SU1404127A1 - Прокатна клеть - Google Patents
Прокатна клеть Download PDFInfo
- Publication number
- SU1404127A1 SU1404127A1 SU864148062A SU4148062A SU1404127A1 SU 1404127 A1 SU1404127 A1 SU 1404127A1 SU 864148062 A SU864148062 A SU 864148062A SU 4148062 A SU4148062 A SU 4148062A SU 1404127 A1 SU1404127 A1 SU 1404127A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rolls
- drive line
- frequencies
- rolling
- stand
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
- B21B35/02—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills
- B21B35/04—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills each stand having its own motor or motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
- B21B2013/025—Quarto, four-high stands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
- B21B35/12—Toothed-wheel gearings specially adapted for metal-rolling mills; Housings or mountings therefor
-
- 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
- B21B37/007—Control for preventing or reducing vibration, chatter or chatter marks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к метал- лургии, точнее к прокатному производству , и может быть использовано дл совершенствовани конструкции станов гор чей и холодной прокатки. Цель изобретени - повышение качества прокатываемой полосы путем снижени крутильных колебаний. В приводной линии известной клети под действием возмущений от рабочих и опорных валков возникают крутильные резонансные колебани , состо щие из двух частот: частоты вращени рабочих и частоты вращени опорных валков . С наступлением резонансных колебаний существенно возрастает амплитуда момента сил упругости до 50-70% установившегос момента, что отрицательно сказываетс на процессе прокатки и качестве прокатываемой полосы . В предложенной клети диаметры валков приводных валов линии привода выбирают в соответствии с определенным соотношением. 3 ил. в сл
Description
Изобретение относитс к металлургии , точнее к прокатноьгу производству , и может быть использовано дл совершенствовани конструкции станов гор чей и холодной прокатки.
Цель изобретени - повьшение качества прокатываемой полосы путем снижени крутильных колебаний.
На фиг. 1 показана лини прокатно клети, общий вид} На фиг. 2 - осциллограмма момента сил упругости в линии привода базовой клети при прокатке на рабочей скорости 7,5 м/с, на. фиг. 3 - расчетна осциллограмма мо- мента сил упругости в линии привода предлагаемой клети.
Прокатна клеть содержит станину 1 (нажимные устройства не показаны), рабочие 2 и 3 и опорные 4 и 5 валки с подушками и индивидуальные приводные линии 6 и 7 верхних 2 и нижних 3 рабочих валков. Приводные линии включают электродвигатели 8 и 9. промежуточные валы 10, редуктор верх ней линии с шестерн ми 11 и 12, редуктор нижней линии с шестерн ми 13 и 14, шпиндели 15 и 16 и соединительные элементы. В прокатной клети размеры валков 10, шпинделей 15 и 16 и диаметры рабочих и опорных валков выполнены с соблюдением предлагаемого соотношени .
Предлагема клеть работает следующим образом.
Электродвигатель 8 линии привода верхних валков 2 и 4 соединен с последним посредством промежуточного вала 10, ведущей 11 и ведомой 12 шестерен, вала 10 ведомой шестерни 12 и шпиндел 15, Электродвигатель 9 линии привода нижних валков 3 и 5 соединен с последними посредством вала 10 ведущей шестерни 13, шестерни 13,наход щейс в зацеплении с ведомой шестерней 14, и шпиндел 1 Через указанные элементы вращательно движение и крут щий момент от каткдо- го двигател 8 и 9 раздельно передаютс соответственно рабочим валкам 2 и 3.
В динамическом отношении прокатную клеть с индивидуальным приводом валков М07КНО представить в виде р д ной трехмассовой эквивалентной расчетной системы: первый двигатель - валки .верхние и нижние рабочие и опорные ) - второй двигатель.Така система обладает двум собственными частота
ми, которые определ ютс по извегл- ным формулам.
Если на данную систему действуют возмущени , содержап1ие частоты ji, и jij или кратные им, то в ней по вл етс резонансный режим, характеризуемый существенным увеличением амплитуд колебаний.
В прокатной клети такими возмущени ми вл ютс биени рабочих и опорных валков, обусловленные леточнос- тью их изготовлени (эксцентриситет, овальность и др.).
Частоты биений опорного COf, и рабочего со о валков пропорциональны скорости прокатки V и определ ютс по формулам
2 /о„:
2V/Dp
(1) (2)
где Dg и Dp - диаметры соответственно опорных и рабочих валков.
