ОГРАНИЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА ЗА СЧЕТ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАЗОРА ВАЛКОВ

B.P. Гасияров; С.Н. Басков; С.С. Воронин; К.Э. Одинцов

doi:10.14529/power180210

Авторы

B.P. Гасияров Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
С.Н. Басков Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
С.С. Воронин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
К.Э. Одинцов Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск

DOI:

https://doi.org/10.14529/power180210

Ключевые слова:

толстолистовой прокатный стан, реверсивная клеть, электропривод, динамические нагрузки, ограничение, гидравлическое нажимное устройство, зазор валков, регулирование, способ, математическое моделирование, экспериментальные исследования

Аннотация

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.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Baskov S.N., Karandaev A.S., Osipov O.I. [Power-Driven Parameters of Drives and System of Profiled

Rolling of Slabs of the Mill 2800]. Privodnaya tekhnika [Drive Technology], 1999, no. 1–2, pp. 21–24. (in Russ.)

Galkin V.V., Karandaev A.S., Golovin V.V., Radionov A.A., Khramshin V.R., Gasiyarov V.R., Zalogin O.A.

[Algorithm for Calculating the Speed and Load Modes of Electric Drives in Rolling Mill Stands for Rolling Thick

Strips]. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki [Bulletin of TulGU. Technical Science], 2010, iss. 3, in 5 parts, Tula,

TulGU Publ., 2010, part 2, pp. 12–17. (in Russ.)

Tselikov A.I. Teoriya rascheta usiliy v prokatnykh stanakh [Theory of Calculating the Forces in Rolling

Mills]. Moscow, Metallurgizdat Publ, 1962. 494 p.

Pavlov I.M. Teoriya prokatki [Theory of Rolling]. Moscow, Metallurgizdat Publ., 1950. 610 p.

Vydrin V.N. Dinamika prokatnykh stanov [Dynamics of Rolling Mills]. Sverdlovsk, Metallurgiya Publ.,

256 p.

Radionov A.A. Avtomatizirovannyy elektroprivod dlya proizvodstva stal'noy provoloki [Automated Electric

Drive for Production of Steel Wire]. Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University Publ., 2007.

p.

Radionov А.А., Karandaev A.S., Evdokimov A.S., Andryushin I.Yu., Gostev A.N., Shubin A.G. Mathematical Modelling of the Interrelated Electric and Mechanical Systems of Continuous Sub-Group of the Rolling Mill

Stands. Part 1. Development of the Mathematical Model. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power

Engineering, 2015, vol. 15, no. 1, pp. 59–73. (in Russ.) DOI: 10.14529/power150108

Khramshin V.R., Karandaev A.S., Radionov A.A., Andryushin I.Yu., Gostev A.N. [Reduction of Dynamic

Loads of Mechanical and Electrical Equipment of the Draft Subgroup of Hot Rolling Mill Stands]. Mashinostroenie: setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal [Mechanical Engineering: Network Electronic Scientific

Journal], 2013, no. 2, pp. 69–77. (in Russ.)

Khramshin V.R., Evdokimov A.S., Kornilov G.P., Radionov A.A., Karandaev A.S. System for Speed

Mode Control of the Electric Drives of the Continuous Train of the Hot-Rolling Mill. Proceedings of

the 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON–2015), 2015. DOI:

1109/SIBCON.2015.7147264

Andryushin I.Yu., Galkin V.V., Golovin V.V., Karandaev A.S., Radionov A.A.,. Khramshin V.R [Automatic Correction of the Speeds of the Electric Drives of Mill Stands 2000 when Rolling a Pipe Blank]. Izvestiya

vuzov. Elektromekhanika [Proceedings of High Schools. Electromechanics], 2011, no. 4, pp. 31–35. (in Russ.)

Khramshin V.R., Karandaev A.S., Evdokimov S.A., Andryushin I.Yu., Shubin A.G., Gostev A.N.

Reduction of the Dynamic Loads in the Universal Stands of a Rolling Mill. Metallurgist, 2015, vol. 59, no. 3–4,

pp. 315–323. DOI: 10.1007/s11015-015-0103-8.

Karandaev A.S., Khramshin V.R., Shilyaev P.V., Andryushin I.Yu., Golovin V.V. [Technological

Schemes for Controlling Electric Drives of the Finishing Group of a Broadband Hot Rolling Mill].

VII mezhdunar. kongress prokatchikov: sb. tr. [VII Intern. Congress of Distributors: Proceedings]. Moscow,

, iss. 1, pp. 71–75. (in Russ.)

