величину касательных напряжений в полосе, вызываемых дейс.гвием прокатных валков 1, 2 до тех пор, пока усилие деформации полосы не станет равным значению в блоке 1 О памяти, Величина разности моментов контролируется измерителем 1. В случае, когда отклонение, полученное в блоке 18 фактической разности моментов из измерителя 17 от заданной задатчиком 1 Ь, превысит величину зоны нечувствительности в блоке 19 под действием его выходного сигнала включается в работу регулятор 7 толщины и реле 20. В процессе работы регулятора его выходной сигнал через функциональный преобразователь 21 производит изменение величины в блоке 10 памяти в направлении уменьшения возникшего отклонения разности моментов от задания. При нулевых отклонениях толщины и разности моментов под действием командного сигнала из блока 11 запоминается новое значение усилия деформации от измерителя 9. Реле 20 отключается, 11 ри этом последующее регулирование толщины будет производиться при новом значении усилия деформации. Амплитуда отклонения толщины от измерителя 8 и величина зоны нечувствительности блока 19 определяют параллельный или последовательный режим работы каналов воздействия на зазор или на разность моментов приводных электродвигателей прокачных валков.Таким образом предложенное устройство позволяет уменьшить разнотолщинность прокатываемых полос,Формула изобретенияУстройство для регулирования толщины полосы, содержащее задатчик, измеритель и регулятор разности моментов электродвигателей прокатных валков и блок контроля отклонения разности моментов электродвигателей прокатных валков с двумя выходами, причем выход задатчика разности моментов соединен с первым входом регулятора разности моментов, выход которого соединен со входом системы управления скоростью прокатных валков и первым входом блока контроля отклонений упомянутой разности моментов, второй вход которого соединен с измерителем; блок установки зоны нечувствительности отклонений разности моментов; регулятор толщины,выход которого соединен со входом системы установки зазора между валками, а вход - с измерителем отклонений толщины; функциональный преобразователь, соединенный через реле с выходом регулятора толщины; измеритель усилия деформации; блок памяти усилия деформации с тремя входами; блок контроля отклонений усилия деформации с двумя входами, первый из которых соединен с измерителем усилия деформации, а второй - с выходом блока памяти усилия деформации, первый вход которого соединен с измерителем усилия деформации, второй - с выходом схемы И с двумя входами, первый ее вход соединен с выходом первого нуль-органа, соединенного с выходом измерителя отклонений толщины, и второй нуль-орган, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности и повышения качества прокатываемой полосы, выход функционального пре образователя соединен с третьим входом блока памяти усилия деформации, выход блока контроля отклонений усилия деформации соединен со входом регулятора разности моментов электродвигателей прокатных валков, 10 выход блока контроля отклонений разностимоментов соединен через второй нуль-орган со вторым входом схемы И, а также со входом блока установки зоны нечувствительности, выход которого соединен с управляющим 15 входом реле и вторым входом регуляторатолщины,жков орре Подписное Типография, пр, Сапуно аказ 1452/8ЦНИИ Изд.1133 Государственного комитета по делам изобретений и 13035, Москва, )К, Раушс