Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб

Целью работы является исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб с монотонно увеличивающимся диаметром гильзы. Разработаны и исследованы способы корректировки режима прокатки путем внешних воздействий на пневмогидравлическую и гидромеханическую системы подающего аппарат...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Большаков, В.И., Листопадов, И.Б.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України 2010
Назва видання:	Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Теми:	Металлургическое машиноведение
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62426
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2010. — Вип. 22. — С. 272-281. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-62426
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-624262014-05-21T03:01:54Z Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб Большаков, В.И. Листопадов, И.Б. Металлургическое машиноведение Целью работы является исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб с монотонно увеличивающимся диаметром гильзы. Разработаны и исследованы способы корректировки режима прокатки путем внешних воздействий на пневмогидравлическую и гидромеханическую системы подающего аппарата и механизма подачи пилигримового стана. Предложены способы управления работой стана, обеспечивающие стабильный режим прокатки. Метою роботи є дослідження особливостей стабілізації режиму пілігрімової прокатки гільзи, яка має діаметр що монотонно збільшується. Розроблено і досліджені способи коректування режиму п прокатування шляхом зовнішніх впливів на пневмогідравлічну і гідромеханічну системи подавального апарату і механізму подачі пілігрімового стану. Запропоновано способи управління роботою стана, що забезпечують стабільний режим прокатування. The aim of work is research the features of stabilizing of the mode of the piligrim rolling of pipes with the droningly increasing diameter of shell. The methods of adjustment of the mode of rolling are worked out and investigational by the external affecting hydromechanical systems of giving vehicle and infeed of piligrim mill. Management methods are offered by work of figure, providing the stable mode of rolling. 2010 Article Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2010. — Вип. 22. — С. 272-281. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. XXXX-0070 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62426 621.774.36.001.5 ru Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Металлургическое машиноведение Металлургическое машиноведение
spellingShingle	Металлургическое машиноведение Металлургическое машиноведение Большаков, В.И. Листопадов, И.Б. Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
description	Целью работы является исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб с монотонно увеличивающимся диаметром гильзы. Разработаны и исследованы способы корректировки режима прокатки путем внешних воздействий на пневмогидравлическую и гидромеханическую системы подающего аппарата и механизма подачи пилигримового стана. Предложены способы управления работой стана, обеспечивающие стабильный режим прокатки.
format	Article
author	Большаков, В.И. Листопадов, И.Б.
author_facet	Большаков, В.И. Листопадов, И.Б.
author_sort	Большаков, В.И.
title	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб
title_short	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб
title_full	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб
title_fullStr	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб
title_full_unstemmed	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб
title_sort	исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб
publisher	Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Металлургическое машиноведение
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62426
citation_txt	Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2010. — Вип. 22. — С. 272-281. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series	Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
