Устройство управления волочильным станом

м 984543 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ъ/с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 30,1282 Бюллетень Ио 48Дата опубликования описания 30.1282 И 1 М, Кп.з В 21 С 1/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72 Авторы изобретения Казахский политехнический институт им; В И,Ленина(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВОЛОЧИЛЬНЫМСТАНОМ Изобретение относится к чернойи цветной металлургии и может бытьиспользовано при производстве проволоки, труб волочением.При производстве проволоки и трубволочением заготовка нагревается дозначительной температуры; что вызывает ухудшение качества продукции.В связи с тем, что температура является функцией многих переменных,которые нельзя учесть заранее,в том,числе .и скорости, волочения, для получения требуемого качества проволоки скорость волочения ограничивается таким образом, чтобы температурабыла всегда меньше допустимой. Этоснижает производительность оборудования.Известен способ регулированияпроцесса горячего волочения, заключающийся в том, что регулированиетемпературы производят в функциидиаметра проволоки 1,Недостатком устройства, реализующего этот способ, является отсутствие возможности регулирования око"рости волочення в функции температуРы.Известен многоклетьевой.прокатныйстан,содержащий контуры регулирования натяжения, моментов на валахдвигателей, соотношения скоростейклетей и стабилизации скорости прквода входной клети става 1,2.Как и в укаэанном выше устройствеотсутствуют контуры регулированияскорости волочения, а скорость прокатки задается заранее. В связи сэтим отсутствует воэможность регулирования скорости и производительности этого стана в функции температуры обрабатываемого материала.15 Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство .для вблоченияпроволоки без ухудшения ее ударнойвязкости, в котором для сохранениясвойств проволоки ограничивается ее 20 температура и скорость волоченияуменьшается прк превышении температурой проволоки, заданной и при уве"личенки давления. Для этого в систему регулирования вводятся сигналы 25 от датчиков давления и температуры иих допустимые значения. НедОстаткомявляется отсутствие возможности снижения температуры и повышения производительности стана путем повышения 30 скорости ПЗ, 984543Цель изобретения - повышениепроизводительности и качества выпускаемой продукции.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство управления волочильным станом, содержащее контуррегулирования скорости волочения сдатчиком и регулятором частоты вра.щения двигателей, контур регулирования противонатяжений с приборами измерения давления и тяговых усилий и 10регуляторами противонатяжений, при"бор для измерения температуры, снабжено контуром регулирования температуры, состоящим из регулятора давлений на волоки и задатчика температуры, последовательно соединенного ссумматором, на второй вход которогоподключен прибор для замера температуры, а выход сумматора соединен с задатчиками скорости волочения и проти вонатяжений, которые в свою очередьподключены к соответствующим регуляторам частоты вращения, противонатяжений и давлений на волоки.При волочении заготовка протягивается через волоку и обжимается,уменьшаясь в толщине. Часть энергии волочения расходуется на деформацию проволоки, часть превращаетсяв тепло, которое нагревает волоку и З 0.проволоку. Во времяволочения проволоки, через несколько волок последо"вательно она нагревается несмотряна охлаждение ва тяговых барабанахстана. Нагрев может быть настолько . 35интенсивным, что проволока можетнагреться до 873-923 К, что приводитк изменению ее структуры и механических свойств. При волочении высокоуглеродистые стали и сплавы при нагревании могут настолько изменять свои 40свойства, что проволока бракуется.Для получения требуемых свойствготовой проволоки скорость волоченияприходится значительно снижать,что уменьшает производительность 45оборудования,На систему управления накладывается ограничение по температурепроволоки ( 4 д, где д - допустимая температура проволоки, при .которой сохраняются требуемые свойстваматериала),Температура проволоки являетсяодновременно функцией нескольких величин 55й(Ч, Р, С 0 )где Ч 8 - скорость волочения;Р - давление на волоку;С - содержание углерода в проволоке;60Я - степень охлаждения проволо 8 ки на тяговых барабанах.Величины С и Я постоянны и впроцессеизготовления проволоки немогут изменяться. 65 Величина ЧЭ переменная и можетизменяться в процессе волочения влюбых пределах в области Чбе Ч фТемпература проволоки связана со.