Спосіб регулювання натягу на моталці дрібносортного стана

Реферат: Винахід належить до прокатного виробництва і може бути використаний на дрібносортних станах при змотуванні прокату на моталках з обертовим мотком (типу Гаррета). В способі регулювання натягу на моталці дрібносортного стана попередньо визначають при змотуванні першого шару моталки величину прогину прокату, з урахуванням якої встановлюють задання прогину прокату за останньою кліттю стана. Корегування струму змотування прокату здійснюють починаючи з намотки другого і подальших шарів мотка. Досягається можливість підвищити стабільність натягу прокату перед моталкою у відповідності до величини, що задана оператором, в умовах змін швидкості змотування прокату, що обумовлена зі зміною шару намотки, зміною швидкості прокату на виході випускної кліті та інш. За рахунок цього стабілізується процес намотування, запобігається утягнення та деформація прокату внаслідок надмірного натягу, виключається виникнення аварійних ситуацій внаслідок замалого натягу. UA 107297 C2 (12) UA 107297 C2 UA 107297 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до прокатного виробництва і може бути використаний на дрібносортних станах при змотуванні прокату на моталках з обертовим мотком (типу Гаррета). Звичайно змотування прокату здійснюють з натягом для одержання щільного мотка. Укладальник витків прокату реверсивно гойдається уздовж осі барабана моталки, здійснюючи багатошарове намотування. Величину натягу змотування задають побічно у вигляді постійної уставки регулятора струму двигуна моталки, що забезпечує постійний момент на її валу. Натяг прокату при цьому не контролюється, а надмірна його величина може викликати утяжку ширини прокату у валках останньої (випускної) кліті стана. Моталки звичайно розташовуються на відстані 50-70 м від останньої кліті стана, тому початкова ділянка прокату до захоплення його барабаном моталки прокатується без натягу. Крім того, при гойданні укладальника витків, навіть при постійному струмі двигуна моталки, через неоднакові кути тертя і довжини пружної лінії прокату в різних положеннях укладальника, виникають періодичні коливання натягу прокату, що передаються до кліті. Найбільші коливання натягу прокату мають місце при переході до змотування наступного шару мотка, що пов'язано з майже стрибковим збільшенням швидкості намотування прокату. Відомий спосіб регулювання натягу на моталці дрібносортного стана, що містить задання натягу прокату шляхом задання струму приводу моталки при змотуванні прокату, вимір похідної швидкості останньої кліті стана і корекцію задання струму приводу моталки відповідно до величини похідної швидкості останньої кліті стана, реалізований відомим пристроєм (а.с. СССР № 740335, "Устройство для регулирования натяжения на моталке мелкосортного стана" Д.П. Браудо, В.И. Стахно, В.Д. Шпитько и др., БИ, 1980, № 22). Недоліком цього способу, крім неоднозначної відповідності поточного струму приводу моталки фактичному натягу за випускною кліттю, є те, що корекція коливань натягу через переміщення укладальника шляхом виділення похідної швидкості останньої кліті принципово не забезпечує поставлену задачу, тому що зміна швидкості кліті викликається зміною натягу вже після того, як ця зміна відбулася, а вимір похідної швидкості кліті, викликаної коливаннями натягу за кліттю, на фоні змін швидкості, викликаних іншими причинами, наприклад: коливаннями натягу перед кліттю, зміною температури заготовки, коливаннями швидкості при роботі регуляторів частоти обертання - представляє значні технічні труднощі. У результаті не забезпечується необхідний рівень і стабільність натягу за останньою кліттю, що приводить до зниження точності поперечних розмірів готового прокату. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб регулювання натягу на моталці дрібносортного стана, що полягає у заданні натягу прокату шляхом задання струму приводу моталки відповідно до попереднього задання величини прогину прокату за останньою кліттю стана, вимірювання прогину прокату за останньою кліттю стана і коректування задання струму приводу моталки у процесі змотування прокату в залежності від відхилення обмірюваної величини прогину від заданої (патент України № 63426, Бабенко М.А., Карпинський Ю.П., Кекух А.В. и др. "Спосіб регулювання натягу на моталці дрібносортного стана", опубл. 