Условие по влени резонансных колебаний , когда при некоторой скорости наступает одновременное совпадение частоты биений опорного валка сОд с первой собственной частотой линии привода Ь и частоты биений рабочего валка Up с второй собственной частотой Ь линии привода, записывают в виде
о р- J WP ,% .
(3) (4)
Полученные выражени объедин ют в одно и с учетом (1) и (2) получают условие по влени резонансных колебаний
45 Uo/Dp,
(5)
0
5
При выполнении в клети услови (5) резонансные режимы по вл ютс при нескольких скорост х прокатки. Физический смысл этого состоит в том, что кажда гармоника биений валковой системы при своей скорости может вызывать усиление амплитуды колебаний , т.е. резонанс. Например, эксцентриситет бочкн валков про вл етс при основной скорости прокатки, пропорциональной оборотной частоте валков, втора гармоника опорных валков и овальность рабочих валков про 1404127
вл ютс при частоте иращени в два раза меньшей основной и т.д.
Следовательно, дл избежани резонансных колебаний необходимо, чтобы выполн лось другое соотношение
K,.D,/Dp-p,/p,K2., (6)
где коэффициенты К, и К характеризуют степень удалени от резонанса. При выполнении размеров валов линии привода и диаметров рабочего и опорного валков, при которых соблюдаетс соотношение (6), практически полное- тью устран ютс крутильные колебани
и за счет этого улучшаетс качество прокатываемой полосы.
Использу известные формулы дл расчета собственных частот трехмас- совой системы, формулу (6) в преобразованном виде записывают следующим образом:
8., - момент инерции валковой системы рабочей клети (двух рабочих и двух опорных влл- ков) .
При дальнейших преобразовани х (9) учитывают, что используютс одинаковые электродвигатели, т.е. Q 9 9 , поэтому получают
С,
m
(1 + m)
AiLlAl.
(1 +9)
(10)
где m e,, ,
9г/9. .
Податливости е и ej по известным формулам выражают через геометрические размеры валов и шпинделей на участках двигатель - редуктор и редуктор - валки прокатной клети
25
где а - некотора известна величина , завис ща от параметров трехмассовой системы,
и составл ют отношение (т. PI
Р,
1 + 41 - 4С,
-л|1 - с;
(8)
Выражение дл величины С, имеет
вид:
(9)
приведенна к рабочим валкам податливость линии привода верхних валков;
приведенна к рабочим валкам податливость линии привода нижних валков; приведенный к рабочим валкам момент инерции двигател линии привода верхних валков;
приведенный к рабочим валкам момент инерции двигател линии привода нижних валков;
30
35
40
45
м м
50
55
где D, - диаметр вала между двигателем линии привода верхних валков и ведущей шестерней редуктора-,
Dj - диаметр шпиндел линии привода верхних валков;
DJ - диаметр вала между двигателем и ведущей шестерней редуктора линии привода нижних валков
D. - диаметр шпиндел линии привода нижних валков J
L, - рассто ние между двигателем линии привода верхних валков и ведущей шестерней редуктора;
L - рассто ние между ведомой шестерней редуктора линий привода верхних валков и валками прокатной клетиJ
L - рассто ние между двигателем линии привода нижних валков и ведущей шестерней редуктора ,
L4 - рассто ние между ведомой шестерней редуктора линии привода нижних валкбв и валками прокатной клети i - передаточное отношение редуктора , одинаковое дл верхней и нижней приводных линий. При отсутствии редуктора i 1 i
5I40A1
% некоторый коэффициент, используемый при расчете податливости .
В результате преобразований дл , отношени m - . получают выражение
m
L4
(11)
Таким образом, получают окончательное соотношение
К п /п -11 к,- о„/Вр -г
- .
K.DjDp,
(12)
где величина С, зависит от размеров валов и шпинделей и вычисл етс по зависимости (10) с использованием зависимости (11). При этом О С,. 0,25.
.Пример. Берут п тую прокатну клеть непрерывного стана 1400 холодной прокатки полосы, на которой прокатывают стальную полосу шириной 1050 мм, толщиной 0,35 мм с обжатием 0,12 мм на скорости 7,5 м/с. Частоты собственных колебаний линии привода зтой клети J5i 25 1/с, /3 60 1/с. Диаметры валков DQ 1400 мм и Dp 600 мм.
