Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Кавыгин, Валерий Васильевич

Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом
<
Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основе совершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом : 05.03.0диссертация ... кандидата технических наук : 5. - Липецк, 1984. - 221 c. : ил. Процессы и машины обработки давлением Хранение: 61 85-5/4197;

Содержание к диссертации

Введение

1. Влияние отводящего рольганга на работу стана

1.1 Актуальность темы 9

1.2 Современное состояние отводящих рольгангов 16

1.3 Анализ известных исследований поведения полосы и работы отводящих рольгангов 26

1.4 Задачи исследования 34

2. Исследование вертикальных колебаний перещнего конца полосы, транспортируемой отводящим рольгангом

2.1 Анализ сил, действующих на передний конец полосы 36

2.2 Экспериментальное исследование вертикальных колебаний переднего конца полосы 45

2.3 Теоретическое исследование вертикальных колебаний переднего конца полосы 61

3. Исследование процесса волнообразования на полосе до захвата её моталкой

3.1 Факторы, определяющие сопротивление движению полосы 92

3.2 Лобовое сопротивление переднего конца полосы 92

3.3 Тянущая способность рольганга

3.3.1 Измерение частот вращения роликов на холостом ходу 93

3.3.2 Окружные скорости роликов на холостом ходу 98

3.3.3 Окружные скорости роликов при транспор тировании полосы 103

3.3.4 Оптимальный скоростной режим ролика XII

3.4 Анализ критической скорости прощёлкивания полосы желобчатой формы ИЗ

3.5 Физические основы волнообразования на полосе 120

4. Исследование прощсса поперечного смещения полосы на отводящем рольганге

4.1 Анализ причин, вызывающих поперечное смещение полосы 123

4.2 Анализ поперечного смещения полосы на основании опытных данных 129

4.3 Теоретическое исследование поперечного смещения переднего конца полосы 134

5. Совершенствование процесса траншортйрования полосы и оборудования отводящего рольганга

5.1 Способы уменьшения вертикальных колебаний переднего конца полосы и улучшения его захвата тянущими роликами 155

5.2 Способы уменьшения волнообразования на полосе 162

5.3 Способы совершенствования центрирования переднего конца полосы 168

5.4 Совершенствование эксплуатационных характеристик отводящего рольганга 173

6. Выводы 182

7. Литература 185

8. Приложения 197

Введение к работе

Ускорение научно-технического прогресса - важнейшее условие развития экономики. На ХХУІ съезде КПСС особое внимание было обращено на необходимость решения ключевых народнохозяйственных задач. Одной из них является увеличение производства и улучшение качества тонколистового проката, относящегося к эффективному виду металлопродукции, В соответствии с планом экономического и социального развития СССР на 1981...1985 годы и на период до 1990 года производство холоднокатаного листа намечается увеличить в 1,5...2,5 раза, а в целом готового проката черных металлов намечается произвести в 1985 году 117...120 млн. тонн /I/.

Для решения этой задачи требуется, в частности, увеличить скорость широкополосовых станов горячей прокатки до захвата полосы моталкой. Её величина в результате нестабильности поведения полосы на отводящем рольганге почти в два раза меньше максимальной скорости прокатки.

В научно-технической литературе вопрос повышения скорости транспортирования полосы отводящим рольгангом освещен недостаточно полно, хотя имеется целый ряд изобретений в этой области. Результаты проведённых исследований не позволяют полностью объяснить сущность происходящих процессов. При этом наиболее актуальной является задача исследования поведения полосы при повышенных скоростях транспортирования.

Анализ научно-технической литературы и в особенности анализ результатов наблюдений, киносъёмок, материалов агрегатных журналов, обобщение опыта эксплуатации оборудования широкополосовых станов горячей прокатки позволили определить основные задачи ис следования и последовательность их решения. Эти задачи включают изучение вертикальных колебаний переднего конца полосы, волнообразования на полосе, центрирования переднего конца полосы и возможности повышения эксплуатационных качеств отводящего рольганга.В представленной диссертационной работе излагаются результаты теоретических и экспериментальных исследований по транспортированию тонкой полосы отводящим рольгангом и рекомендации по совершенствованию процесса транспортирования полосы и оборудования отводящего рольганга. Экспериментальные исследования и реализация предложений автора проводились в основном на стане 2000 горячей прокатки Новолипецкого металлургического комбината.