work_keys_str_mv	AT bolʹšakovvi issledovanieosobennostejstabilizaciirežimapiligrimovojprokatkitrub AT listopadovib issledovanieosobennostejstabilizaciirežimapiligrimovojprokatkitrub
first_indexed	2025-07-05T13:18:33Z
last_indexed	2025-07-05T13:18:33Z
_version_	1836813137720901632
fulltext	272 УДК:621.774.36.001.5 В.И.Большаков, И.Б.Листопадов ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЖИМА ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ Целью работы является исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб с монотонно увеличивающимся диаметром гильзы. Разработаны и исследованы способы корректировки режима прокатки путем внешних воздействий на пневмогидравлическую и гидромеханическую системы подающего аппарата и механизма подачи пилигримового стана. Предложены способы управления работой стана, обеспечивающие стабильный режим прокатки. пилигримовый стан, подающий аппарат, механизм подачи, режим прокатки труб, корректировка режима прокатки, внешние воздействия. Современное состояние вопроса. Прокатка труб на пилигримовых станах происходит при значениях подач, отличающихся во время прокатки одного типоразмера труб в 2–3 раза. Среднеквадратичное отклонение подач достигает 12–28%. Потери производительности при этом составляют около 10%; качество прокатываемых труб не отвечает современным требованиям к трубной продукции. Относительно низкое качество труб сдерживает развитие пилигримовой прокатки. Дефекты геометрии (разностенность, зажимы, пробоины, гармошка) и поверхности труб (закаты) возникают, как показано в работе [1], при чрезмерно большой и неравномерной подаче металла в валки пилигримового стана и большого осевого подпора со стороны воздушного цилиндра на прокатываемую гильзу. Обобщение основных причин и направлений уменьшения неравномерности подачи, составленное по результатам натурных и модельных исследований оборудования пилигримовых станов с устройствами для стабилизации подачи, приведено в работах [2–5]. В работе [2] показано, что основной причиной неравномерности подачи являются переменные по длине прокатываемой гильзы амплитуда и частота колебаний каретки механизма подачи. Для стабилизации подачи предложено использовать гидравлические дозаторы. В работе [3] впервые экспериментально определены диапазоны и максимальные значения отклонений подач. Исследована работа гидросистемы механизма подачи в резонансных режимах, получены графические зависимости изменения частоты колебаний каретки от основных конструктивных параметров гидропривода механизма подачи. Для стабилизации подачи предложено использовать гидромеханические механизмы подачи. В работе [4] приведены результаты сравнительного анализа основных направлений стабилизации подачи гильзы гидромеханическими 273 механизмами в валки пильгерстанов. Показано, что причиной нестабильности подачи являются изменяющиеся в процессе прокатки возмущения, вызывающие изменение скорости каретки. Отмечены перспективные направления снижения амплитуды колебаний каретки. В работе [5] приведены результаты анализа причин неравномерности подачи металла в валки. На основании обработки результатов экспериментальных исследований установлено, что одной из причин неравномерности подачи металла в валки пильгерстана является изменение положения (дрейф) подвижных масс подающего аппарата. Установлено наличие зон с аномально высоким разбросом подач. Эти зоны находятся на начальном и конечном участках гильзы и занимают 40– 50% ее длины при прокатке начального и конечного участка трубы. Сделано предположение, что основной причиной дрейфа подвижных масс является увеличение диаметра прокатываемой гильзы. Положения работы [5] получили развитие в работе [6]. Целью работы [6] является исследование нестабильных режимов прокатки на пилигримовом стане в условиях возможного развития аварийных режимов работы подающего аппарата. Приведены исследования влияния увеличения диаметра прокатываемой гильзы на кинематику работы подающего аппарата, результаты которых создают предпосылки для разработки системы управления подающим аппаратом при прокатке труб. Установлено, что увеличение диаметра гильзы по мере прокатки приводит к изменению условий захвата гильзы валками и кинематики работы подающего аппарата. При увеличении