JPH0261849B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0261849B2 JPH0261849B2 JP59096247A JP9624784A JPH0261849B2 JP H0261849 B2 JPH0261849 B2 JP H0261849B2 JP 59096247 A JP59096247 A JP 59096247A JP 9624784 A JP9624784 A JP 9624784A JP H0261849 B2 JPH0261849 B2 JP H0261849B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stand
- pipe material
- sectional area
- length
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 71
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000002789 length control Methods 0.000 claims description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/78—Control of tube rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
本発明は、マンドレルミルの伸し長さ制御方法
に係り、特に、継目無鋼管の熱間圧延ラインに用
いるのに好適な、素管１本毎に、素管の体積と圧
延機の管材の外径及び肉厚の目標値から、圧延後
の管材の目標長さを求め、該目標長さが得られる
ようにロールギヤツプやロール回転数を設定する
マンドレルミルの伸し長さ制御方法の改良に関す
る。
に係り、特に、継目無鋼管の熱間圧延ラインに用
いるのに好適な、素管１本毎に、素管の体積と圧
延機の管材の外径及び肉厚の目標値から、圧延後
の管材の目標長さを求め、該目標長さが得られる
ようにロールギヤツプやロール回転数を設定する
マンドレルミルの伸し長さ制御方法の改良に関す
る。
継目無鋼管の熱間圧延ライン用連続圧延機とし
て広く使用されているマンドレルミルは、回転加
熱炉で加熱後の丸鋼片（ビレツト）にピアサによ
り穿孔して形成した中肉厚肉の素管を、その内部
にマンドレルバーを挿入し、複数組の圧延ロール
（カリバーロール）対間に通して圧延し、全長に
亘り目標とする均一な肉厚及び外径を有する仕上
管を形成しようとするものであり、この仕上管
は、更にストレツチレデユーサ等に送られ、完成
品に形成される。 このマンドレルミルにおいては、たとえ素管の
体積が一定であつても、その断面積が変化する
と、圧延機は有限のばね定数を持つため、各スタ
ンドのロールギヤツプが変化し、圧延後の管材の
断面積（いいかえれば長さ）が目標値にならなく
なる。従つて、素管１本毎に、素管の体積と圧延
後の管材の外径及び肉厚の目標値から、圧延後の
管材の目標長さを求め、該目標長さが得られるよ
うにロールギヤツプ又は／及びロール回転数を設
定する、いわゆる伸し長さ制御が行われている。 即ち、従来の伸し長さ制御は、まず、各サイ
ズ、鋼種等毎に、標準的な素管の断面積に対し
て、各スタンドの標準的なロールギヤツプを定
め、これとロールカリバー形状によつて、各スタ
ンド出側の管材の断面積を求め、これと体積速度
一定則に基づいて、各スタンドのロール回転数を
決定している。次に、以上のように設定したロー
ルギヤツプ及びロール回転数に対して、素管の断
面積に応じて、例えば前記の各スタンド出側の標
準的な管材断面積との比率に従つて、ロールギヤ
ツプ及びロール回転数を設定変更している。
て広く使用されているマンドレルミルは、回転加
熱炉で加熱後の丸鋼片（ビレツト）にピアサによ
り穿孔して形成した中肉厚肉の素管を、その内部
にマンドレルバーを挿入し、複数組の圧延ロール
（カリバーロール）対間に通して圧延し、全長に
亘り目標とする均一な肉厚及び外径を有する仕上
管を形成しようとするものであり、この仕上管
は、更にストレツチレデユーサ等に送られ、完成
品に形成される。 このマンドレルミルにおいては、たとえ素管の
体積が一定であつても、その断面積が変化する
と、圧延機は有限のばね定数を持つため、各スタ
ンドのロールギヤツプが変化し、圧延後の管材の
断面積（いいかえれば長さ）が目標値にならなく
なる。従つて、素管１本毎に、素管の体積と圧延
後の管材の外径及び肉厚の目標値から、圧延後の
