Разработка системы автоматического регулирования формы раската в плане приводов клети толстолистового стана горячей прокатки

• Автор: Гасияров, Вадим Рашитович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТИ ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТНОГО СТАНА КАК МЕХАТРОННОЙ СИСТЕМЫ
1.1. Конструкции и технологические характеристики толстолистовых станов горячей прокатки
1.2. Особенности процесса прокатки толстых листов
1.2.1. Влияние условий прокатки на формирование геометрии листа в плане
1.2.2. Форма толстого листа в плане, образующаяся при прокатке
1.2.3. Профилированная прокатка слябов и ее технологические особенности
1.2.4. Параметры профилированной прокатки и технологические требования к оборудованию черновой клети
1.3. Обзор известных систем регулирования формы листа в плане
1.4. Разработка требований к электромеханическим и гидравлическим системам клети толстолистового стана при профилированной прокатки слябов
1.4.1. Требования к нажимным устройствам
1.4.2. Требования к главному электроприводу
1.5. Выводы и постановка задачи исследований
ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТКИ ТОЛСТЫХ ЛИСТОВ
2.1. Анализ известных методов расчета давления металла на валки и момента прокатки
2.1.1. Методика Целикова
2.1.2. Методика Зибеля
2.1.3. Расчет момента прокатки
2.1.4. Проверка на адекватность в условиях прокатки толстого листа

2.2. Разработка уточненной методики расчета момента прокатки для толстолистового стана 5000
2.2.1. Случай скольжения с сухим трением (теория Кармана)
2.2.2. Случай частичного скольжения (теория Зибеля)
2.2.3. Расчет усилия прокатки с учетом реверсивного движения заготовки
2.2.4. Экспериментальное определение угла точки приложения равнодействующей давления металла на валки на стане 5000
2.3. Создание специализированного программного обеспечения для автоматизированного анализа энергосиловых параметров прокатки толстого листа на стане 5000 ОАО “ММК”
2.3.1. Алгоритм программного обеспечения
2.3.2. Интерфейс программного обеспечения
2.4. Проверка адекватности разработанной уточненной методики расчета момента прокатки на стане 5000 ОАО “ММК”
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ФОРМЫ ТОЛСТЫХ ЛИСТОВ В ПЛАНЕ
3.1. Система автоматизации толстолистового реверсивного стана
с регулированием профиля раскатов в плане
3.2. Разработка системы регулирования толщины
3.2.1. Расчет быстродействия нажимных устройств при профилированной прокатке
3.2.2. Динамические требования к гидравлическим нажимным устройствам
3.2.3. Построение регулятора толщины
3.3. Разработка системы управления гидравлическими нажимными устройствами
3.4. Функциональная схема системы управления профилированной прокаткой

3.5. Разработка системы управления электромеханическими нажимными устройствами
3.6. Управление вертикальной клетью
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
4.1. Описание толстолистового стана горячей прокатки 5000
4.2. Расчет системы управления гидравлическими нажимными устройствами горизонтальной клети
4.3. Расчет системы управления электромеханическими нажимными устройствами горизонтальной клети
4.4. Расчет системы управления электромеханическими нажимными устройствами и гидравлическими нажимными устройствами вертикальной клети (эджера)
4.5. Результаты экспериментальных исследований
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

- обеспечение минимально возможных значений (не более 2%) статических и динамических падений скорости главного электропривода клети, возникающие как вследствие ударного приложения нагрузки при входе металла в валки, так и вследствие линейного изменения момента прокатки при изменении межвалкового зазора;
- во избежание усложнения системы регулирования скорости главного электропривода, например, за счет применения более сложного регулятора, ошибку регулирования скорости рекомендуется компенсировать за счет воздействия по более быстродействующему каналу гидравлического нажимного устройства.
При разработке системы автоматического управления формы толстых листов в плане необходимо решить следующие задачи:
1. Поскольку в режиме профилированной прокатки увеличивается обжатие металла в клети, приводящее к существенному (вплоть до предельных значений) увеличению давления металла на валки и увеличению нагрузки на валу главного электропривода, следует проверить на адекватность известные методики расчета энергосиловых параметров прокатки и в случае необходимости разработать мероприятия по их совершенствованию.
2. Разработать систему автоматического управления формы толстых листов в плане, алгоритм работы которой отличается от известных систем автоматического регулирования толщины и должен для обеспечения заданного профиля раската выполнять функции следящей системы регулирования, осуществляющей перемещение валков по заданной траектории относительно движущегося раската с требуемой точностью.
3. Ввиду отсутствия возможности лабораторных исследований выполнить расчеты настройки регуляторов предложенной системы управления для электромеханических и гидравлических нажимных устройств стана 5000 ОАО “ММК”. Провести работы по промышленному опробованию результатов диссертационного исследования. Оценить работоспособность предложенных систем регулирования и адекватность основных теоретических положений.