Длины и диаметры валов L,10800 мм L - 5500 мм, L, 2500 мм, L 6900 мм, D, Dj 300 мм, D.. D 260. мм, i 0,685, Q 2,9, 9 4,9, При прокатке на рабочей ско рости н а обоих шпиндел х возникают существенные крутильные колебани (фиг. 2) с амплитудой 20-50% от среднего значени крут щего момента с двум частотами 26 1/с и 62 1/с. В известной клети имеет место совпадение удвоенных часотот вращени опорных и рабочих валков соответственно с первой /i, и второй З. собственными частотами линии привода, т.е. выпол
н етс условие (5) PI//3| 2,24 -D./D 2 - С, 0,134.
DO/DP 2,33. При этом m 0,536,
В предл- таемой клети диаметры валов L, , L и Lj, 1.4. и валков выполнены следуюи1ими: D ( Dj 360 мм 250 мм, DO 1500 мм, D 500 мм. При этом m 0,749, С, 0,144, fi,/|3, 2,1, De/D 3, К.
,
0
5
0
5
Q
д .
0
276
0,8 и выполн етс права часть услови (12):2,1 0,8i3 2,4.
При моделировании на ЭВМ процесса прокатки в предлагаемой клети совместно с крутильной системой линии привода при указанных обжати х крутильные колебани практически не возникают (фиг. 3),
Диапазоны изменени коэффициентов К , и К выбираютс с учетом следующих факторов. При К, 0,8 и К 1,2 вынужденные частоты ODo Р и собственные частоты р, и отличаютс не менее чем на 20%. Как показывают результаты исследований, в этом случае динамическа составл юща крутильных колебаний существенно уменьшаетс (в 3-5 раз). Возможный диапазон изменени отношени диаметров валков клети из-за их переточки в процессе эксплуатации составл ет 15%. Погрешность расчета собственных частот по известным методикам может приводить к определению отношени Рг ошибкой до 15%. Поэтому наименьшее значение величины К | и наибольшее значение Kj равны: К, О,В «0,85 0,6 Kj 1,2и- л 1,15-1,15 1,6.
В практических случа х при проектировании новых станов, а также когда рабочие и опорные валки выполнены с соотношением Dg/Dp 2, предпочтительно соблюдать равенство в левой части соотношени (6) а коэффициент К, принимать равньм 1,6. В этом случае достигаетс максимальный развод собственных частот , и ft, что вл етс наиболее благопри тным в отношении улучшени динамических свойств клети.
Если Du/Dp 2, рекомендуетс соблюдать равенство в правой части соотношени (6), а коэффициент К принимать равным 0,6.
Б линии привода известной клети переменна составл юща крутильных колебаний (момента ciin упругости) с учетом наличи двух частот
5
uM( , .t + .а.,. sin,e,t
.вызывает дополнительную составл ющую линейной скорости валков, равную
uV(t) (,p, cos3,t + + V,o ra,piCosB t)/C,
a,, ; - относительные амплитуды к олебаний крут щет о момента на частотах В, и f5(a, 0,3-0,7; а . 0,1-0,3);
. собственные частоты линии привода:
М
J. - средн величина крут Р
щего моментаJ С - жесткость линии привода R, г - радиус опорного и рабочего валков соответствено .
Согласно расчетам дл п той клети стана 1400 холодной прокатки (R 0,7 м, г 0,3 м. Мер 50 кН м; а, 0,5; а 0,1; С 2240 кН/ м) максимальна величина отклонени скорости валка составл ет ДУ 0,042 м/с
В результате по влени периодической составл ющей скорости валка происходит проскальзывание между рабочим и опорным валком, что увеличивает их износ, а также проскальзыва- ние рабочего валка относительно полосы и по вление на последней отпечатков , что ухудшает качество полосы . Кроме того, крутильные колебани привод т к периодическим колебани м усили прокатки и, соответственно, к продольной разнотолщинности.
Указанные периодические отпечатки по длине полосы имеют два периода Т, и Tj , которые соответствуют двум частотам колебаний валков р, и j, Т, 2irV//b, , Т, 2irV/ 3j. При скорости прокатки V 8м/с периоды Т, 2 м, Tj. 0,8 м.
Таким образом, при прокатке поло- сы в известной клети в результате проскальзывани из-за крутильных колебаний валков относительно полосы на последней образуютс поперечные оттеночные полосы, распределенные с шагом 2 м и 0,8 м, которые ухудшают ее качество, вли ют на обработку полосы в последующих переделах. В мно- гоклетевых станах отмеченное вление может наступать одновременно в нескольких клет х, в этом случае усугубл етс ухудшение качества поверхности полосы.