Новыми элементами исследований, выполненных автором и изложенных в диссертационной работе, являются:

- определение геометрических характеристик переднего конца полосы, совершающего вертикальные колебания, а также характера этих колебаний;

- учёт в математической модели вертикальных колебаний переднего конца полосы кроме подъёмной силы, сил тяжести и инерции, также силы лобового сопротивления и внутренних сил полосы, нелиней-ностей рассматриваемых сил от угла атаки, вертикальной составляющей скорости центра давления, наличия тумана и брызг над рольгангом и экранирующего действия рольганга;

- использование положений нелинейной динамики тонкостенных оболочек для анализа возможности сохранения у транспортируемой полосы желобчатой формы, создаваемой роликами, перекошенными в вертикальной плоскости;

- определение основных причин волнообразования на полосе и разработка методики оценки качественных явлений, происходящих при этом процессе, учитывающей действие на полосу кориолисовых сил;

- методика определения действительной траектории поперечного смещения полосы, среднестатистической по ширине и толщине;

- разработка математической модели поперечного смещения переднего конца полосы на рольганге, базирующейся на сравнении волно-образностей боковых кромок полосы.

Прикладное значение работы заключается:

- в разработке методик расчёта степени использования технических возможностей стана, критической скорости прощёлкивания полосы желобчатой формы и поперечного смещения переднего конца полосы на рольганге;

- в разработке методики обработки кинограмм вертикальных колебаний переднего конца полосы и комплекса номограмм для построения его теоретических фазовых траекторий, методики определения действительной траектории поперечного смещения полосы, среднестатистической по ширине и толщине;

- в разработке новых способов и конструктивных решений по стабилизации поведения полосы на отводящем рольганге и улучшению его эксплуатационных характеристик;

- в использовании результатов исследований в опытно-конструкторских работах, а также в учебном процессе соответствующих специальностей (приложение 6).

Личный вклад автора диссертационной работы состоит:

- в обобщении и анализе результатов имеющихся исследований, опыта по транспортированию переднего конца полосы и эксплуатации отводящих рольгангов и в определении задач исследования;

- в разработке методики и проведении экспериментов, обработке и анализе экспериментальных данных;

- в разработке математической модели поведения полосы на отводящем рольганге;

- в анализе этой модели и определении научных положений и рекомендаций;

- в разработке, анализе и внедрении мероприятий по конструктивному и технологическому совершенствованию отводящих рольгангов широкополосовых станов горячей прокатки.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований работы отводящего рольганга и процесса движения по нему полосы, включающие данные о геометрических размерах переднего конца полосы и изменении его угла атаки в процессе вертикальных колебаний, распределении по высоте тумана и брызг над рольгангом, волнообразовании и поперечном смещении полосы на рольганге, тянущей способности и динамике состояния рольганга;

- модель поведения полосы на отводящем рольганге до захвата её моталкой, включающая:

а) математическую модель вертикальных колебаний переднего конца полосы, учитывающую кроме подъёмной силы, сил тяжести и инерции, также силу лобового сопротивления и внутренние силы полосы, нелинейности рассматриваемых сил от угла атаки, вертикальную составляющую скорости центра давления, наличие тумана и брызг над рольгангом и экранирующее действие рольганга;

б) физическую модель волнообразования на полосе, учитывающую действие на полосу кориолисовых сил с предварительным обоснованием поперечной формы полосы на основе положений нелинейной динамики тонкостенных оболочек;

в) математическую модель поперечного смещения переднего конца полосы на рольганге, базирующейся на сравнении волнообразностей боковых кромок полосы;

- методика обработки кинограмм вертикальных колебаний передне го конца полосы и комплекс номограмм для построения его теоретических фазовых траекторий;

- методика определения действительной траектории поперечного смещения полосы, среднестатистической по ширине и толщине;

- результаты исследования модели поведения полосы на отводящем рольганге до захвата её моталкой и разработанные научные положения;

- рекомендации по совершенствованию процесса транспортирования полосы и оборудования отводящего рольганга, способы и устройства их реализации.