15.01.2004, Бюл. № 1, 2004 р.). Недоліком цього способу є те що він забезпечує стабілізацію натягу за останньою кліттю стана у відповідності до заданої величини прогину прокату, що виключає відповідність натягу прокату перед моталкою величині, яка задана оператором через задатчик струму моталки, що призводить до зниження якості змотування прокату та, інколи, до виникнення аварійної ситуації. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу регулювання натягу на моталці дрібносортного стана, в якому введенням нових технологічних операцій досягається можливість підвищити стабільність натягу прокату перед моталкою у відповідності до величини, що задана оператором, в умовах змін швидкості змотування проката, що обумовлена зміною шару намотки, зміною швидкості прокату на виході випускної кліті та інш., за рахунок цього стабілізується процес намотування, запобігається утягнення та деформація прокату внаслідок надмірного натягу, виключається виникнення аварійних ситуацій внаслідок замалого натягу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі регулювання натягу на моталці дрібносортного стана, що містить задання натягу прокату шляхом задання струму приводу моталки, вимірювання прогину прокату за останньою кліттю стана, коректування задання струму приводу моталки у процесі змотування прокату в залежності від відхилення обмірюваної величини прогину від заданої величини, відповідно до винаходу, що попередньо визначають при змотуванні першого шару моталки величину прогину прокату, з урахуванням якої встановлюють задання прогину прокату за останньою кліттю стана, при цьому корегування струму змотування прокату здійснюють починаючи з намотки другого і подальших шарів мотка. Сукупність істотних ознак дозволяє одержати технічний результат завдяки іншому способу задання величини прогину прокату та заданню струму змотування, а саме - задання величини 1 UA 107297 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прогину прокату відповідно до величини прогину прокату, яка була обміряна при змотуванні першого шару мотка, та обмеженню знизу попередньо заданою величиною допустимо мінімального струму змотування приводу моталки. На кресленні представлена одна з можливих схем реалізації запропонованого способу. На кресленні представлені: 1 - прокат; 2 - прокатна кліть; 3 - передатний жолоб; 4 - вхідна траса моталки; 5 - укладач; 6 - привід укладача; 7 - моталка; 8 - електропривод; 9 - задатчик струму змотування; 10 - задатчик мінімально допустимого струму змотування; 11 - вимірник прогину прокату; 12 - лічильник шарів, що намотані; 13 - блок, що усереднює; 14 - блок пам'яті; 15, 16 - перший і другий блоки обчислювання різниці; 17 - ключ; 18 - блок порівняння. Прокат 1 послідовно з'єднує між собою випускну прокатну кліть 2, передатний жолоб 3, укладальник 5, що оснащений приводом 6, і моталку 7, що оздоблена електроприводом 8. Вихід вимірювача прогину прокату 11, що вимірює прогин прокату 1 за випускною кліттю 2, підключено до входу блока обчислювання різниці 15, та входу блока, що усереднює, 13, а вихід останнього подключено до блока пам'яті 14, вихід якого підключено до другого входу першого блока обчислення різниці 15. Привід 6 укладальника підключено на вхід лічильника шарів 12, виходи якого підключено на входи блока 13, блока пам'яті 14 та ключа 17, другий вхід якого підключено на вхід першого блока обчислювання різниці 15, а вихід - до першого входу другого блока обчислювання різниці 16, один із виходів якого підключено до задатчика струму змотування 9, а вихід з'єднано з одним з входів блока порівняння 18, другий вхід якого підключено до задатчика мінімально допустимого струму 10, а вихід - до входу завдання струму змотування приводу 8 моталки 7. Робота приведеної схеми здійснюється таким чином. Укладання прокату 1 на моталку 7 здійснюються пошарово реверсивним гойдальним рухом укладальника 5 і обертанням моталки 7, які оснащені приводами 6 і 8 відповідно. Натяг змотування - натяг прокату 1 перед моталкою 7 задається оператором за допомогою задатчика струму змотування 9. Величина прогину, що вимірюється вимірювачем прогину прокату 11, зворотно-пропорційна натягу прокату 1 між кліттю 2 і моталкою 7. При зміні шару, що намотується на моталку 7, виникає різниця у швидкості намотування прокату 1 на моталку 7 і швидкості прокату 1 на виході кліті 2, що, у свою чергу, приводить до зміни прогину прокату 1 за кліттю 2 і до зміни натягу змотування прокату 1 моталкою 7. Виникає динамічний момент, що визначається