Способ управления редукционным станом с дифференциально- групповым приводом

 

Изобретение относится к области продольной горячей прокатки труб без оправки, а точнее к прокатке труб в редукционных станах. Цель изобретения - увеличение точности и выхода годного труб. Первую партию труб прокатывают на постоянной настройке стана, обеспечивающей получение требуемой средней толщины стенки с учетом всех составляющих разностенности труб. При этом измеряют толщину стенки каждой заготовки и скорости вращения приводов стана. Определяют по результатам измерений средние для этой первой партии значения толщины стенки заготовок и скоростей приводов стана. Определяют среднюю толщину стенки готовых труб по математической модели стана в зависимости от полученных средних по партии значений толщины стенки заготовок и скоростей вращения приводов. Принимают полученное значение средней толщины стенки готовых труб в качестве задания для управления при прокатке следующих труб. Начиная с первой заготовки следующей партии, скорость вращения вспомогательного двигателя стана изменяют перед прокаткой каждой заготовки на величину, определяемую по модели стана и необходимую для стабилизации средней толщины стенки готовых труб на уровне, равном упомянутому заданию. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

i г

I

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4322378/23-02 (22) 02.11.87 (46) 07,11.89, Бюл. У 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им, А.И. Целикова (72) В.А. Ивоботенко, А.С. Паргамотникас, Л,С. Зельдович и Э.О, Нодев (53) 621.771.065(088 ° 0) (56) Патент США 3496745, кл, В 21 В 37/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

11 - 610582, кл, В 21 В 17/00, 1978, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕДУКЦИОННЬ1М

СТАНОМ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ГРУППОВЫМ

ПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к области продольной горячей прокатки труб беэ оправки, а точнее к прокатке труб н редукционных стенах. Цель изобретения — увеличение точности и выхода годного труб, Первую партию труб прокатывают на постоянной настройке ста на, обеспечинающей получение требуеИзобретение относится к области продольной горячей прокатки труб без оправки, а точнее к прокатке труб в редукционных станах, и может быть использовано для стабилизации толщины стенки труб при их грокатке в редукционных станах с дифференциальногрупповым приводом, Целью изобретения является угеличение точности и выхода годных труб, Пример. Устанавливают скорости вращения приводов стана на прокат.80» !5198 А1 (5! ) 4 В 21 В 37/02 мой средней толщины стенки с учетом всех составляющих разностенности труб . При этом измеряют толщину с тенки каждой заготовки и скорости вращения приводов стана. Определяют по результатам измерений средние для этой первой партии значения толщины стенки заготовок и скоростей приводов стана, Определяют среднюю толщину стенки готовых труб по математической модели стана в зависимости от полученных средних по партии значений толщины стенки заготовок и скоростей вращения принодон, Принимают полученное значение средней толщины стенки готовых труб н качестве задания для управления при прокатке следующих труб. Начиная с первой заготовки следующей партии, скорость вращения вспомогательного двигателя стана изменяют перед прокаткой каждой заготовки на величину, определяемую по модели стана и необходимую для стабилизации средней толщины стенки готовых труб на уровне, равном упомянутому заданию, 1 табл. ку 1-й партии труб с требуемой средней толщиной стенки с учетом имеющихся на стане статистических данных о всех составляющих точностных характеристик (разностенности) труб.

Например, если для заданного типоразмера номинальная толщина стенки 1 готовых труб равна S толщина стенки заготовок равна Б „, то отношение

А скоростей приводов стана пв/п

1 устанавливают по зависимости пв/пр-=1 1 д Бн /Sou (1) 1519808 где К,, К вЂ” коэффициенты модели стана, где S „— минимально допустимая (для заданного типоразмера) толщина стенки труб;

Гвеличина, учитывающая все составляющие разностенности труб.

Скорость главного двигателя ((г. устанавливают в соответствии с вальцетабелем, а скорость п вспомогательного двигателя п в=А! и,.

Например, на агрегате 30-102 ПНТЗ для Яя =3, 5 мм величина S«, Б„-О, 15<

" Я„=2,975 мм, а с учетом i =0,4250,450 мм получим, что н =39 4 35 425 мм

Из (1) с учетом вальцетабеля для данного типоразмера получим n = г

=525 об/мин, п =395 об/мин, В процессе прокатк)! 1-й партии, состоящей из 15-20 труб, систематически измеряют среднюю толщину Sp стенки каждой заготовки перед их прокаткой в редукционном стане. Кроме того, измеряют скорости вращения главного и,. и вспомогательного двигателей на указанной постоянной настройке стана. После прокатки партии труб определяют среднюю толщину стенки Б партии заготовок и средние о значения скоростей вращения двигателей: п о 4- О

1 ™ 1 и

n= —. пй= —.п и с — г ° в и - в

1 i=! где п — число труб в партии.

