Разработка системы управления электроприводом листоправильной машины

Основные этапы и направления процесса разработки системы управления электроприводом листоправильной машины, учитывающий переменность статического момента нагрузки и момента инерции, с целью повышения энергетической эффективности стана 112802300.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Введение

Среди разных методов пластичной обработки металла прокатка занимает особенное место, потому что такой процесс позволяет получить продукцию необходимой формы и размеров для непосредственного использования, а также улучшить ее механические и другие свойства.

Прокатное производство является заключительным звеном металлургического производства. Около 80% всей стали, которая выплавляется, в виде слитков поступает на последующую переработку к прокатным цехам.

Качество готовой металлургической продукции существенно зависит от работы электропривода металлургических агрегатов. Электропривод прокатного производства является одним из основных пользователей электрической энергии в металлургическом процессе. Мощность отдельных металлургических установок достигает десятков мегаватт установленной мощности. Большинство электроприводов металлургического производства являются уникальными и работают в специфических условиях.

Основным назначением всякого прокатного стана является осуществление пластической деформации металла между валками, которые вращающиеся. Оборудование прокатного состояния, которое служит непосредственно для деформации металла, называется основным оборудованием. К нему относятся клети с прокатными валками, приведенный двигатель валков (или несколько двигателей за количеством валков), редукторы, шестерные клети. Основным назначением всякого прокатного стана является осуществление пластической деформации металла между валками, которые вращающиеся. Оборудование прокатного состояния, которое служит непосредственно для деформации металла, называется основным оборудованием. К нему относятся клети с прокатными валками, приведённый двигатель валков (или несколько двигателей за количеством валков), редукторы, шестерные клети.

Все остаточное оборудование, какое необходимое для осуществления технологического процесса прокатки, называют вспомогательным оборудованием (вспомогательными механизмами).

До такого оборудования относятся механизмы установления раствора между валками (винты натисков), транспортировка металла (рольганги, шлеппери, контейнеры но др.), резания (летучие ножницы, пилочки), намотки и размотки (моталки).

Листоправильная машина предназначена для качественной правки листов в горячем и холодном состоянии. Во многих случаях производительность машины определяется мощностью прокатного стана и технологическим требованиям. При этом электропривод листоправильной машины работает в условиях значительной изменчивости статического момента нагрузки и момента инерции в зависимости от того какой технологический режим реализуется на прокатном стане. Если система управления не учитывает этот факт, то электропривод будет неэффективно расходовать потребляемую энергию вследствие того, что мощность (в общем случае - произведение скорости и момента) остается неизменной на протяжении всего технологического цикла.

Целью дипломного проекта является разработка системы управления электроприводом листоправильной машины, учитывающий переменность статического момента нагрузки и момента инерции, с целью повышения энергетической эффективности стана11Ч280Ч2300.

1. Общая часть

1.1 Общая характеристика механизма

электропривод статический инерция стан

Листоправильная машина устанавливается в прокатном цехе №4 в составе линии резки толстых листов.

Листоправильная машина предназначена для качественной правки листов толщиной до 50 мм включительно в горячем и холодном состоянии. Целью создания и внедрения листоправильной машины 11Ч280Ч2300 в прокатном цехе №4 ОАО «ЧМК» является получение листов толщиной от 6 до 50 мм с планшетностью, соответствующей требованиям стандартов. Материал полос - конструкционная, углеродистая и легированная сталь; строительные, мостовые, трубные и судостроительные стали; сталь коррозионностойкая аустенитного, ферритного и аустенитно-ферритного классов.

Общий вид механизма представлен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Общий вид механизма

Основными параметрами листоправильных машин являются: диаметр роликов d мм, шаг роликов t мм, длина бочки роликов l мм, количество роликов n мм, толщина листов h мм, подвергаемых правке на данной машине.

Диаметр и шаг роликов определяют качество правки и давление на ролики правильной машины. Большие шаг и диаметр роликов не обеспечивают требуемой точности правки. Уменьшение диаметра и шага ведёт к увеличению давления на ролики и усложнению конструкции машины. Поэтому диаметр и шаг роликов выбирают на основании практических данных в зависимости от толщины и ширины листов, подвергаемых правке.

Качество правки также определяется количеством роликов в машине. Чем больше роликов, тем лучше качество правки. Для повышения качества и точности правки рабочие ролики листоправильной машины опираются на опорные холостые ролики. Диаметр опорных роликов выбирается равным или больше диаметра рабочих роликов и устанавливаются они в шахматном порядке по отношению к рабочим роликам.

Технические характеристики листоправильной машины сведём в таблицу 1.1

Таблица 1.1 - Технические характеристики листоправильной машины

Параметры	Значения	Обозначения
Толщина полосы, мм	15…50	h
Ширина полосы, мм	1000…2200	B
Длина полосы, м	до14	L
Скорость правки, м/с	0,2…0,6	Vп
Скорость транспортировки, м/с	1,0	Vт
Диаметр бочки рабочих валков (новых), мм	280	Dр
Диаметр бочки рабочих валков (после перешлифовки), мм	270	Dр.п
Длина бочки рабочих валков, мм	2500	lр
Передаточное число редуктора, отн. ед.	41,2148	iред
Расстояние между осями рабочих валков (шаг), мм	300	t
К. п. д. передачи от двигателя к валку, отн. ед.	0,86	зпер
Цикл поступления листов на правку, с	60	Тц
Модуль упругости, МПа	21000	Е
Предел текучести материала, МПа 5-ти валковый режим 11-ти валковый режим	550 1000	уt

1.2 Конструктивные особенности листоправильных машин. Кинематическая схема листоправильной машины ЛПМ 2300

Кинематическая схема механизмов машины представлена на рисунках 1, 2, 3 и 4.

Листоправильная машина (ЛПМ) состоит из клети рабочей, узла привода рабочих валков, устройства шпиндельного, устройства для смены кассет, а также устройства уборки окалины из-под листоправильной машины. Для исключения аварийных ситуаций все механизмы с переменной позицией оборудованы датчиками предельных перемещений (индуктивными сенсорами).

Клеть рабочая состоит из предварительно напряжённой станины, в которой установлены верхняя и нижняя кассеты с правильными валками (рисунок 1), станинные ролики (по 1 шт. на входной и выходной сторонах листоправильной машины) и система площадок обслуживания и плитных настилов. Рабочие валки являются основным рабочим органом листоправильной машины, воспринимающим все нагрузки, передаваемые машине при правке металла. Станинные ролики выполнены неприводными.

На входе в листоправильную машину устанавливается один дополнительный ролик, оснащённый электроприводом от мотор-редуктора (24-M6), идентичным индивидуальному приводу роликов рольганга перед СКОН.

Кассета нижняя состоит из сварного корпуса, в котором установлены в индивидуальных подушках (обоймах) пять рабочих валков. Под каждым из...