скоростью зависимостьюКЧ р (2) где К - коэффициент пропорциональностиВеличина Р также может изменяться в процессе работы стана и зависит от ряда Факторов - смазки, диаметра заготовки, противонатяжения Ц, Смазка и диаметр заготовки - факторы постоянные, а их,колебания носят случайный характер. Величина О иеременная и связана с давлением на волоку зависимостьюРоКЯ(3) где К - коэффициент пропорциональностиР - давление на волоку без проо.тивонатяжения,Температура проволоки пропорциональна давлению на волокуРРо р рКц(4) где К " коэффициент пропорциональностиСуммарная температура проволоки равнао = КчЧэ, + "р кцуРИз выражения (5) видно, что, увеличивая величину Я, можно увеличить скорость волочения п при выполнении условия На чертеже представлена схема устройства управления волочильным .станом.Устройство управления, например, трехкратным волочильным станом 1 (тяговые барабаны с волоками и индивидуальным электроприводом, состоящим иэ двигателя и управляемого источника 2 тока) содержит регулятор 3 частоты вращения двигателей, на входы которого подключены выходы датчика 4 частоты вращения и задатчика 5 скорости волочения проволоки.На входы управляемых источников 2 остальных блоков подключены выходы регуляторов б давлений на волоки и противонатяжений, на входы регуляторов б подключены выходы приборов 7 измерения давлений на волоки, приборов 8 замера тяговых усилий и выход эадатчика 9 противонатяжений и натяжений. На вХоды задатчиков 5 и 9 подключен выход регулятора 10 температуры проволоки. На вход регулятора 10 подключены выходы прибора 11 измерения температуры проволоки,Устройство работает следующим образом.Волочильный стан разгоняется доскорости Чб, определяемой уставкойзадатчика 5, Если при атом температура проволоки не достигла заданной,то на выходе регулятора 10 температуры есть сигнал, равный разностинапряжений между задатчиком 12 тем"пературы проволоки и прибором 11для замера температуры проволоки.Этот сигнал поступает на входы эадатчиков 5 и 9, увеличивает величинууставки эадатчика 5, который воздействует на регулятор 3, где вычи.таются сигналы задатчика 5 и датчика4. Увеличенный сигнал поступает наусилитель 2, который увеличиваетскорость привода стана. 1. Скоростьстана увеличивается до тех пор, по-ка не сравняются сигналы датчика 12и прибора 11 регулятора 10 температурй, причем сигнал на увеличениескорости суммируется и запоминаетсяблоком 5,В то же время полярность сигналарегулятора 10, увеличивающая скоростьстана, не воздействует на задатчнк9. При изменении полярности (С Ъ т)величина задания противонатяжения назадатчике 9 начинает увеличиватьсяи выходной сигнал регуляторов б,являющийся Функцией сигналов приборов 7 измерения давлений на волокии приборов 8 тяговых усилий, увеличивает противонатяжение по стану.Увеличение противонатяжения такжезапоминается блоком 9.При снижении температуры проволоки вследствие увеличения противонатяжения (5) увеличивается уставка нарегуляторе скорости, скорость сновавозрастает и цикл повторяется. Увеличение скорости и противонатяжения происходит до,тех пор, пока величиныине достигнут заданных пределов, При увеличении температуры проволоки до заданнойи при достижении 9 = Я оскорость волочения ч 8 остается неизменной дотех пор, пока не нарушится равенство=т,Как показали исследования, температура проволоки эа счет повыаениязначения противонатяжения можетбыть снижена на 15-20, что позволитповысить на 15-20 скорость волоченияи поднять на 813 производительность оборудования при требуемая 10 качестве продукции.Формула изобретения15 Устройсво управления волочильнаистаном, содержащее контуррегулирования скорости волочения с датчикоми регулятором частоты вращения двн"гателей, контур регулирования проти-20 вонатяжений с прибОрами измерения.давлений и тяговых усилий, регуляторами противонатяжений и прибор дляизмерения температуры проволоки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,25 с целью повышения производительности и качества, оно дополнительноснабжено контуром регулирования температуры, состоящим из регуляторадавлений на волоки и задатчика темЗр пературы, последовательно соединенного с сумматором, на второй входкоторого подключен прибор для замератемпературы, а выход сумматора соединен с эадатчнками скорости воло"З 5 чения и противонатяжений, которыев свою очередь подсоединены к соответствующим регуляторам частоты вращения и регуляторам давлений на волоки и противонатяженнй.Источники инФормации,46 принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРВ 257416, кл. В 21 С 1/03, 1969,.2. Патент Великобритании9 1163274, кл, В 21 В 37/06, 1973.ф 5 3, Патент Японии В 54-85167,кл. 12 С 2222, 1979.984543Составитель В. ЭтингенРедактор А. Маковская Техред А.Бабинец КорректорМ, ДемчикЗаказ 10020/7 Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП 1 Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4