диаметра гильзы изменяется режим работы подающего аппарата. Увеличиваются величина отката и величина отставания подвижных масс, величина осевого подпора, скорость встречи с валками. Если происходит одноразовое увеличение диаметра гильзы, то после изменения режима работы в соответствии с увеличением диаметра, прокатка продолжается в стабильном режиме с новыми параметрами. Каждое дискретное увеличение диаметра гильзы вызывает переход прокатки на новый режим с новыми параметрами работы подающего аппарата. При достижении предельных значений параметров (Хотк=1,3м; Uвст>0,2м/с; Рос>500 кН; аТ>70м/с2) требуется корректировка режима прокатки. Индикаторами нестабильности прокатки являются перемещение каретки механизма подачи за один цикл прокатки (подачу) и положение подвижных масс в конце каждого цикла прокатки (величина отката, величина отставания подвижных масс от крайнего переднего положения). В качестве управляющих параметров целесообразно использовать изменение давления в пневмоприводе и прекращение перемещения каретки при прокатке. Постановка задачи. Анализ результатов исследований, связанных с изучением взаимодействия комплекса систем и механизмов пилигримового стана, 274 причин возникновения неравномерности подачи прокатываемой гильзы в валки стана, влияния неравномерности подачи на стабильность прокатки и появление дефектов труб, позволяет сформулировать основные направления исследований, необходимых для разработки способов управления механизмами пилигримового стана. Исследование влияния изменения параметров работы подающего аппарата при прокатке гильзы с увеличивающимся диаметром на величину подачи. Определение изменения величины подаваемого в валки металла с учетом подачи и величины отставания подвижных масс от крайнего переднего положения. Все исследования целесообразно проводить при прокатке труб 377мм х 8мм, параметры прокатки которых изменяются наиболее интенсивно при увеличении диаметра гильзы. Изложение основных материалов исследования. Для изучения механизма развития нестабильного процесса прокатки на разработанной авторами имитационной модели проведено исследование работы систем и механизмов подающего аппарата и механизма подачи при прокатке труб типоразмера 377мм х 8мм с заданными параметрами гильзы, калибровки рабочих валков и величины подачи гильзы к валкам. Модель позволяет исследовать работу подающего аппарата при изменении соотношения углов холостого и рабочего хода рабочих валков αхх/αрх; коэффициента вытяжки μп; величины отката подвижных масс S; угла полирующего участка калибра валков ϕп при изменении диаметра ΔDг прокатываемой гильзы. Модель адаптирована к условиям работы пилигримового стана эксплуатирующегося на пильгерстанах ТПЦ №4 ОАО «Интерпайп – НТЗ». Исследования проводились при следующих параметрах трубы и калибровки валков (по вальцетабелю ТПЦ №4): размер готовой трубы 377х8; наружный диаметр гильзы Dг= 0,51 м; диаметр дорна, Dд=0,365 м; угол холостого хода валков αхх=180º; диаметр бочки валка Dв=0,905 м; диаметр калибра валка Dк=0,385 м; угол бойка ϕб=68º; угол полирующего участка ϕп=112º; угол участка продольного выпуска ϕпр.в=22º; скорость вращения валков n=52 об/мин; полный откат S=0,968 м; катающий радиус Rк.=0,5( Dв–Dк)=0,26 м; подача h=0,022 м. Значения требуемых параметров прокатки для раскатки заданной подачи при заданной частоте вращения валков определялись по формулам: – коэффициент вытяжки μп= (Dг 2–Dк 2)/4Sп(Dтр – Sп)=9,4, где Dтр – диаметр трубы после пильгерования Dтр=0,385м; Sп– толщина стенки трубы после пильгерования Sп=0,009м; – угол полирующего участка калибра валков ϕп=Кhμ/(Rид. – Rп)ωп = 115,60, где К – коэффициент полировки, К=2,8; Rид = Rб+0,01м – идеальный радиус валка, где Rб – радиус бочки валка, м; ωп – 275 коэффициент опережения на полирующем участке калибра валков, ωп=1,06–1,1; – угол рабочего хода αрх= ϕп + ϕб=183,60; – откат гильзы при прокатке Sпр= К μп h/ωп + ϕб Rк ωб=0,961м, где ωп – коэффициент опережения на полирующем участке; ωб =1,35 – коэффициент опережения на участке бойка. Методика исследований работы комплекса механизмов пилигримового стана заключалась в следующем. В каждом цикле исследований в качестве начальных