Дрессировочный стан

(19) 1 В 1/22, 35/О С 51 АНИ ОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ нь(71) Институт черной металлургиии Производственное объединение(56) Авторское свидетельство СССМф 1404127, кл. В 21 В 13/ОО, 198Королев:А.А, Механическое ободоваиие прокатных и трубных цехо(57) Изобретение относится к прному производству и может бытьпользовано при проектировании ни реконструкции действующих дре воч х станов для производства полосв рулонах, Цель изобретения - стабилизация процесса дрессировки и рабо ты стана путем снижения колебатель"ных процессов в оборудовании стана.Для устранения резонансных режимовнеобходимо, чтобы частоты собственькин, ных колебаний входящих в стан механизмов были разнесены на 10-3 ОЕ, Иначе колебания моментов сил упругостиР в оборудовании резко возрастают, Зт6 : ведет к появлению дефектов на прока"Ру те (ребристость, продольные полосы).в Расчет элементов оборудовайия стана,.выполненный по предложенным зависи"мостим, позволяет резко снизить, ав отдельных случаях и устранить взаокат имное колебательное влияние смежныхис приводов, что приводит к стабилизаовыхции процесса дрессировки металла,ссиро-: ;3 ил 1 табл,о окатно исполь Изобрете производ вано при ие относится к п тву и может быть роектировании но действующих дрес ля производства ра. ме ровоч лос в струкцистанов лизацияы стана ныпроцесбражен . 5стан; ратильных валквестного Пр СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИРИ ГННТ СССР рулонах,Цель изобретения - стабипроцесса дрессировки и рабопутем снижения колебательныхсов в оборудовании стана,На фиг 1 схематически издвухклетевой дрессировочныйна фиг,2осциллограммы крколебаний в линии привода и дрессировочного стана; на фиг,3счетные осциллограммы крутящих монтов в приводных линиях стана,Дрессировочный стан содержит последовательно расположенные разматыватель 1, первую 2 и вторую 3 рабое клети, моталку 4, индивидуалье приводы 5, содержащие валы 6,Стан работает следующим образом,Вращательное движение от приводовчерез валы 6 передается рулонам 7эматывателя 1 и моталки 4, а такжеам первой 2 и второй 3 клетей,и этом прокатываемая полоса постуа ет с рулона разматывателя в клетии 3, а затем на моталку:4Поскольку длины и диаметры валоввыполнены исходя из предлагаемыхсоотношений собственные частоты коЛебаний приводных линий оказываютсяазнесенными на 10 307.При рабочейорости дрессировки одновременныеолебания в приводах агрегатов неозникают, их взаимовлияние черезолосу существенно снижается, Влияе такого воздействия, как эксцентиситет рулона на разматывателе илноталке, валков клетей, биение шпинелей, также уменьшается, Поэтому встане стабилизируется процесс дрес"сировки и работа оборудованияПредложенные зависимости полученыследующим образом,Во время работы известного двухетевого дрессировочного стана валах приводных линий разматывателя,етей и моталки возникают колебаия момента сил упругости, ПричинойИх является, в частности, эксцентриситет рулона на разматывателе илиМоталке, а также прокатных валков,Йа основании экспериментальных исслесований установлено, что амплитудаколебаний момента в дрессировочныхстанах существенно увеличивается,когда частота собственных колебаний линии привода совпадает с оборотнойчастотой вращения рабочих валков,рулона разматывателя или моталки,;или кратна оборотной частоте,Наиболее тяжелым является случай,когда в процессе дрессировки повышенйые колебания моментов происходят,одновременно в разматывателеклетяхи моталке., Колебания моментов, всвою очередь, являются причиной возбуждения вибраций в опорах валков,соединительных валов, станинах редукторов, клетей, разматывателя имЬталки,Условием усиления амплитуды колебательных процессов является совпадение собственных частот приводныхлиний разматывателя, первой 5и второйклетей и моталки /3.