Ограничение динамических нагрузок электромеханических систем клети прокатного стана за счет регулирования зазора валков
Автор: Гасияров Вадим Рашитович, Басков Сергей Николаевич, Воронин Станислав Сергеевич, Одинцов Константин Эдуардович
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 2 т.18, 2018 года.
Бесплатный доступ
Отмечено расширение сортамента прокатных станов за счет производства листового проката из труднодеформируемых марок стали. Обоснована актуальность разработки способов снижения динамических нагрузок электромеханических систем реверсивной клети толстолистового стана при захвате металла валками. Показано, что в системе управления электроприводами горизонтальных валков стана 5000 ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО «ММК») отсутствуют технические решения, обеспечивающие снижение динамического момента и отклонений скорости при ударном приложении нагрузки. Представлены осциллограммы, подтверждающие неудовлетворительный характер переходных процессов при прокатке листов из труднодеформируемых сталей. Обоснована разработка способа ограничения момента за счет увеличения межвалкового зазора перед захватом металла с последующим возвращением валков в заданную позицию. Представлена схема системы регулирования, реализующая предложенный способ. Рассмотрена структура математической модели мехатронной системы прокатной клети, включающая модели электропривода горизонтальных валков и гидравлического привода нажимных устройств (НУ), взаимосвязанных через металл. Приведены математические зависимости, описывающие переходные процессы гидравлического НУ и изменение давления и момента при деформации. Выполнено моделирование динамического режима захвата заготовки с одновременным изменением зазора при различных темпах перемещения НУ. В результате подтверждена целесообразность внедрения алгоритма, реализующего предложенный способ, в АСУ ТП стана 5000. Представлены осциллограммы, полученные в режиме захвата заготовки при существующем и разработанном алгоритмах управления. Подтверждено улучшение динамических показателей скорости и момента. Отмечена целесообразность проведения исследований с целью оценки эффективности внедрения разработанного способа в электромеханических системах клетей широкополосных и сортовых прокатных станов.
Толстолистовой прокатный стан, реверсивная клеть, электропривод, динамические нагрузки, ограничение, гидравлическое нажимное устройство, зазор валков, регулирование, способ, математическое моделирование, экспериментальные исследования, опытно-промышленная эксплуатация, внедрение
Короткий адрес: https://sciup.org/147232686
IDR: 147232686 | DOI: 10.14529/power180210
Список литературы Ограничение динамических нагрузок электромеханических систем клети прокатного стана за счет регулирования зазора валков
- Басков, С.Н. Энергосиловые параметры приводов и система профилированной прокатки слябов стана 2800 / С.Н. Басков, А.С. Карандаев, О.И. Осипов // Приводная техника. - 1999. - № 1-2. - С. 21-24.
- Алгоритм расчета скоростных и нагрузочных режимов электроприводов клетей прокатного стана при прокатке толстых полос / В.В. Галкин, А.С. Карандаев, В.В. Головин и др. // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 3: в 5 ч. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - Ч. 2. - С. 12-17.
- Целиков, А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах / А.И. Целиков. - М.: Металлургиздат, 1962. - 494 с.
- Павлов, И.М. Теория прокатки / И.М. Павлов. - М.: Металлургиздат, 1950. - 610 с.
- Выдрин, В.Н. Динамика прокатных станов / В.Н. Выдрин. - Свердловск: Металлургия, 1960. - 256 с.
- Радионов, А.А. Автоматизированный электропривод для производства стальной проволоки / А.А. Радионов. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», 2007. - 311 с.
- Математическое моделирование взаимосвязанных электромеханических систем непрерывной подгруппы клетей прокатного стана. Часть 1. Разработка математической модели / А.А. Радионов, А.С. Карандаев, А.С. Евдокимов и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2015. - Т. 15, № 1. - С. 59-73.
- DOI: 10.14529/power150108
- Снижение динамических нагрузок механического и электрического оборудования черновой подгруппы клетей стана горячей прокатки / В.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, А.А. Радионов и др. // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2013. - № 2. - С. 69-77.
- System for Speed Mode Control of the Electric Drives of the Continuous Train of the Hot-Rolling Mill / V.R. Khramshin, A.S. Evdokimov, G.P. Kornilov et al. // Proceedings of the 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). Russia, Omsk, May 21-23, 2015. - Omsk: Omsk State Technical University, 2015.
- DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147264
- Автоматическая коррекция скоростей электроприводов клетей стана 2000 при прокатке трубной заготовки / И.Ю. Андрюшин, В.В. Галкин, В.В. Головин и др. // Известия вузов. Электромеханика. - 2011. - № 4. - С. 31-35.