Тема диссертации связана с научно-исследовательскими работами: договор № 397 от 27.11.78 г. о научно-техническом содружестве между ЛипПи и НЛМК, договор № ГР 80030582 и № ГР 81008363, которые выполнялись в соответствии с межвузовской целевой научно-технической программой "Металл" (приказ от 12 апреля 1982 г. № 452 Минвуза СССР).

Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук Ткаченко А.С. за научное руководство и организацию работы и кандидату технических наук Антонову В.М. за консультации и большую помощь в организации и проведении экспериментальных исследований.

Современное состояние отводящих рольгангов

Отводящий рольганг широкополосового стана горячей прокатки входит в комплекс уборочной группы стана. Он устанавливается между чистовой группой клетей и моталками (рис. 1.4). В конце отводящего рольганга имеются центрирующие линейки и тянущие ролики.

Отводящий рольганг служит для транспортирования полосы к моталкам и охлаждения её от температуры, которую она имеет на выходе из последней чистовой клети С830...900С), до температуры, при которой она сматывается в рулон (500...600С) /2/. Последнее обстоятельство имеет исключительно важное значение для получения полосы требуемого качества, так как полоса, смотанная в рулон, охлаждается медленно и, если температура полосы завышена, то происходит самоотжиг, рост ферритных зёрен и выделение по их границам третичного цементита, вызывающего хрупкость стали /2/.

Тонкие полосы охлаждаются быстрей и для их транспортирования не требуется длинный рольганг. Кроме того, передние концы тонких полос перемещаются со скоростями, не превышающими 9...10 м/с, и только после захвата их моталками осуществляется прокатка с ускорением. Поэтому, чтобы сократить время транспортирования передних концов тонких полос и тем самым ускорить начало прокатки с ускорением, требуется уменьшать длину отводящего рольганга. В связи с этими соображениями наметилась тенденция использования двух групп моталок: первая на расстоянии 60...150 м от последней чистовой клети для тонких полос, вторая - на расстоянии 200...250 м для толстых. Например, первая группа моталок стана 2000 Новолипецкого металлургического комбината, введённого в строй в 1969 году, равна 206,7 м, а у аналогичного стана.2000 в Череповце, введённого в строй в 1975 году - 103,5 м /8/. У зарубежных станов это расстоя 17 ниє, как правило, не превышает 160 м (табл. І.І). В Японии до недавнего времени считалось более экономичным получать полосы толщиной 0,8...1,25 мм путём горячей прокатки с последующей обработкой (травление, дрессировка). Для полос такой толщины моталки устанавливались на небольшом расстоянии от последней клети: на стане 2286 фирмы "Нихон етил" в Кимиїг/ на расстоянии - 76 м, а на стане 2250 той же фирмы в Оито - на расстоянии 53 м. В настоящее время и в Японии считается более экономичным получать полосы толщиной 0,8...1,25 мм на станах холодной прокатки и поэтому сортамент большинства широкополосовых станов горячей.прокатки начинается с толщины 1,25 мм. Это вызвало увеличение длины отводящего рольганга до первой группы моталок - на стане 2032 фирмы "Нихон етил" в Тобато оно равно 123 м /9/.