Технико-экономические преимущества Изобретени заключаютс в том, что при прокатке в предлагаемой кле ти, где диаметры валов линии привода и прокатных валков выполнены в соответствии с соотношением (12),прак
.-
тически устран ютс периодические крутильные колебани , пpocкaльзывaF и валков отсутствует, поэтому на полосе отсутствуют периодические поперечные полосы, улучшаетс качество полосы, стабилизируетс процесс прокатки и снижаютс динамические нагрузки в зубчатых передачах линии привода .
Claims (1)
1. - рассто ние между ведомой шестерней редуктора линий при9 .1404127
вода верхних валков и вал- i - ками прокатной клети,
- рассто ние между двигателем Tv - линии привода нижних валков и ведущей шестерней редуктора-;
- рассто ние между ведомой шестерней редуктора линии привода нижних валков и валка- д К ми прокатной клети К
ta сг
11
LZ
Г И «
j- ijiJll
Фиг.
Редактор И.Шулла
Фиг,3
Составитель И.Скороборатский
Техред М.ХоданичКорректор О.Кравцова
1 О
передаточное отношение редуктора;
отношение момента инерции валковой системы клети к приведенному к рабочим валкам моменту инерции электродвигател
1,2-. 1,5, 0,6 - 0,8.
«
.-
.«
0УЗ./
м
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864148062A SU1404127A1 (ru) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Прокатна клеть |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864148062A SU1404127A1 (ru) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Прокатна клеть |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1404127A1 true SU1404127A1 (ru) | 1988-06-23 |
Family
ID=21267864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864148062A SU1404127A1 (ru) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Прокатна клеть |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1404127A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101403426B (zh) * | 2008-09-09 | 2011-08-10 | 中国重型机械研究院 | 两工作辊独力驱动联合齿轮箱 |
RU2528931C2 (ru) * | 2009-10-26 | 2014-09-20 | Смс Меер Гмбх | Проволочно-прокатная клеть с индивидуальным электроприводом |
-
1986
- 1986-06-10 SU SU864148062A patent/SU1404127A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Целиков А.И., Зюзин В.И, Современное развитие прокатных станрв. - М-: Металлурги , 1972, с. 106-108. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101403426B (zh) * | 2008-09-09 | 2011-08-10 | 中国重型机械研究院 | 两工作辊独力驱动联合齿轮箱 |
RU2528931C2 (ru) * | 2009-10-26 | 2014-09-20 | Смс Меер Гмбх | Проволочно-прокатная клеть с индивидуальным электроприводом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1040848C (zh) | 长形钢铁制品的连续热轧方法 | |
CN112845607B (zh) | 一种超大直径比异步轧机以及板材轧制方法 | |
US3861188A (en) | Rolling process and rolling stand of steel plate | |
SU1404127A1 (ru) | Прокатна клеть | |
US2170732A (en) | Rolling mill | |
US3552170A (en) | Method of treating hollow blooms in rolling mills | |
CN1020072C (zh) | 冷轧螺纹钢筋连轧机 | |
SU1493342A1 (ru) | Привод валков рабочей клети прокатного стана | |
EP0142577A1 (en) | Roller leveler driving apparatus | |
US3031009A (en) | Roller leveler | |
RU2311238C2 (ru) | Способ повышения качества полос на станах горячей прокатки | |
SU1433540A1 (ru) | Профилегибочный стан | |
RU2296633C1 (ru) | Линейный стан продольной прокатки | |
DE653251C (de) | Rollenrichtmaschine | |
Vaidya et al. | Analysis of Causes and Remedy of Chattering in the Aluminum Four stand Tandem Cold Rolling Mill: A Case Study | |
JPH0248156Y2 (ru) | ||
SU1362535A1 (ru) | Профилегибочный стан дл производства гнутых профилей проката | |
SU1574294A1 (ru) | Способ прокатки полос | |
SU946705A1 (ru) | Прокатна клеть с многовалковым калибром | |
SU1260087A1 (ru) | Устройство дл прокатки цилиндрических заготовок из прутка | |
SU1438878A1 (ru) | Моталка дл длинномерного полосового материала | |
SU925449A1 (ru) | Прокатна клеть | |
SU710697A1 (ru) | Привод валков прокатного стана | |
SU874236A1 (ru) | Способ прокатки листов | |
RU2243841C1 (ru) | Профилегибочный стан |