По полученным данным Бо, й,, Il и коэффициентам математичеc кой модели стана К, и К опреде(ляют исходное заданное значение толщины стенки готовых труб (К! пв/n(. ) Sî /К2 (3)

Полученное значение S принимают в качестве задания для управления, Стабилизацию толщины стенки готовых труб осуществляют, начиная с

1-й трубы следующей партии, При этом первоначально измеряют среднюю толщину стенки Sp; каждой заготовки и перед поступлением ее в стан скорость вспомогательного двигателя корректируют на величину

S п и (K -К - . )-n в г 7 S в (7 i

В результате такого изменения скорости вспомогательного двигателя обеспечивается инвариантность управления от система1ической ошибки из стенки заготовок, мерения толщины

Дей()твительно

К,=2,3; К =1,67;

=3,3 мм; nn,=525

=395 об/мин.

Тогда пусть

Б =3,5 об/мин; например, мм; Б„; = й,=

=(K и /n ) S /K =(2 3 - )

395 3,5 в о 2 525 1,67

=3, 24 мм.

Так как

Ь nz,=й, то

83 (К„-К S

h n(,, =525(2,3-1,67 — )-395=

3,24

=-48 об/мин, Пусть теперь имеется систематическая ошибка измерения АБо,, пропорциональная измеряемой толщине стенки заготовки.

Ф вЂ” !4

ТаК КаК ВО =В О (1+(3) 9тО Во

2 S; = — Sp,,(1+6)= — C % о n oi п

25

К п оi 4- — о о (1 ) ° и

Поэтому имеем

5 -(2,3- — ) -3 — — =3 24(!+d)

395 3 5(1+ () 3 525 1,67 и 4 и, =525(2,3-1,67 — -395=

3 24(1+6)

3,3(1+а)

=-48 об/мин, Т,е, наличие систематической ошибки (не сказывается на определении очередной коррекции скорости вращения вспомогательного двигателя °

40 Коэффициенты математической модели стана К и Ко определяют заранее (го технологических расчетов и задают в качестве исходных данных для каждого сортамента труб. В качестве примера

45 ре.)ультаты такого расчета приведены в таблице для основных типоразмеров готовых труб редукционного стана трубопрокатного агрегата.30-102, В процессе управления указанные коэффициенты при необходимости уточняют, например, по методу наименьших квадратов (методу Гаусса) °

Выполнение способа управления редук55 ционным станом с дифференциально-групповым приводом обеспечивает увеличение точности и выхода годного труб и позволяет увеличить выход годного труб приблизительно на 0,25Х.

1519808 занной настройке стана, определяют

Ф 0 р м а и з о б р е т е и и я средние для этой партии значения толщины c TPHKH за гo T080K H cKop0c Ttй

68х5,0 ...6,0

57 (60) 57 (ЬО) 68 3, 5 к3,5... <5,0...,.,4,5

4,5 6,5

45>3 5 45 .. 45х50 к4,0...4,5 ...6,0

Типоразмер,мм

3, 04.

2,33

6,4

5,66

2,51

1,82

3,77

3,08

2,01

1,43

2,3 2,22

1,67 1,67

K)

К

Составитель А, Сергеев

Редактор Л, Гратилло Техред М.Ходанич Корректор О. Ципле

Заказ 6638/14 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 107

Способ управления редукционным станом с дифференциально-групповым

5 приводом, включающий измерение толщины стенки каждой заготовки, скоростей вращения приводов стана и изменение скорости вращения вспомогательного двигателя в соответствии 10 с адаптивной моделью стана в зависимости от средней толщины стенки очередной заготовки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и выхода годных труб, 15 устанавливают скорости вращения приводов стана на прокатку труб с требуемой средней толщиной стенки, прокатывают первую партию труб при укаприводов стана, определяют по математической модели стана среднюю толщину стенок готовых труб, принимают полученное значение средней толщины стенки готовых труб в качестве задания для управления при прокатке следующих труб, а, начиная с первой заготовки следующей партии, скорость вращения вспомогательного двигателя стана изменяют перед прокаткой. каждой заготовки на величину, определяемую по модели стана и необходимую для стабилизации средней толщины стенки готовых труб на уровне, равном укаэанному заданию,