管材の目標長さを求め、該目標長さが得られるよ
うにロールギヤツプ又は／及びロール回転数を設
定する、いわゆる伸し長さ制御が行われている。 即ち、従来の伸し長さ制御は、まず、各サイ
ズ、鋼種等毎に、標準的な素管の断面積に対し
て、各スタンドの標準的なロールギヤツプを定
め、これとロールカリバー形状によつて、各スタ
ンド出側の管材の断面積を求め、これと体積速度
一定則に基づいて、各スタンドのロール回転数を
決定している。次に、以上のように設定したロー
ルギヤツプ及びロール回転数に対して、素管の断
面積に応じて、例えば前記の各スタンド出側の標
準的な管材断面積との比率に従つて、ロールギヤ
ツプ及びロール回転数を設定変更している。
しかしながら、各スタンド出側の実際の管材断
面積は、素管やマンドレルバーの温度等の圧延条
件によつて変化し、前記の標準的な断面積とは一
般に異なる。従つて従来の伸し長さ制御方法で
は、圧延機の管材が目標長さにならないことがあ
るという問題点があつた。
面積は、素管やマンドレルバーの温度等の圧延条
件によつて変化し、前記の標準的な断面積とは一
般に異なる。従つて従来の伸し長さ制御方法で
は、圧延機の管材が目標長さにならないことがあ
るという問題点があつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、各スタンド出側の実際の管材断面
積を精度良く求めた上で、次に圧延する管材につ
いてロールギヤツプやロール回転数を精度良く設
定することができ、従つて、制御精度が向上され
たマンドレルミルの伸し長さ制御方法を提供する
ことを目的とする。
されたもので、各スタンド出側の実際の管材断面
積を精度良く求めた上で、次に圧延する管材につ
いてロールギヤツプやロール回転数を精度良く設
定することができ、従つて、制御精度が向上され
たマンドレルミルの伸し長さ制御方法を提供する
ことを目的とする。
本発明は、素管１本毎に、素管の体積と圧延後
の管材の外径及び肉厚の目標値から、圧延後の管
材の目標長さを求め、該目標長さが得られるよう
にロールギヤツプ又は／及びロール回転数を設定
するマンドレルミルの伸し長さ制御方法におい
て、第１図にその要旨を示す如く、先行する管材
の各スタンドにおける先進率を求め、該先進率と
ロール周速によつて各スタンド出側での管材の速
度を算出して、各スタンド出側での先行する管材
の長さを求め、これらと圧延後の管材の長さ及び
素管の体積から、管を１本圧延する毎に、各スタ
ンド出側での先行管材の実際の平均断面積を算出
し、次に圧延する管材について、その素管の断面
積及び圧延後の目標断面積から、各スタンド出側
での目標断面積を求め、前記先行管材の実際の平
均断面積と、次に圧延する管材の各スタンド出側
での目標断面積に応じて、次の管材を圧延する際
の各スタンドのロールギヤツプやロール回転数を
設定するようにして、前記目的を達成したもので
ある。
の管材の外径及び肉厚の目標値から、圧延後の管
材の目標長さを求め、該目標長さが得られるよう
にロールギヤツプ又は／及びロール回転数を設定
するマンドレルミルの伸し長さ制御方法におい
て、第１図にその要旨を示す如く、先行する管材
の各スタンドにおける先進率を求め、該先進率と
ロール周速によつて各スタンド出側での管材の速
度を算出して、各スタンド出側での先行する管材
の長さを求め、これらと圧延後の管材の長さ及び
素管の体積から、管を１本圧延する毎に、各スタ
ンド出側での先行管材の実際の平均断面積を算出
し、次に圧延する管材について、その素管の断面
積及び圧延後の目標断面積から、各スタンド出側
での目標断面積を求め、前記先行管材の実際の平
均断面積と、次に圧延する管材の各スタンド出側
での目標断面積に応じて、次の管材を圧延する際
の各スタンドのロールギヤツプやロール回転数を
設定するようにして、前記目的を達成したもので
ある。
マンドレルミルにおいて、各スタンド出側の実
際の管材断面積を求めるには、前述の如く、各ス
タンド出側の管材の速度（又は長さ）と、マンド
レルミル入側の素管の速度（又は長さ）及び体積
によつて、体積速度（又は体積）一定則に基づい
て求める方法がある。ここで問題になるのは、各
スタンド出側の管材の速度（又は長さ）であり、
測定装置として、例えばタツチロール式やレーザ
式の速度計を用いて直接測定することが考えられ
るが、設置スペースや雰囲気の問題で実用化され
ていない。 そこで本発明では、例えば、管材の各スタンド
間通過時間から求めた基準先進率を、圧延トルク
の変化分ΔGiで補正する方法によつて、管材の各