-1 щ 2Фа (1)Чтобы ослабить взаимное влияниесмежных приводов, необходимо, чтобыих собственные частоты отличались.на10-3 ОХ друг от друга. Вводя в (1) не(2) При этом,ЕСЛИ32еслиЬЕСЛИ 2З фЕСЛИ 23 У фК /2 КР=К 1 К/Ъ /э(3)1К,/К,-1,5 ф б Р 2 31 Линию привода разматывателя, кле ,.тей и моталки достаточно представить в виде двухмассовой расчетной схемы: электродвигатель с моментом инерциипромежуточный вал, обладающий приведенной податливостью е, рулон (разматывателя, моталки) или валковая система клети с моментом ичерцииСобственные частоты 3 прчводных линий определяются согласно из,.ест ной эавчсимостиЯ(1 + 02 1. (4)Я 2 Е;е 0 приведенный к механизму мо1мент инерции электродвигателяЦмомент инерции рулона раз6матывателя, моталки иливалковой системы клети;е" приведенная податливостьвалов приводных линий, определяется по известным зависимос 35 где Е;,0;- длина и диам р 9 Ь 1,275 хх 10" .м/т- постоянная величина, 0 ( ет валов; Подставляют выражения (5) и (4) в (2) и (3), избавляются от радика лов и получают окончательные выра ЮрФуЭ- АРгЬ обходимые коэффициенты, обеспечивающие разнос частот, после преобразований получают следующие соотношения:при этом,р, раесли " А; ) - А, то Кесли - А (. - А, то Кф Фесли -А- А, то К )Ь,если Ь- Аг( -А 3 то КК=Ьг ЬзДанные экспериментальных и теоретических исследований высокоскоростных полосовых станов показывают, чтодля устранения резонансных режимовнеобходимо, чтобы частоты были разнесены на 10-30%, При разносе частотна 10% (в сторону увеличения илиуменьшения) амплитуда колебаний момента сил упругости снижается на 151 25%, вместе с тем .действующем станенеобходимы минимальные измененияразмеров валов (например, диаметрана.5-10%). Разнос частот менее, чемна 10%, приводит к незначительномуснижению амплитуды колебаний, При .разносе частот на 30% достигаетсясущественный эффект в уменьшенииамплитуды колебаний момента (на 7090%), однако при этом необходимозначительно увеличивать, в частности, диаметр промежуточного вала, что,ведет к увеличению его массы. В связи с этим разнос частот более, чем.на 30%, нецелесообразен,Исходя из этого значения коэффициентов К и Кг приняли следующими:лК, = 1,1-1,3 (разнос частот на 10-30% в сторону их увеличения), Кг= О,9-0,7 (на 1030% в сторону уменьшения частот).С учетом преобразований выражений(2) и процедуры избавления от радикалов коэффициенты К, и Кг принимают1следующие значения Кл = 1,2-1,7;К = О,5-О,а.В качестве конкретного примерабрали известный дрессировочный стан1400, включающий разматыватель, двеклети и моталку, В данном станесобственные частоты линий главногопривода следующие: разматывателя1,= 62 1/с; первой клети 2= 68 1/(ба)Аг 35 40 4 Необходимые данные для известного и предлагаемого станов приведены в таблице, Варианты 1-4 приведены для крайних значений, коэффициентов К и Кг, Диаметры валов для предлагаемого стана установлены при неизменной их длине,:те такой же, что и для известного стана, так как исходили иэ того, что в действующем стане измеЬю АгК =11 г АЗ1)г Ьз Аг+бр+ 1.