![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Принцип работы
Процесс производства проката осуществляется в несколько стадий, каждая из которых включает следующие основные технологические операции: · подготовка метала к прокатке; · нагрев метала перед прокаткой(при горячей прокатке); · прокат метала; · отделка метала Процесс прокатки происходит по следующему принципу: участок полосы от толщиномера, установленного перед клетью (входного толщиномера), рабочих валков (зоны прокатки) L разбивается на фиксированное количество участков N. На каждом из участков толщиномером измеряют отклонение толщины подкатаΔ H от номинальной толщины и записывают это значение в ячейку памяти специально организованного буфера. При прокатке полосы эти значения считываются с определенным упреждением, и которое зависит от текущей скорости прокатки, количества участков, величин задержки толщиномеров и инерционности гидронажимного устройства. Требования к надежности: Средняя наработка на отказ, не менее 20000 ч Средняя наработка на сбой, не менее 5000 ч Среднее время на восстановление работоспособности, менее 2 ч Средний срок службы с учетом проведения восстановительных работ, не менее 10 лет Коэффициент технического использования, не менее 0.95 Условия эксплуатации: Климатическое исполнение и категория изделия – УХЛ4.2. Температура окружающего воздуха от -45 до +40 º C Относительная влажность (при 35º C) от 40 до 90% Атмосферное давление от 84 до 107 кПа Группа исполнения изделия по стойкости к механическим факторам – М1. Диапазон вибрационных нагрузок от 1 до 35 Гц Амплитуда ускорения 5 м/с2
Принципиальная схема реверсивного стана холодной прокатки с АСРТ полосы показананарисунке1.Станимеетвалковуюсистемупосхеме1-2-3-4, намоточноеисматывающееустройства.ВсоставАСРТвходят: два измерителятолщины–ИТ1иИТ2 –навходеинавыходеизклети; датчикиугловыхперемещенийBR1, BR2, установленныенавалках; гидравлическоенажимноеустройство(ГНУ), штокицилиндровкоторого кинематическисвязаныссистемойвалковдлясозданиятребуемогоусилияпрокатки.
Важнейшей составной АСРТ является гидронажимное устройство (ГНУ), быстрота срабатывания и точность отработки сигналов которого в конечном итоге определяют качество прокатанной полосы. Привод валков состоит из пропорциональногогидрораспределителя и двух вертикально расположенных гидроцилиндров (см. рисунок 1). Схемагидронажимного устройства и рассмотрим нагрузки, действующие на ГЦ. На шток гидроцилиндра действуют нагрузки, которые могут быть разделенына инерционную, позиционную и трение Инерционнаянагрузканаприводсоздаетсямассамиперемещаемыхсускорениемчастейрегулирующегооргана. Массыперемещаемыхприводомчастейзаменяютприведеннойкнаправлениюдвижениявыходногозвенамассой. Связьвыходногозвенаприводасрегулирующиморганомобъектауправленияобладаетупругостьюссв. Позиционная нагрузка характеризуется зависимостью усилий, преодолеваемых приводом при управлении регулирующим органом объекта, от положения выходного звена привода. Часто позиционная нагрузка принимается в виде линейной зависимости усилия (силы или момента) от положения выходного звена привода. Силытрениянагружаютприводивозникаютвследствиедвижениярегулирующегоорганавокружающейсреде. Зависимостисилтренияотскорости V элементамогутбытьдостаточносложными.
Составимуравнениягидропривода, предполагая, чтопитаниеегожидкостьюосуществляетсяотисточникаснеограниченнымрасходомприpп = const. Трубопроводбудемсчитатьнастолькокоротким, чтоволновыепроцессынеучитываются.СогласновторомузаконуНьютона, уравнениедвижениягидроцилиндра:
(PТР)Ц - силатрения, приложеннаякпоршнюгидроцилиндра; z и zm - координаты, определяющиеположениепоршняимассы m; mП - массапоршняиштокагидроцилиндра; FЦ - рабочаяплощадьпоршнягидроцилиндра.
(2)
(PТР) - силатрения, действующаяввиденагрузкисосторонырегулирующегооргана, управляемогоприводом. Пригидравлическомтрении: (3) гдеkТР= nPvtgα = - определяетсяпохарактеристикам, указаннымв [1]; nPv- коэффициентмасштабов.
m Поуравнениюрасходовнайдемскоростьдвиженияпоршнягидроцилиндрасучетомсжимаемостижидкостииупругостиегоопоры. Присмещениизолотникавлевоотнейтральногоположениявверхнююполостьгидроцилиндрапоступаетжидкостьсмассовымрасходом (безучетаутечекизполости):
гдеρ 1 - плотностьжидкостивверхнейполостигидроцилиндра; Q1 - объемныйрасходжидкости, втекающийвверхнююполостьгидроцилиндра; V1 - объемжидкости, заключенныйвверхнейполостигидроцилиндра; V1ТР - объемжидкостивтрубопроводе, соединяющемзолотниковыйраспределительсверхнейполостьюгидроцилиндра.
(6)
(7)
ОбъемV1полостигидроцилиндраизменяетсявследствиеперемещенияпоршняисамогогидроцилиндраиз-заупругостиегоопоры:
гдеdzЦ - координата, определяющаяположениягидроцилиндраотносительновнешнейопоры. Массойгидроцилиндраможнопренебречь. Следовательно, дляприращенийдействующихнанегосил, записываемуравнение:
Сучетом (8) и (9) соотношение (7) дляверхнейполостигидроцилиндраприметследующийвид:
Иуравнениерасходажидкостидлянижнейполостигидроцилиндра: (11) где BЖ2 - модульобъемнойупругостижидкостивнижнейполостигидроцилиндра. Прирассмотрениитакогоположениягидроцилиндра, когдаобъемы V1и V2можнопринятьпостояннымииравными V0 - половиневсегообъема гидроцилиндра, возможнозначительноеупрощениесистемыуравнений. Крометого, допустимосчитать, что:
(13)
(14) Сучётомсказанногопросуммируемвыражения (10) и (11), получим:
где E'Ц - приведенныймодульупругостигидроцилиндрасупругойопорой.
(17)
(18) Расчетнелинейнойсистемыуравнений (1)-(18) достаточносложен. Припромышленнойнастройкесистемынеобходимополучитьдостаточноточныечисловыезначениянеизвестныхкоэффициентовуравнений, которыенеобходимыдляэффективногоиспользованияданноймодели. Однако, возможнополучитьлинейнуюматематическуюмодельданнойсистемывмалыхотклоненияхпутемлинеаризациисогласнометодике [1]. Структураполученноймоделипоказананарисунке3. Систематретьегопорядкавотклоненияхописываетработугидроприводасдроссельнымрегулированием. Структурная схема:
KЗ, KOC– коэффициенты пропорциональности; Δ hОТКЛ – отклонение толщины подката от номинального значения, м; Δ ХМ – перемещение обобщенной координаты приведенной массы; S - операторЛапласа.
WДР= K3= где Umax – максимальное напряжение на выходе датчика, Pmax- соответствующая давление цилиндра. Umax=20B; Pmax=40Bт; Для приведения к безразмерному виду заменяем: где
где
K3= Tц=2с Тогда: W(p)=
Передаточная функция дросселя
Общая передаточная функция
|