スタンドにおける先進率fiを求める。 即ち、マンドレルバーを何ら拘束しない、いわ
ゆるフルフロート方式のマンドレルミルの第１ス
タンドの圧延トルクの一例は、第２図に示す如く
であり、圧延トルクは噛込み時大きく、その後減
少する。これは、噛込み直後では、マンドレルバ
ーの速度が、材料の速度よりも遅く、材料はマン
ドレルバーから圧延方向と逆向きに摩擦力を受け
（この時先進率は一般に小さい）、その後、第２ス
タンド以降に材料が噛込んでゆく過程で、マンド
レルバーの速度が、材料の速度よりも速くなり、
材料はマンドレルバーから圧延方向に向つて摩擦
力を受ける（この時先進率は一般に大きい）よう
になるためである。従つて、先進率fiは、圧延ト
ルクGiにある程度反比例することが分る。そこ
で、次式によつて、先進率fiを求めることができ
る。 fi＝f0i｛１−（ΔGi／G0i）｝ ……(1) ΔGi＝Gi−G0i …(2) ここで、f0iは、第ｉスタンド噛込みから第ｉ＋
１スタンド噛込みまでの先進率（基準先進率）、
G0iは、同じく第ｉスタンド噛込みから第ｉ＋１
スタンド噛込みまでの平均圧延トルク、ｉはスタ
ンド番号である。 次いで、求められた各スタンドの先進率fiとロ
ール周速vriによつて、次式を用いて、第ｉスタ
ンド出側の管材の速度viを求める。 vi＝vri（１＋fi） ……(3) 又、第ｉスタンド出側の管材の長さLiは、次式
で求められる。 Li＝L0i＋∫t2 t1vri（１＋fi）dt ……(4) ここで、L0iは、第ｉスタンド〜第ｉ＋１スタ
ンド間の距離、t1は、第ｉ＋１スタンドに管材が
噛込んだ時刻、t2は、第ｉスタンドから管材が尻
抜けた時刻である。 従つて、第ｉスタンドから管材が尻抜けた時刻
t2における平均管材断面積、即ち第ｉスタンド出
側の平均管材断面積Aiは、次式で求められる。 Ai＝Ai-1Li-1／Li ……(5) ｉ＝１、２、…、ｎ ここで、A0は、素管の断面積、L0は素管の長
さ、Lnは圧延後の管材の長さ、ｎは、マンドレ
ルミル最終スタンド番号である。 以上のようにすれば、管を１本圧延する毎に、
先行する素管の実際の平均管材断面積A0、A1…
Anが算出できる。なお、素管の断面積A0は、例
えば後出（22）式を用いて素管の体積V0と長さ
L0から算出することができる。従つて、これか
ら、次式により、各スタンドでの延伸率Eiを求め
る。 Ei＝（A0−Ai）／A0 ……(6) 次いで、次に圧延する素管の断面積A0′と圧延
後の管材の目標断面積Asにより、次式を用いて、
次の管材を圧延する際の各スタンドでの目標延伸
率Eaiを決定する。 Eai＝（Eao／En）Ei ……(7) Eao＝（A0′−As）／A0′ ……(8) 更に、各スタンド出側での目標断面積Aaiは、
次式で求められる。 Aai＝Aai-1（１−Eai） ……(9) Aa0＝A0′ ……(10) 従つて、次の素管を圧延する際のロールギヤツ
プ設定値Si′及びロール回転数設定値Ni′は、その
各スタンド出側での目標断面積Aaiと先行管材の
実際の断面積Aiの比率に応じて次式で求められ
る。 Si′＝Si｛１−ks（Aai−Ai）／Ai｝ ……(11) Ni′＝Ni｛１＋ko（Aai−Ai）／Ai｝ ……(12) ここで、ks、koは、共に、単に定数とすること
もできるるし、又、例えば制御結果であるｅ｛＝
（An−As）／As｝を移動平均又は指数平均した
値ｅ〓と、ロールギヤツプ及びロール回転数の配分
係数βを用いて、次式だ決定することもできる。 ks＝ks0βｅ〓 ……（13） ko＝ko0（１−β）ｅ〓 ……（14） ここで、ks0、ko0は、いずれも定数である。 このようにして、各スタンドの先進率を用いる
ことによつて、先行する管材について各スタンド
での管材の長さ、従つて、実際の平均断面積を精
度よく求めることができ、次に圧延する管材につ
いて各スタンドのロールギヤツプ又は／及びロー
ル回転数を精度良く設定して、伸し長さ制御の精
度を向上することができる。
際の管材断面積を求めるには、前述の如く、各ス
タンド出側の管材の速度（又は長さ）と、マンド
レルミル入側の素管の速度（又は長さ）及び体積
によつて、体積速度（又は体積）一定則に基づい
て求める方法がある。ここで問題になるのは、各
スタンド出側の管材の速度（又は長さ）であり、
測定装置として、例えばタツチロール式やレーザ
式の速度計を用いて直接測定することが考えられ
るが、設置スペースや雰囲気の問題で実用化され
ていない。 そこで本発明では、例えば、管材の各スタンド
間通過時間から求めた基準先進率を、圧延トルク
の変化分ΔGiで補正する方法によつて、管材の各