- Reduction of the Dynamic Loads in the Universal Stands of a Rolling Mill / V.R. Khramshin, A.S. Karandaev, S.A. Evdokimov et al. // Metallurgist. - 2015. - Vol. 59, no. 3-4. - P. 315-323.
- DOI: 10.1007/s11015-015-0103-8
- Технологические схемы управления электроприводами чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки / А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, П.В. Шиляев и др. // VII междунар. конгресс прокатчиков: сб. тр. - М., 2007. - Т. 1. - С. 71-75.
- Согласование скоростей взаимосвязанных электроприводов клетей черновой группы прокатного стана / А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, А.А. Радионов и др. // Труды VII Международной (XVIII Всероссийской) научно-технической конференции по автоматизированному электроприводу. - Иваново: ФГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет», 2012. - С. 652-657.
- Карандаев, А.С. Совершенствование автоматизированных электроприводов агрегатов прокатного производства / А.С. Карандаев // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2014. - № 1. - С. 3-15.
- Гасияров, В.Р. Математическое описание главного электропривода толстолистового стана 5000 горячей прокатки. / В.Р. Гасияров, Е.А. Маклакова // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. - 2015. - Т. 2, № 3. - С. 62-66.
- Обоснование способов ограничения динамических нагрузок электромеханических систем клети прокатного стана / А.Г. Шубин, Б.М. Логинов, В.Р. Гасияров, Е.А. Маклакова // Электротехнические системы и комплексы. - 2018. - № 1(38). - С. 14-25. (38)-14-25
- DOI: 10.18503/2311-8318-2018-1
- Constraining the Dynamic Torque of a Rolling Mill Stand Drive / V.R. Khramshin, V.R. Gasiyarov, A.S. Karandaev et al. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2018. - Т. 18, № 1. - С. 101-111.
- DOI: 10.14529/power180113
- Способ коррекции разнотолщинности головного участка полосы в системе автоматического регулирования толщины широкополосного стана горячей прокатки / А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, И.Ю. Андрюшин и др. // Электротехника. - 2013. - № 8. - С. 34-38.
- Control Methods and Systems Providing Reduced Consumption Index at Rolled Product Manufacture at Plate Mill / V.R. Khramshin, E.A. Khramshina, A.S. Karandaev et al. // Proceedings of the IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRus). - 2017. - P. 1540-1544.
- DOI: 10.1109/EIConRus.2017.7910865
- Математическая модель взаимосвязанных электротехнических систем непрерывной группы широкополосного стана / В.Р. Храмшин, И.Ю. Андрюшин, А.Н. Гостев, А.С. Карандаев // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2013. - № 1. - С. 12-21.
- Математическое моделирование взаимосвязанных электромеханических систем межклетевого промежутка широкополосного стана горячей прокатки / А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин, А.Ю. Андрюшин и др. // Изв. вузов. Электромеханика. - 2009. - № 1. - С. 12-20.
- Разработка математической модели взаимосвязанных электротехнических систем клети толстолистового прокатного стана / С.Н. Басков, В.Р. Гасияров, Б.М. Логинов и др. // Известия вузов. Электромеханика. - 2017. - Т. 60, № 6. - С. 55-64.
- Кузищин, В.А. Моделирование гидравлических нажимных устройств прокатных станов / В.А. Кузищин, Ю.Ю. Гедымин // Конструирование и исследование современных прокатных станов: сб. науч. тр. - М.: ВНИИметмаш, 1985. - С. 113-118.
- Браун, А.Е.. Некоторые вопросы динамики гидронажимных устройств / А.Е. Браун, Б.Н. Дралюк, А.Е. Тикоцкий // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод. - 1982. - Вып. 8. С. 1317.
- Храмшин, В.Р. Разработка электротехнических систем непрерывной группы стана горячей прокатки при расширении сортамента полос: автореф. дис. … д-ра техн. наук / В.Р. Храмшин. Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2013. - 40 с.
- Автоматическая коррекция толщины головного участка полосы в гидро-САРТ широкополосного стана горячей прокатки / В.В. Галкин, С.А. Петряков, А.С. Карандаев, В.Р. Храмшин // Известия вузов. Электромеханика. - 2011. - № 4. - С. 46-50.
- Study of Thickness Control of Strip Head Section Using Mathematical Simulation Methods / V.R. Hramshin, A.S. Karandaev, A.A. Radionov, R.R. Hramshin // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2013 - Вып. 13, № 1. - С. 144-151.
- Automatic Gauge Control System with Combined Control of the Screw-Down Arrangement Position / A.S. Karandaev, A.A. Radionov, V.R. Khramshin et al. // 12th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (АPEIE). - Novosibirsk, 2014. - Vol. 1. - С. 88-94.
- DOI: 10.1109/APEIE.2014.7040794