Karandaev A.S., Khramshin V.R., Radionov A.A., Andryushin I.Yu., Galkin V.V., Gostev A.N. [Coordination of the Speeds of the Interconnected Electric Drives of the Rolling Mill Rolling Stands]. Trudy

VII Mezhdunarodnoy (XVIII Vserossiyskoy) nauchno-tekhnicheskoy konferentsii po avtomatizirovannomu

elektroprivodu [Proceedings of the International Research Institute of the All-Russian Scientific and Technical

Conference on Automated Electric Drives], Ivanovo, 2012, pp. 652–657. (in Russ.)

Karandaev A.S. [Perfection of the Automated Electric Drives of Aggregates of Rolling Manufacture].

Mashinostroenie: setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal [Mechanical Engineering: Network Electronic Scientific

Journal], 2014, no. 1, pp. 3–15. (in Russ.)

Gasiyarov V.R., Maklakova E.A. [Mathematical Description of the Main Electric Drive of a Thick Plate

Mill 5000 Hot Rolling]. Elektrotekhnika: setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal [Electrical Engineering: WebBased Electronic Scientific Journal], 2015, iss. 2, no. 3, pp. 62–66. (in Russ.)

Shubin A.G., Loginov B.M., Gasiyarov V.R., Maklakova E.A. [Substantiation of Ways to Limit Dynamic

Loads of Electromechanical Systems of Rolling Stand Mill]. Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy

[Electrotechnical Systems and Complexes], 2018, no. 1(38), pp. 14–25. (in Russ.) https://doi.org/10.18503/2311-

-2018-1(38)-14-25

Khramshin V.R., Gasiyarov V.R., Karandaev A.S., Baskov S.N., Loginov B.M. Constraining the Dynamic

Torque of a Rolling Mill Stand Drive. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2018,

vol. 18, no. 1, pp. 101–111. DOI: 10.14529/power180113

Karandaev A.S., Khramshin V.R., Andryushin I.Yu., Petryakov S.A., Khramshin R.R. [Method for Correcting the Thickness of the Head Portion of a Strip in a System for Automatically Adjusting the Thickness of

a Broadband Hot Rolling Mill]. Elektrotekhnika [Electrical Engineering], 2013, no. 8, pp. 34–38. (in Russ.)

Khramshin V.R., Khramshina E.A., Karandaev A.S., Gasiyarov V.R., Voronin S.S. Control Methods and

Systems Providing Reduced Consumption Index at Rolled Product Manufacture at Plate Mill. Proceedings of

the IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRus), 2017,

pp. 1540–1544. DOI: 10.1109/EIConRus.2017.7910865.

Khramshin V.R., Andryushin I.Yu., Gostev A.N., Karandaev A.S. [Mathematical Model of Interconnected

Electrotechnical Systems of a Continuous Group of a Broadband Mill]. Mashinostroenie: setevoy elektronnyy

nauchnyy zhurnal [Mechanical Engineering: Network Electronic Scientific Journal], 2013, no. 1, pp. 12–21.

(in Russ.)

Karandaev A.S., Khramshin V.R., Andryushin A.Yu., Golovin V.V., Shilyaev P.V. [Mathematical Modeling of Interconnected Electromechanical Systems of the Intercellular Gap of a Broadband Hot Rolling Mill].

Izv. vuzov. Elektromekhanika [Proceedings of Universities. Electromechanics], 2009, no. 1, pp. 12–20. (in Russ.)

Baskov S.N., Gasiyarov V.R., Loginov B.M., Khramshin V.R., Odintsov K.E. [Development of Mathe -

matical Model of Interconnected Electrotechnical Systems of Stand of Thick Plate Rolling Mill]. Izvestiya

vuzov. Elektromekhanika [Proceedings of Universities. Electromechanics], 2017, iss. 60, no. 6, pp. 55–64.

(in Russ.)

Kuzishchin V.A., Gedymin Yu.Yu. [Modeling of Hydraulic Pressing Devices of Rolling Mills].

Konstruirovanie i issledovanie sovremennykh prokatnykh stanov: Sb. nauch. trudov. [Modern Rolling Mills Design

and Research: Collection of Research Papers], 1985, pp.113–118. (in Russ.)

Braun A.E., Dralyuk B.N., Tikotskiy A.E. [Some Questions of the Dynamics of Hydraulic Clamping Devices]. Elektrotekhnicheskaya promyshlennost'. Ser. Elektroprivod [Electrotechnical industry. Ser. Electric Drive],

, iss. 8, pp. 13–17. (in Russ.)