スタンドにおける先進率fiを求める。 即ち、マンドレルバーを何ら拘束しない、いわ
ゆるフルフロート方式のマンドレルミルの第１ス
タンドの圧延トルクの一例は、第２図に示す如く
であり、圧延トルクは噛込み時大きく、その後減
少する。これは、噛込み直後では、マンドレルバ
ーの速度が、材料の速度よりも遅く、材料はマン
ドレルバーから圧延方向と逆向きに摩擦力を受け
（この時先進率は一般に小さい）、その後、第２ス
タンド以降に材料が噛込んでゆく過程で、マンド
レルバーの速度が、材料の速度よりも速くなり、
材料はマンドレルバーから圧延方向に向つて摩擦
力を受ける（この時先進率は一般に大きい）よう
になるためである。従つて、先進率fiは、圧延ト
ルクGiにある程度反比例することが分る。そこ
で、次式によつて、先進率fiを求めることができ
る。 fi＝f0i｛１−（ΔGi／G0i）｝ ……(1) ΔGi＝Gi−G0i …(2) ここで、f0iは、第ｉスタンド噛込みから第ｉ＋
１スタンド噛込みまでの先進率（基準先進率）、
G0iは、同じく第ｉスタンド噛込みから第ｉ＋１
スタンド噛込みまでの平均圧延トルク、ｉはスタ
ンド番号である。 次いで、求められた各スタンドの先進率fiとロ
ール周速vriによつて、次式を用いて、第ｉスタ
ンド出側の管材の速度viを求める。 vi＝vri（１＋fi） ……(3) 又、第ｉスタンド出側の管材の長さLiは、次式
で求められる。 Li＝L0i＋∫t2 t1vri（１＋fi）dt ……(4) ここで、L0iは、第ｉスタンド〜第ｉ＋１スタ
ンド間の距離、t1は、第ｉ＋１スタンドに管材が
噛込んだ時刻、t2は、第ｉスタンドから管材が尻
抜けた時刻である。 従つて、第ｉスタンドから管材が尻抜けた時刻
t2における平均管材断面積、即ち第ｉスタンド出
側の平均管材断面積Aiは、次式で求められる。 Ai＝Ai-1Li-1／Li ……(5) ｉ＝１、２、…、ｎ ここで、A0は、素管の断面積、L0は素管の長
さ、Lnは圧延後の管材の長さ、ｎは、マンドレ
ルミル最終スタンド番号である。 以上のようにすれば、管を１本圧延する毎に、
先行する素管の実際の平均管材断面積A0、A1…
Anが算出できる。なお、素管の断面積A0は、例
えば後出（22）式を用いて素管の体積V0と長さ
L0から算出することができる。従つて、これか
ら、次式により、各スタンドでの延伸率Eiを求め
る。 Ei＝（A0−Ai）／A0 ……(6) 次いで、次に圧延する素管の断面積A0′と圧延
後の管材の目標断面積Asにより、次式を用いて、
次の管材を圧延する際の各スタンドでの目標延伸
率Eaiを決定する。 Eai＝（Eao／En）Ei ……(7) Eao＝（A0′−As）／A0′ ……(8) 更に、各スタンド出側での目標断面積Aaiは、
次式で求められる。 Aai＝Aai-1（１−Eai） ……(9) Aa0＝A0′ ……(10) 従つて、次の素管を圧延する際のロールギヤツ
プ設定値Si′及びロール回転数設定値Ni′は、その
各スタンド出側での目標断面積Aaiと先行管材の
実際の断面積Aiの比率に応じて次式で求められ
る。 Si′＝Si｛１−ks（Aai−Ai）／Ai｝ ……(11) Ni′＝Ni｛１＋ko（Aai−Ai）／Ai｝ ……(12) ここで、ks、koは、共に、単に定数とすること
もできるるし、又、例えば制御結果であるｅ｛＝
（An−As）／As｝を移動平均又は指数平均した
値ｅ〓と、ロールギヤツプ及びロール回転数の配分
係数βを用いて、次式だ決定することもできる。 ks＝ks0βｅ〓 ……（13） ko＝ko0（１−β）ｅ〓 ……（14） ここで、ks0、ko0は、いずれも定数である。 このようにして、各スタンドの先進率を用いる
ことによつて、先行する管材について各スタンド
での管材の長さ、従つて、実際の平均断面積を精
度よく求めることができ、次に圧延する管材につ
いて各スタンドのロールギヤツプ又は／及びロー
ル回転数を精度良く設定して、伸し長さ制御の精
度を向上することができる。
以下図面を参照して、本発明が採用されたマン
ドレルミルの伸し長さ制御装置の実施例を詳細に
説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、内部に挿入さ
れたマンドレルバー１２により内径が規制された
管材１０を順次圧延するための、連続的に配置さ
れた複数組のロール１４ｉ，１４i+1を含むマン
ドレルミルに本発明を適用したもので、当該第ｉ
スタンドのロール１４ｉの回転数を検出するため
のパルスジエネレータ２０と、当該第ｉスタンド