г Азвторой клети 3 = 61 1/с; моталкиб 4= 62 1/с, Моменты инерции рулонаразматывателя и моталки (при наружном диаметре рулона 1200 мм)г,= 0,94 т. м . Длины валов: Ь=Ь=10 м;Ь,= 14,4 м; Ь = 14,2:м,Приведенные диаметры валов даныв таблице,Коэффициенты А=А 4= 18,1 1/т м;А = 34,9 1/т м; А =19,7 1/т:м,В известном стане при данных размерах валов собственные частоты приводных линий близки, Поэтому в оборудовании возникают существенные колебательные явления, которые дестабилизируют процесс прокатки,Экспериментальные осциллограммытаких колебаний, полученные при исследовании известного стана 1400,приведены на фиг,.2Как видно на фиг.2, колебаниямоментов сил упругости на валах раз-.матывателя Мр, моталки М и верхнихШпинделях первой Ми второй М 2 кле"тей достигают 40-70% средней величиНыа1 б 16727венно величина Пустанавливалась иэотношения В, = Р 4/Ь численное значение которого для вариантов 1 4 прнведено в таблице: П, = В;Ь,.4.Г -- 1При определении О использовались Во всех вариантах оставили ненз 1выражения (6) и (ба), а непосредст- менными размеры вала раэматывателя.тВииня,ть длину валов (расстояние междудвигателями и редуктором и др,) нецелесообразно 111 араметры Стан Предлагаемый по вариантам Известный 2 ( 3 ( 4 аввг в 1/с 1/с 1/с 1/с 3 1 о/1., 1 О1, 4/1,О 1 ф 1 О1 ф/Ь О , м О624431220,270,070Ою 06210,03380,2280,1780,1720,136 2 62 68 62 81 05 137 0,27 0,238 0,717 1,33 0,228 0,242 О, 318 О, З.,О О 55 50 44 0,27 0,112 0,159 0,138 0,228 0,200 Оф 218 0,193 1 5 62 0,27 0,169 Оф 240 0,270 0,228 0,222 О, 242 Оф 228 30 600,27 0,168 0,357Оэ 4670,2280,2220,267О, 26101 5510 м фе Е4 У5 2 О 15 0 Формула изобрете Дрессировочный стан, содержащий последовательно расположенные с индивидуальными приводами разматыватель рулонов, первую и вторую рабочие клети и моталку для смотки поло сы в рулон, отличающийся тем, что, с целью стабилизации процесса дрес,.ировки и работы стана пу Из данных таблицы видно, что во всех вариантах предлагаемого стана частоты различаются на требуемую величину, а амплитуды колебаний (сотласно результатам моделирования) уменьшились на 15 90%,Для дрессировочного стана, у которого .длины и диаметры валов привод" алых линий выполнены согласно варианту 1, на фиг.3 приведены расчетные кривые изменения моментов сил упру гости раэматывателя (М), клетей 1 1,М ) и 2 (Мз) и моталки (М 4) . При моделировании на ЭВМ работы стана на скорости 25 м/с в качестве возмущений принимали эксцентрчситет рабочих валков клетей 1 и 2 и рулона на валу моталки (его диаметр для фиг,З Равен 950 мм)Сравнение кривых на фиг,2 и 3 показывает, что в предлагаемом стане колебательные процессы существенно уменьшились, что свидетельствует о стабилизации процесса дрессировки и работы станаПри проектировании новых станов предпочтительно величину коэффициенга К принимать равной 1,7, а при установлении длин и диаметров валовиспользовать левые части неравенств(6), В этом случае собственные частоты приводных линий агрегатов станабудут последовательно возрастать,начиная с разматывателя. Это позволяет существенно повысить резонансную скорость и даже вывести ее наверхний предел расчетной скорости,При реконструкции действующихстанов предпочтительно использоватьправые части неравенств (6) или коьрбинацию левых и правых неравенствЭто позволяет достичь поставленнуюцель при наименьших конструктивныхизменениях,1616727 М 12 кН,М ЯНМ ЯН. М Составитель Г,РоТехред М.Дидык в актор:Е.Копч РектоР ТМалец ж 411 по изоЖ, Р мите сква оизводственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 4085 ТираНИИПИ Государственного к113035, М Подписноеретениям и отушская наб крытиям при ГКНТд. 4/5