Важными параметрами рольгангов являются расстояние между роликами и наружные диаметры бочек роликов. Они принимаются с учётом условий транспортирования полосы и обычно равны: шаг роликов 400...460 мм и диаметры бочек 300 мм. Так, на стане 2500 Магнитогорского металлургического комбината шаг роликов равен 400 мм и диаметр бочки - 300 мм, на станах 2000 Новолипецкого и Череповецкого металлургических заводов соответственно: 460 мм и 300 мм, на стане 1600 в Хёнтропе (ФРГ) - 420 мн и 306 мм. Следует отметить, что с уменьшением шага роликов увеличиваются капитальные затраты. Так, например, если уменьшить расстояние между роликами с 460 мм до 300 мм, то капитальные затраты увеличатся с 2,7 до 4 млн. марок /7/.

Вогнутые ролики не получили распространения. Они сложны в изготовлении, а центрирование полосы зависит от соотношения окружных скоростей по длине ролика. На некоторых зарубежных станах перед первой моталкой цилиндрические ролики устанавливаются с перекосом в горизонтальной плоскости, чтобы прижать полосу к направляющим линейкам /13/. На непрерывном широкополосовом стане 2030 в Экорсе ССЩ) был впервые установлен отводящий рольганг, у которого ролики цилиндрической формы установлены с перекосами в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. 1.5) для придания тонкой полосе желобчатой формы и центрирования её на отводящем рольганге /10/. В результате перекосов роликов равнодействующие составляющих силы веса полосы и силы трения между роликами и полосой направлены под углом к продольной оси отводящего рольганга.

Экспериментальное исследование вертикальных колебаний переднего конца полосы

Поскольку зависимости моментов сил, действующих на передний конец полосы, от угла атаки существенно нелинейны, то при разработке теоретической модели процесса вертикальных колебаний переднего конца полосы необходимо использовать нелинейные методы исследования. Одним из таких методов является метод фазовой плоскости. Необходимую информацию, в частности, данные о величинах угла атаки в каждый момент времени, для построения реальных фазовых траекторий вертикальных колебаний переднего конца полосы может дать киносъёмка. При этом точность информации о процессе колебаний зависит от многих факторов: расстояния между кинокамерой и объектом, оптических характеристик объектива, угла зрения объектива, смещения объекта с оси съёмки, величины фотографии кинокадра, точности измерительного инструмента и других. Погрешность может быть снижена путём совершенствования методики киносъёмки и обработки кинокадров.

Киносъёмка процесса вертикальных колебаний изучаемого участка полосы была осуществлена на отводящем рольганге широкополосового стана горячей прокатки ЖЩ-3 НЛМЗ. Съёмки производились кинокамерой "Красногорск-З" на шестнадцатимиллиметровую киноплёнку, чувствительностью 45 и 180 единиц.

Скорость съёмки 48 кадров в секунду. В начале съёмки передний конец полосы нахот дился на расстоянии 166 м от последней чистовой клети и на расстоянии 40 м от тянущих роликов. За время прохождения указанного расстояния передний конец полосы совершил четыре неполных колебания (начало и конец колебания соответствуют моменту отрыва полосы от роликов рольганга при взлёте и моменту касания с ними при падении): второе и третье колебания зафиксированы полностью, у первого - конец (падение) и у четвёртого - начало (взлёт). Колебания характеризуются соударениями полосы с рольгангом, ограничивающим их с одной стороны.

Определение угла атаки переднего конца полосы в процессе колебаний осложняется тем, что его изображение на кинограмме имеет угловое искажение, которое увеличивается по мере удаления этого участка полосы от кинокамеры. Величина искажения зависит от расстояния между кинокамерой и рольгангом, а также от расстояния между кинокамерой и передним концом полосы. Определим зависимость угла атаки переднего конца полосы от этих факторов. Чтобы видеть угол атаки изучаемого участка полосы без искажения, он должен находиться напротив кинокамеры, то есть расстояние F (рис. 2.8) должно быть равным нулю. При этом плоскость угла атаки переднего конца полосы будет перпендикулярна направлению луча из точки & . По мере движения полосы угол 3 между плоскостью угла атаки и лучом из точки S уменьшается и искажение увеличивается.