условий принимались штатные значения скорости прокатки Uпр; начального давления воздуха в воздушной камере Рво; величины подачи h. Определялось значение угла поворота валков при прокатке – αрх о для конкретного варианта изменения диаметра гильзы; определялось tрх=αрх о/6n, где n– число оборотов валков и соотношения αхх о/αрх о ((3600–αрх о)/αрх о) и tхх/tрх. Затем корректировались параметры системы управления цикличной работой модели. В уравнение управления параметрами прокатки и периодичностью действия сил [7] Y=(1–K)+Sin(ti ± Δt) 2π n/60 подставлялись значения K и Δt, определенные по графикам, приведенным на рис.1. Контрольными параметрами при настройке системы управления цикличной работой модели являлись время цикла и время поворота валков на угол рабочего хода, определяющее скважность импульсов. Исследовалось изменение параметров работы подающего аппарата, параметров прокатки и подачи металла в валки стана при использовании в каждом последующем варианте исследований в качестве начальных условий значений величины подачи и времени прокатки (имитация прокатки гильзы с непрерывно увеличивающимся диаметром). При исследованиях учитывалось влияния контактного трения между прокатываемой трубой и калибрами валков. Условие заключается в том, что если величина подачи гильзы в валки меньше заданной и при раскатке трубы полирующий участок калибра валков используется не полностью, то вследствие наличия контактного трения откат подвижных масс при прокатке принимается соответствующим углу поворота валков на 1800, т.е. на угол рабочего хода (αрх), заданного калибровкой валков в таблице прокатки. Методически, это явление учитывалось условием: «если αрх<180º, то αрх=180º». Результаты исследований сведены в табл.1. В табл.1 приведены следующие параметры: Рв0 – начальное давление воздуха в воздушной камере, МПа; ΔD – изменение диаметра гильзы, м; h – величина подачи , Рис.1-Зависимость параметров управления от ΔD 276 м; Хотк – полная величина отката гильзы в цикле работы, м; ΔХ – величина отставания подвижных масс от крайнего переднего положения при захвате металла валками, м; Рв– максимальное давление воздуха в воздушной камере, МПа; Рос– максимальное значение осевого подпора, кН; Δh=h–ΔХ – полученные в одном цикле прокатки разница величины подачи и величины отставания подвижных масс от крайнего переднего положения при захвате гильзы валками, м; hк – величина подачи гильзы в валки стана откорректированная с учетом положения подвижных масс; αрх о – угол рабочего хода валков, градус; Sпр – откат подвижных масс при прокатке, м; αxх/αpх – отношение углов поворота холостого и рабочего хода валков; ΔΔХ=ΔХi–Хi+1 – изменение величины отставания подвижных масс в смежных циклах прокатки, м; tp – время поворота валков на угол рабочего хода. В таблице представлены 24 варианта исследований, в которых опробованы 4 способа управления подающим аппаратом и механизмом подачи. Варианты 1–8 – монотонное с шагом ΔD =0,001м изменение диаметра гильзы до момента достижения подвижными массами максимального значения отката (Хотк.=1,27м). Внешние управляющие воздействия не использовались. Анализ результатов исследований по вариантам 1–8 (таблица 1) показывает, что при увеличении диаметра гильзы в диапазоне 0 < ΔDг < 0,008м откат подвижных масс воздушного цилиндра Хотк. и величина осевого подпора Рос. увеличивается практически линейно до критического значения (Хотк.=1,3м), отставание подвижных масс воздушного цилиндра (ΔХ) увеличивается по экспоненте, достигая значения 0,06м при увеличении диаметра гильзы на 0,05м. На рис.2 приведены кривые изменения величины подачи (кривая h) и отставания подвижных масс воздушного цилиндра от крайнего переднего положения (кривая ΔХ). Виден колебательный характер их изменения при прокатке трубы с увеличивающимся диаметром гильзы. Можно заметить, что установившийся режим работы подающего аппарата при увеличении диаметра гильзы более 0,007м прекращается. Критическое значение величины отката, достигнутое при увеличении диаметра гильзы на ΔDг =0,008м, для стабилизации режима работы механизмов пилигримового стана требует корректировки режима прокатки, т.