різницею між моментом приводу 8 моталки 7, що задається оператором через задатчик струму змотування 9, і фактичним натягом прокату 1, який з запізнюванням, зв'язаним з інерційністю моталки 7 і електроприводу 8, приводить до зміни частоти обертання моталки 7 для відновлення натягу прокату у відповідності до величини, яка задана оператором через задатчик струму змотування 9. Відповідно до винаходу, лічильником шарів, що намотані, 12 контролюють поточний шар прокату 1, який намотується на моталку 7. Попередньо при намотці першого шару прокату на моталку 7, визначають середню величину прогину прокату 1, що вимірюється вимірювачем прогину 11, і яка відповідає величині натягу прокату за останньою кліттю стана при натягу змотування прокату перед моталкою, що і задана оператором через задатчик струму змотування 9. Перед переходом до намотування другого шару прокату 1 на моталку 7 середня величина прогину прокату 1 запам'ятовується у блоці пам'яті 14. Далі здійснюють корегування струму змотування, починаючи з намотки другого і подальшого шарів мотка. В блоці 15 обчислюють різницю середнього значення величини прогину прокату 1 при намотці першого шару, що була запам'ятована в блоці пам'яті 14, з поточною величиною прогину, що обмірюється вимірювачем прогину 11, яка через ключ 17, що є включеним при намотці другого і наступних шарів прокату 1 моталкою 7, надходить на вхід блока обчислювання різниці 16 і віднімається від значення струму змотування, що заданий оператором через блок 9 і зменшує (у випадку, коли натяг прокату перед моталкою більший заданого) або збільшує (у випадку, коли натяг проката перед моталкою менший заданого) величину задання струму змотування, що надходить на вхід привода моталки 8 через блок порівняння 18 (у випадку, коли натяг прокату перед моталкою більш заданого) тим самим прискорюючи усунення відхилення натягу прокату 1 від величини, яка встановлена оператором через задатчик струму змотування 9, при цьому завдяки обмеженню мінімального струму змотування, який заданий задатчиком мінімально допустимого струму змотування 10 і визначається зусиллям, необхідним для того, щоб зігнути прокат, що намотується, і залежить від площі поперечного перерізу прокату, його температури, матеріалу тощо, та завдяки чому запобігається динамічне зниження натягу перед прокаткою до рівня, який приводить до порушення процесу змотування прокату 1 моталкою 7. Таким чином, встановлення задання прогину прокату за останньою кліттю стана відповідно до величини прогину прокату, яка була обміряна при змотуванні першого шару мотка при 2 UA 107297 C2 5 10 відсутності корегування струму змотування прокату, дозволяє встановити однозначну відповідність прогину прокату величині натягу прокату на моталці, яка була задана оператором, і корегування струму змотування прокату по відхиленню обміряної величини прогину від заданої, починаючи з намотки другого і подальших шарів, дозволяє підвищити стабільність натягу прокату між останньою кліттю і моталкою, що, з одного боку, стабілізує процес намотки прокату моталкою, а з другого - стабілізує натяг прокату за останньою кліттю, чим забезпечується зменшення різноширинності готового прокату, викликаної зміною натягу прокату за останньою кліттю в процесі його змотування моталкою, а завдання величини мінімально допустимого струму змотування і обмеження знизу завдання струму змотування, що був відкоригований по відхиленню прогину, попередньо заданою величиною мінімально допустимого струму змотування, яка визначається характеристиками прокату, що намотується, запобігає зниженню натягу змотування нижче мінімально допустимої величини внаслідок динаміки його регулювання. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 Спосіб регулювання натягу на моталці дрібносортного стана, що включає задання натягу прокату шляхом задання струму приводу моталки, вимірювання прогину прокату за останньою кліттю стана, коректування задання струму приводу моталки у процесі змотування прокату в залежності від відхилення обмірюваної величини прогину від заданої величини, який відрізняється тим, що попередньо визначають при змотуванні першого шару моталки величину прогину прокату, з урахуванням якої встановлюють задання прогину прокату за останньою кліттю стана, при цьому корегування струму змотування прокату здійснюють починаючи з намотки другого і подальших шарів мотка. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3