Изучение кинограммы (рис. 2.7) показало, что длина рассматриваемого конца полосы в процессе колебаний остаётся постоянной. Например, на кинокадрах № I и № 204, зафиксировавшими передний конец полосы на одинаковом расстоянии справа и слева от кинокамеры, изображения его длины почти одинаковы: на кинокадре № I -31,5 мм и на кинокадре № 204 - 33 мм. Передний конец полосы при этом имеет приблизительно одинаковую фазу колебания. Кроме того, результаты расчётов его длины из пропорции по известному размеру боковой линейки или высоты ограждения мостика перед тянущими роликами или высоты отбойника на тянущих роликах показывают, что она в процессе колебаний остаётся постоянной.

Лобовое сопротивление переднего конца полосы

Лобовое сопротивление возникает в результате действия встречного воздушного потока при отклонении переднего конца полосы от горизонтальной плоскости рольганга. Оно увеличивает деформацию полосы между роликами. В зависимости от характера движения переднего конца полосы: соударений с рольгангом, парения или складывания - величина лобового сопротивления изменяется (при соударениях с рольгангом периодично) или имеет постоянную величину (при парении).

Среднее значение плотности воздушной среды над рольгангом для каждого значения угла атаки определим из выражений (2.39), (2.40) и (2.41). Сила лобового сопротивления переднего конца полосы 1,2 х 1250 мм, транспортируемой со скоростью 8,7 м/с, при длине отогнутого конца полосы, равной 1,25 м, достигает существенных значений уже при d = 10 (9 Н), а при оС = 90 она максимальна и равна 120 Н (рис. 3.1). С увеличением скорости транспортирования сила лобового сопротивления увеличивается нелинейно и при скорости 15 м/с её максимальное значение (при оС = 90) достигает 360 Н (рис. 3.2). Если угловая скорость переднего конца полосы не равна нулю, то его лобовое сопротивление при падении увеличивается, а при взлёте уменьшается на величину, зависящую от угловой скорости.

Неравномерность параметров, характеризующих тянущую способность рольганга по его длине, наличие заклинивших и сломанных роликов способствуют повышению деформации полосы между роликами. Для создания равномерного и максимального натяжения полосы на рольганге окружные скорости роликов должны быть равными между собой и иметь оптимальное опережение относительно полосы.

С целью определения величины разброса частот вращения роликов, обусловленной различием электромеханических характеристик электродвигателей, сил инерции роликов и сил трений в подшипниках, на стане 2000 горячей прокатки НЛМЗ проведены измерения частот вращения роликов на холостом ходу прк во второй, третьей и четвёртой секциях отводящего рольганга (253 ролика) . Для измерений использовался строботахометр типа 2ТСт 32-456 "Тбилприбор" (класс точности - 0,5%). С поста управления была задана окружная скорость роликов 600 м/мин. Частота вращения, ориентируясь на номинальный диаметр роликов (300 мм), должна бы быть равной 637 1/мин. Статистическая обработка полученных данных (приложение I) показала, что во второй секции математическое ожидание (среднее значение) частоты вращения роликов на холостом ходу Нрхх равно 605 1/мин, в третьей - 625 1/мин и в четвёртой - 640 1/мин. Следовательно, во второй секции Ярхх занижена на 5% относительно заданного значения Лрз$ » в третьей занижена на 2%, а в четвёртой секции завышена на 0,5%. Средние значения частот вращения роликов каждой секции отличаются между собой на постоянную величину, равную 20 1/мин. Это делается преднамеренно с целью увеличения окружных скоростей роликов к концу рольганга (клин скоростей).