のロール１４ｉに管材１０が噛込んだことを検出
するためのロードセル２２ｉと、次段第ｉ＋１ス
タンドのロール１４i+1に管材１０が噛込んだこ
とを検出するためのロードセル２２i+1と、前記
第ｉスタンドのロードセル２２ｉの噛込み検出に
よつて計数を開始し、前記第ｉ＋１スタンドのロ
ードセル２２i+1による噛込み検出によつて計数
を停止し、その間の積算パルス数Ｃを出力するパ
ルスカウンタ２４と、該パルスカウンタ２４出力
の積算パルス数Ｃから算出される基準先進率f0i
を、圧延トルクの変化分ΔGiで補正することによ
つて先行管材圧延時の先進率fiを求め、該先進率
fiに基づいて算出される先行管材の実際の平均断
面積Aiと、次に圧延する管材について、その素
管の断面積A0′及び圧延後の管材の目標断面積As
から求めた各スタンドでの目標断面積Aaiに応じ
て、次の素管を圧延する際の各スタンドのロール
ギヤツプ及びロール回転数の設定値Si′、Ni′を算
出し、これらを各々の制御装置（図示省略）に出
力する演算装置２６とから構成されている。 以下、第４図を参照しながら前記演算装置２６
の作用を説明する。 前記演算装置２６は、まず、前記パルスカウン
タ２４出力の積算パルス数Ｃ、スタンド間距離
L0i、ロール半径Ｒ及び前記パルスジエネレータ
２０のパルス発生割合α（パルス／回転）から、
次式の関係を用いて、各スタンドの基準先進率f0i
を算出する。 f0i＝L0i／（2πRC／α）−１ ……（15） 次いで、第ｉスタンド噛込みから第ｉ＋１スタ
ンド噛込みまでの間の圧延トルクGiを算出する。
即ち、一般に圧延トルクGiは、モータ出力トル
クGniから加減速トルクGaiを差引いて、機械損失
等の損失分を補正したもものである。ここで、第
ｉスタンドでのモータ出力トルクGni(J)は、モー
タの端子電圧Ｖ（Ｖ）、電機子電流Ii(A)、回転数Ni
（rpm）を実測して、次式の関係より求めること
ができる。 Gni＝（Ｖ−Ii・ri−Vb）Ii／Ni×2π／60）
……（16） ここで、riは、電機子抵抗（Ω）、Vbはブラシ
電圧降下（Ｖ）である。 又、第ｉスタンドでの加減速トルクGai(J)は、
慣性モーメントと実測した加減速率dNi／dtか
ら、次式により求まる。 Gai＝（GD2）ｉ／４・dNi／dt・2π／60
……（17） （dNi／dt）o-1＝（Ni−Ni o-2）／2τ ……（18） ここで、GD2は、モータ軸換算の慣性モーメン
ト（Kgm2）、τは、サンプリング周期（秒）であ
る。 ここで、モータの端子電圧Ｖ、電機子電流Ii、
回転数Niの毎回のサンプリング値をシフトして
いるのは、今回のサンプリングで求められるのが
前記の加減速率であるため、加減速トルクとモー
タ出力トルクの位相を一致させるためである。 次いで、前記モータ出力トルクGni及び加減速
トルクGaiから、次式の関係を用いて、圧延トル
クGi′を算出する。 Gi′＝（Rgi／２×9.8）（Gni−Gai）……（19） ここで、Rgiはギヤ比である。 このようにして求められる圧延トルクGi′は、
回転数の微分値である加減速率を含んでいるた
め、回転数の一寸した変動でかなり変動し、不必
要に変動する。従つて、デジタルフイルタを用い
てこれを抑制した機、例えば圧延トルクを実験的
に実測して求めた、次式に示すような回帰式を用
いて、損失トルク補正を行つて、最終的な圧延ト
ルクGiを求める。 Gi＝aGi′＋ｂ ……（20） ここで、ａ、ｂは回帰係数である。 次いで、このようにして求められた圧延トルク
Giの平均値G0iを算出する。 結局、第ｉ＋１スタンド噛込み以降の先行管材
の先進率fiは、次式の関係から求められる。 fi＝f0i｛１＋kg（Gi−G0i）／G0i｝ ……（21） ここで、kgは定数である。 次に、ロール周速vriと先進率fiより、前出(3)式
を用いて。出側の管材の速度viを算出し、これを
第ｉ＋１スタンド噛込みから第ｉスタンド尻抜け
まで積算し、更にスタンド間距離L0iを加えて、
前出(4)式の関係から、先行管材の第ｉスタンド出
側の管材の長さLiを算出する。 一方、素管の長さL0、圧延後の管材の長さLn
は、従来の長さ計で実測でき、素管の体積V0は、
ビレツトの重量、比重及びスケールロス率によつ
て算出できるので、素管の断面積A0は、次式で
求まる。 A0＝V0／L0 ……（22） 従つて、前出(5)式によつて、各スタンド出側で
の先行管材の実際の断面積Aiが求まる。よつて、
以後、前出(6)〜(12)式、又は(6)〜（14）式に従つて
演算すれば、次の素管を圧延する際のロールギヤ
ツプ及びロール回転数の設定値Si′，Ni′が算出で