У эмпирического распределения третьей секции второе требование этого условия не выполняется. Кривая эмпирического распределения имеет большую островершинность по сравнению с кривой нормального распределения. Отношение числа роликов, имеющих частоты вращения, близкие к среднему значению, к диапазону значений частот вращения роликов на холостом ходу в этой секции больше, чем в других секциях. Значение эксцесса равно 4,86, а во второй и четвёртой секциях - 0,45. Это объясняется, во-первых, тем, что в этой секции частоты вращения некоторых роликов значительно отличаются от среднего значения, о чём свидетельствует наибольшее значение среднеквадратического отклонения; во-вторых, большим количеством роликов, имеющих частоту вращения, близкую к среднему значению. На интегральной кривой распределения вероятностей угловых скоростей роликов (рис. 3.3) этому соответствует большая крутизна кривой в окрестности среднего значения. Кроме того, коэффициент изменчивости эмпирического распределения имеет сравнительно небольшое значение - 0,0279; во второй секции - 0,0287, в четвёртой - 0,0246. Эмпирические распределения частот вращения роликов на холостом ходу рассматриваемых секций характеризуются правосторонней асимметрией: во второй секции она равна 0,37, в третьей -0,82, в четвёртой - 0,23 и, как видно из графиков функций распре 98 деления вероятностей (рис. 3.3), во второй секции 32J5 роликов имеют скорость больше среднего значения, в третьей и четвёртой - 40%. Максимальный разброс частот вращения роликов на холостом ходу во второй и четвёртой секциях - 15%, в третьей - 18% и в целом в трёх секциях - 22%.

Дня определения окружных скоростей роликов проведены измерения диаметров бочек роликов (приложение І) . Б первой секции среднее значение диаметров равно 290 мм, во второй - 280 мм, в третьей - 280 мм, в четвёртой - 284 мм и в пятой - 286 мм. Эмпирическое распределение диаметров роликов характеризует их изношенность. Эти распределения отличаются от нормального закона, так как на изношенность роликов доминирующее влияние оказывает их замена на новые. Новые ролики имеют максимальный диаметр по сравнению с работавшими и поэтому симметричность эмпирического распределения нарушается (рис. 3.4). В большей степени это проявляется в первой и пятой секциях, условия работы которых наиболее тяжёлые, и ролики приходится чаще менять. Как следует из графика функции распределения вероятностей диаметров роликов (рис. 3.4), в этих секциях количество роликов, имеющих диаметры больше среднего значения, превышает 50%, в остальных секциях таких роликов меньше. В целом по рольгангу среднее значение диаметров роликов равно 283,8 мм, а их среднее квадратическое отклонение - 10,3 мм. Следует отметить, что за год до этого (1978 г.) они были соответственно равны 284,3 мм и 11,3 мм.

Анализ поперечного смещения полосы на основании опытных данных

Поперечное смещение переднего конца полосы на отводящем рольганге может вызываться следующими причинами: 1. Различием перепадов по высоте концов роликов по правой и левой сторонам отводящего рольганга. 2. Различием перепадов концов роликов в горизонтальной плоскости по правой и левой сторонам отводящего рольганга. 3. Различным износом левых и правых концов роликов. 4. Различной тянущей способностью левых и правых концов роликов. 5. Неравномерностью охлаждения по ширине полосы. 6. Наклоном плоскости отводящего рольганга. 7. Несоосностью отводящего рольганга с чистовой группой клетей.

В результате предварительного анализа этих причин установле- но, что наибольший интерес для исследования, в частности с точки зрения неизученности и возможности использования полученных результатов для осуществления регулирующих воздействий, представляет собой влияние различий перепадов по высоте концов роликов по правой и левой сторонам отводящего рольганга.

Моделируя положение полосы на отводящем рольганге с помощью полоски из фольги, лежащей на горизонтальной плоскости, задний конец которой закреплён неподвижно, а боковые кромки опираются на опоры разной высоты, можно убедиться, что форма полоски в плане зависит от соотношения высот опор. Если по правой стороне перепады по высоте опор больше, чем по левой, то полоска в плане будет искривлённой и её передний конец сместится вправо, то есть в сторону кромки с большей волнообразностыо. Следовательно, поперечное смещение переднего конца полосы на рольганге зависит от соотношения перепадов по высоте концов роликов.

На отводящих рольгангах при транспортировании переднего конца полосы до захвата его моталкой натяжение полосы мало, и поэтому она прогибается между роликами. Особенно большая волнообраэ-ность боковых кромок полосы возникает на отводящих рольгангах с роликами, перекошенными в вертикальной плоскости. Волнообразность зависит от величины перекосов роликов, шага и диаметра роликов, количества сломанных или пропущенных роликов (участки с установленной аппаратурой), ширины и толщины полосы, скорости её транспортирования.

Различная волнообразность боковых кромок полосы определяется отличием технологических и конструктивных факторов по левой и правой сторонам полосы: отличием натяжения и толщины полосы, отличием перепадов по высоте концов роликов. Отличие натяжения и толщины левой стороны полосы от правой обусловливает различную величину прогибов боковых кромок полосы. Отличие перепадов по высоте концов роликов по правой и левой сторонам отводящего рольганга возникает в результате различной изношенности роликов, отклонений при изготовлении гнёзд под буксы, самих букс, расточек под подшипники в буксах, погрешностей при сборке и т.д. Эти погрешности могут не превышать установленных допусков, и они закономерны. Если положить полосу на отводящий рольганг, то, учитывая перечисленные факторы, следует ожидать, что волнообразность боковых кромок полосы, образующаяся в результате прогибов полосы между роликами, будет различной. При движении полосы эта разница увеличивается в результате действия кориолисовых сил.

При изучении процесса поперечного смещения движущегося по отводящему рольгангу переднего конца полосы желательно иметь информацию о величине поперечного смещения в каждой точке рольганга. Для этого были использованы закономерности износа бочек роликов отводящего рольганга. Этот износ является в основном следствием проскальзывания роликов относительно полосы. Очевидно, что если все полосы будут транспортироваться без поперечного смещения или со смещением, равновероятным по величине и направлению, то износ бочек роликов будет симметричен относительно оси рольганга. Таким образом, несимметричность износа бочки ролика относительно оси рольганга может служить показателем направления и величины поперечного смещения полосы, среднестатистической по ширине и толщине в этой точке рольганга.

В ходе экспериментов на стане 2000 горячей прокатки НЛМЗ были измерены профили бочек двадцати работающих роликов36. Выбор роликов с явно выраженным износом производился случайным образом, рассосредоточенно по всей длине рольганга. Измерения производились по длине ролика с шагом, равным 30 мм, в основном со стороны поднятого конца ролика, так как опущенная сторона ролика почти не изнашивается. 6 качестве измерительного инструмента использовалась микрометрическая скоба.

Из 20 измеренных роликов 9 имели приподнятый левый конец и I ролик не имел перекоса, поэтому измерения на нём производились с обоих концов. Обработка результатов измерений показала, что несимметричность износа роликов относительно оси рольганга увеличивается по мере удаления от последней чистовой клети (на рис.4.4 для примера показаны профили шести конечных участков роликов -кривые "а"). Рассмотрим, например, износ роликов с левой стороны. У ролика # 175 величина износа, к примеру, равная 5 мм по диаметру, начинается на расстоянии 100 мм, у ролика № 217 - 140 мм и у ролика # 403 - 220 мм от левого края. Следовательно, есть тенденция смещения износа вправо по направлению к концу рольганга. Однако эта информация не позволяет определить положение боковых кромок полосы, среднестатистической по ширине, так как характер и величина износа зависят не только от положения боковых кромок полос, но и срока службы ролика, от его положения по высоте, скоростного режима, материала и т.д. То есть, если, например, ролики имеют разный срок службы, то даже при симметричном относительно оси рольганга износе, профили левых концов менее изношенных роликов будут сдвинуты вправо (по направлению к оси рольганга), а профили правых концов менее изношенных роликов - влево. Принимая,

Похожие диссертации на Повышение эффективности работы широкополосового стана горячей прокатки на основесовершенствования транспортирования тонкой полосы отводящим рольгангом