き、これらの値が、各々の制御装置に出力され
る。
ドレルミルの伸し長さ制御装置の実施例を詳細に
説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、内部に挿入さ
れたマンドレルバー１２により内径が規制された
管材１０を順次圧延するための、連続的に配置さ
れた複数組のロール１４ｉ，１４i+1を含むマン
ドレルミルに本発明を適用したもので、当該第ｉ
スタンドのロール１４ｉの回転数を検出するため
のパルスジエネレータ２０と、当該第ｉスタンド
のロール１４ｉに管材１０が噛込んだことを検出
するためのロードセル２２ｉと、次段第ｉ＋１ス
タンドのロール１４i+1に管材１０が噛込んだこ
とを検出するためのロードセル２２i+1と、前記
第ｉスタンドのロードセル２２ｉの噛込み検出に
よつて計数を開始し、前記第ｉ＋１スタンドのロ
ードセル２２i+1による噛込み検出によつて計数
を停止し、その間の積算パルス数Ｃを出力するパ
ルスカウンタ２４と、該パルスカウンタ２４出力
の積算パルス数Ｃから算出される基準先進率f0i
を、圧延トルクの変化分ΔGiで補正することによ
つて先行管材圧延時の先進率fiを求め、該先進率
fiに基づいて算出される先行管材の実際の平均断
面積Aiと、次に圧延する管材について、その素
管の断面積A0′及び圧延後の管材の目標断面積As
から求めた各スタンドでの目標断面積Aaiに応じ
て、次の素管を圧延する際の各スタンドのロール
ギヤツプ及びロール回転数の設定値Si′、Ni′を算
出し、これらを各々の制御装置（図示省略）に出
力する演算装置２６とから構成されている。 以下、第４図を参照しながら前記演算装置２６
の作用を説明する。 前記演算装置２６は、まず、前記パルスカウン
タ２４出力の積算パルス数Ｃ、スタンド間距離
L0i、ロール半径Ｒ及び前記パルスジエネレータ
２０のパルス発生割合α（パルス／回転）から、
次式の関係を用いて、各スタンドの基準先進率f0i
を算出する。 f0i＝L0i／（2πRC／α）−１ ……（15） 次いで、第ｉスタンド噛込みから第ｉ＋１スタ
ンド噛込みまでの間の圧延トルクGiを算出する。
即ち、一般に圧延トルクGiは、モータ出力トル
クGniから加減速トルクGaiを差引いて、機械損失
等の損失分を補正したもものである。ここで、第
ｉスタンドでのモータ出力トルクGni(J)は、モー
タの端子電圧Ｖ（Ｖ）、電機子電流Ii(A)、回転数Ni
（rpm）を実測して、次式の関係より求めること
ができる。 Gni＝（Ｖ−Ii・ri−Vb）Ii／Ni×2π／60）
……（16） ここで、riは、電機子抵抗（Ω）、Vbはブラシ
電圧降下（Ｖ）である。 又、第ｉスタンドでの加減速トルクGai(J)は、
慣性モーメントと実測した加減速率dNi／dtか
ら、次式により求まる。 Gai＝（GD2）ｉ／４・dNi／dt・2π／60
……（17） （dNi／dt）o-1＝（Ni−Ni o-2）／2τ ……（18） ここで、GD2は、モータ軸換算の慣性モーメン
ト（Kgm2）、τは、サンプリング周期（秒）であ
る。 ここで、モータの端子電圧Ｖ、電機子電流Ii、
回転数Niの毎回のサンプリング値をシフトして
いるのは、今回のサンプリングで求められるのが
前記の加減速率であるため、加減速トルクとモー
タ出力トルクの位相を一致させるためである。 次いで、前記モータ出力トルクGni及び加減速
トルクGaiから、次式の関係を用いて、圧延トル
クGi′を算出する。 Gi′＝（Rgi／２×9.8）（Gni−Gai）……（19） ここで、Rgiはギヤ比である。 このようにして求められる圧延トルクGi′は、
回転数の微分値である加減速率を含んでいるた
め、回転数の一寸した変動でかなり変動し、不必
要に変動する。従つて、デジタルフイルタを用い
てこれを抑制した機、例えば圧延トルクを実験的
に実測して求めた、次式に示すような回帰式を用
いて、損失トルク補正を行つて、最終的な圧延ト
ルクGiを求める。 Gi＝aGi′＋ｂ ……（20） ここで、ａ、ｂは回帰係数である。 次いで、このようにして求められた圧延トルク
Giの平均値G0iを算出する。 結局、第ｉ＋１スタンド噛込み以降の先行管材
の先進率fiは、次式の関係から求められる。 fi＝f0i｛１＋kg（Gi−G0i）／G0i｝ ……（21） ここで、kgは定数である。 次に、ロール周速vriと先進率fiより、前出(3)式
を用いて。出側の管材の速度viを算出し、これを
第ｉ＋１スタンド噛込みから第ｉスタンド尻抜け
まで積算し、更にスタンド間距離L0iを加えて、
前出(4)式の関係から、先行管材の第ｉスタンド出
側の管材の長さLiを算出する。 一方、素管の長さL0、圧延後の管材の長さLn
は、従来の長さ計で実測でき、素管の体積V0は、
ビレツトの重量、比重及びスケールロス率によつ
て算出できるので、素管の断面積A0は、次式で
求まる。 A0＝V0／L0 ……（22） 従つて、前出(5)式によつて、各スタンド出側で
の先行管材の実際の断面積Aiが求まる。よつて、
以後、前出(6)〜(12)式、又は(6)〜（14）式に従つて
演算すれば、次の素管を圧延する際のロールギヤ
ツプ及びロール回転数の設定値Si′，Ni′が算出で
き、これらの値が、各々の制御装置に出力され
る。
以上説明した通り、本発明によれば、各スタン
ド出側の実際の管材断面積を基に、次の素管に対
して、圧延後の管材の断面積（換言すれば伸し長
さ）を目標値にするには、各スタンドのロールギ
ヤツプ及び／又はロール回転数をいかにすればよ
いかを正確に求めることができる。従つて、伸し
長さの制御精度を向上することができるという優
れた効果を有する。
ド出側の実際の管材断面積を基に、次の素管に対
して、圧延後の管材の断面積（換言すれば伸し長
さ）を目標値にするには、各スタンドのロールギ
ヤツプ及び／又はロール回転数をいかにすればよ
いかを正確に求めることができる。従つて、伸し
長さの制御精度を向上することができるという優
れた効果を有する。
第１図は、本発明に係るマンドレルミルの伸し
長さ制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本
発明で用いられている、基準先進率を圧延トルク
の変化分で補正することによつて先進率を求める
方法の原理を説明するための、圧延トルクの変化
状態の一例を示す線図、第３図は、本発明が採用
されたマンドレルミルの伸し長さ制御装置の実施
例の構成を示すブロツク線図、第４図は、前記実
施例で用いられている演算装置の構成を示すブロ
ツク線図である。 fi……先進率、vi……管材の速度、Li……管材
の長さ、Ai……平均管材断面積、Si′……ロール
ギヤツプ設定値、Ni′……ロール回転数設定値、
１０……管材、１２……マンドレルバー、１４
ｉ，１４i+1……ロール、２６……演算装置。
長さ制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本
発明で用いられている、基準先進率を圧延トルク
の変化分で補正することによつて先進率を求める
方法の原理を説明するための、圧延トルクの変化
状態の一例を示す線図、第３図は、本発明が採用
されたマンドレルミルの伸し長さ制御装置の実施
例の構成を示すブロツク線図、第４図は、前記実
施例で用いられている演算装置の構成を示すブロ
ツク線図である。 fi……先進率、vi……管材の速度、Li……管材
の長さ、Ai……平均管材断面積、Si′……ロール
ギヤツプ設定値、Ni′……ロール回転数設定値、
１０……管材、１２……マンドレルバー、１４
ｉ，１４i+1……ロール、２６……演算装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 素管１本毎に、素管の体積と圧延後の管材の
外径及び肉厚の目標値から、圧延後の管材の目標
長さを求め、該目標長さが得られるようにロール
ギヤツプやロール回転数を設定するマンドレルミ
ルの伸し長さ制御方法において、 先行する管材の各スタンドにおける先進率を求
め、 該先進率とロール周速によつて各スタンド出側
での管材の速度を算出して、各スタンド出側での
先行管材の長さを求め、 これらと圧延後の管材の長さ及び素管の体積か
ら、管を１本圧延する毎に、各スタンド出側での
先行管材の実際の平均断面積を算出し、 次に圧延する管材について、その素管の断面積
及び圧延後の目標断面積から、各スタンド出側で
の目標断面積を求め、 前記先行管材の実際の平均断面積と、次に圧延
する管材の各スタンド出側での目標断面積に応じ
て、次の管材を圧延する際の各スタンドのロール
ギヤツプやロール回転数を設定することを特徴と
するマンドレルミルの伸し長さ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096247A JPS60240323A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | マンドレルミルの伸し長さ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096247A JPS60240323A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | マンドレルミルの伸し長さ制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240323A JPS60240323A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH0261849B2 true JPH0261849B2 (ja) | 1990-12-21 |
Family
ID=14159886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096247A Granted JPS60240323A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | マンドレルミルの伸し長さ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240323A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266112A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | マンドレルミルによる継目無管用素管の圧延方法 |
| JPS62248505A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-29 | Kawasaki Steel Corp | 管絞り圧延機の圧延制御方法 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59096247A patent/JPS60240323A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60240323A (ja) | 1985-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4087859A (en) | Apparatus for measuring and controlling interstand tensions of continuous rolling mills | |
| JPH0261849B2 (ja) | ||
| JPH0256964B2 (ja) | ||
| JPH07246414A (ja) | ストレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法 | |
| JP2698884B2 (ja) | ストレッチレジューサによる管肉厚制御方法 | |
| JPS58196111A (ja) | 鋼管の延伸圧延方法 | |
| JPH0380566B2 (ja) | ||
| JPS591133B2 (ja) | 圧延材の長さ測定装置 | |
| JP2737310B2 (ja) | 継目無鋼管の圧延方法 | |
| JPH0445246B2 (ja) | ||
| JPS6115761B2 (ja) | ||
| JPS6137311A (ja) | マンドレルミルの張力制御方法 | |
| JP2004017066A (ja) | 管圧延機の肉厚制御方法 | |
| JPH0221324B2 (ja) | ||
| SU526401A1 (ru) | Способ управлени прокаткой труб в оправочном непрерывном стане | |
| JPH05104123A (ja) | 熱間連続圧延方法 | |
| JPH02126B2 (ja) | ||
| SU462326A3 (ru) | Способ прокатки труб на редукционном стане с нат жением | |
| SU831255A1 (ru) | Устройство дл определени среднейТОлщиНы СТЕНКи ТРуб | |
| JPH0929316A (ja) | 熱間仕上圧延におけるセットアップ方法 | |
| JPH0471606B2 (ja) | ||
| JPS59104207A (ja) | マンドレルミルにおける鋼管の伸ばし長さ制御方法 | |
| JPH0324284B2 (ja) | ||
| JPS6137310A (ja) | マンドレルミルの張力制御方法 | |
| JPH06335719A (ja) | 連続圧延機の速度制御方法 |