е. введения внешнего управляющего воздействия. Рис. 2 – Изменение параметров ΔХ и h при прокатке с увеличивающимся диаметром 27 7 Та бл иц а. П ар ам ет ры р аб от ы п од аю щ ег о ап па ра та п ри п ро ка тк е ги ль зы с м он от он ны м ув ел ич ен ие м ди ам ет ра г ил ьз ы и с ко рр ек ти ро вк ой в ел ич ин ы п од ач и № ва р. Рв о, М П а ΔD , м h, м Х от к, м ΔХ , м Рв , М П а Ро с. , кН Δh , м hк , м α р хо S п р, м αx /α p tp , с ΔΔ Х , м 1 0, 45 0 0, 02 20 4 1, 01 0, 02 1 0, 87 2 38 4 0, 00 10 4 0, 02 30 8 18 3, 6 0, 96 1 0, 96 0, 59 0 2 0, 45 0, 00 1 0, 02 15 8 1, 05 0, 02 52 0, 90 1 39 7 –0 ,0 03 62 0, 01 73 8 19 0, 3 0, 99 2 0, 89 0, 61 –0 ,0 04 2 3 0, 45 0, 00 2 0, 02 23 0, 99 6 0, 02 23 0, 86 1 37 9 0 0, 02 23 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 01 04 4 0, 45 0, 00 3 0, 02 16 1 1, 04 0, 02 48 0, 89 5 39 5 –0 ,0 03 19 0, 01 91 1 18 8, 1 0, 98 2 0, 91 0, 60 3 –0 ,0 02 5 5 0, 45 0, 00 4 0, 02 21 6 0, 99 6 0, 02 23 0, 86 1 37 9 –0 ,0 00 14 0, 02 46 6 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 00 25 6 0, 45 0, 00 5 0, 02 25 6 1, 12 0, 02 91 0, 95 7 42 2 –0 ,0 06 54 0, 01 57 6 20 2, 9 1, 05 2 0, 77 4 0, 65 –0 ,0 06 8 7 0, 45 0, 00 6 0, 02 21 6 0, 99 6 0, 02 23 0, 86 1 37 9 –0 ,0 00 14 0, 02 89 8 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 00 68 8 0, 45 0, 00 7 0, 01 08 1, 27 0, 05 13 1, 1 48 5 –0 ,0 40 5 –0 ,0 18 2 22 9 1, 17 5 0, 57 0, 73 –0 ,0 29 9 0, 45 0, 00 8 0 0, 81 3 0, 00 93 0, 74 6 32 9 –0 ,0 09 3 0, 03 27 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 04 2 10 0, 4 0, 00 8 0 0, 82 5 0, 01 67 0, 66 9 29 5 –0 ,0 16 7 0, 01 79 18 0 0, 0, 90 5 11 0, 57 7 0, 03 46 11 0, 45 0, 00 9 0 0, 93 7 0, 01 82 0, 82 1 36 2 –0 ,0 00 3 –0 ,0 01 8 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 –0 ,0 01 5 12 0, 4 0, 00 8 0 0, 82 5 0, 01 67 0, 66 9 29 5 –0 ,0 16 7 0, 01 79 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 03 46 13 0, 45 0, 00 9 0, 02 38 6 0, 93 7 0, 01 82 0, 82 1 36 2 0, 00 57 0, 02 80 6 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 –0 ,0 01 5 14 0, 45 0, 01 0, 02 21 6 0, 99 6 0, 02 23 0, 86 1 37 9 –0 ,0 00 14 0, 01 80 6 22 7 1, 16 8 0, 59 0, 72 8 –0 ,0 04 1 15 0, 45 0, 01 1 0, 01 08 2 1, 26 0, 05 01 1, 09 48 1 –0 ,0 39 28 –0 ,0 49 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 –0 ,0 27 8 16 0, 4 0, 01 2 0, 02 45 1, 01 0, 02 87 0, 77 2 34 0 –0 ,0 04 2 0, 05 01 0, 02 14 17 0, 4 0, 01 2 0 1, 01 0, 02 87 0, 77 2 34 0 –0 ,0 28 7 –0 ,0 07 3 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 02 14 18 0, 45 0, 01 3 0, 02 22 0, 99 6 0, 02 22 0, 86 1 37 9 0 0, 02 87 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 00 65 19 0, 45 0, 01 3 0 0, 99 6 0, 02 22 0, 86 1 37 9 –0 ,0 22 2 0, 00 65 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 00 65 20 0, 45 0, 01 4 0, 02 22 0, 99 6 0, 02 22 0, 86 1 37 9 0 0, 02 22 19 8 1, 02 9 0, 82 0, 63 5 0 21 0, 45 0, 01 5 0, 02 29 1, 09 0, 02 74 0, 93 4 41 2 –0 ,0 04 5 0, 02 22 19 9 1, 03 3 0, 81 0, 63 8 –0 ,0 05 2 22 0, 45 0, 01 6 0, 02 28 1, 1 0, 02 78 0, 94 41 5 –0 ,0 05 0, 02 74 23 0, 9 1, 18 3 0, 56 0, 74 –0 ,0 00 4 23 0, 45 0, 01 7 0, 00 82 1, 29 0, 05 76 1, 12 49 4 –0 ,0 30 2 0, 00 86 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 –0 ,0 29 8 24 0, 45 0, 01 8 0, 02 22 0, 99 6 0, 02 22 0, 86 1 37 9 0 0, 05 76 18 0 0, 90 5 1 0, 57 7 0, 03 54 278 . При исследовании работы пилигримового стана с параметрами по варианту 9 для корректировки режима прокатки использовалась остановка каретки механизма подачи на один цикл прокатки для уменьшения величины отката и восстановления стабильного процесса прокатки. Для учета предыстории развития процессов в системах пилигримового стана использованы результаты исследований работы стана по вариантам 1–8. Остановка каретки на один цикл прокатки в данном случае не приносит желаемого результата. При остановке каретки резко уменьшается (более чем на 0,04м) величина отставания подвижных масс, что приводит к значительному увеличению подачи металла в валки (hk=0,0327м). Такая величина подачи не раскатается в следующем цикле прокатки и может привести к дефектам трубы и перегрузке главной линии стана При исследовании работы пилигримового стана с параметрами по вариантам 10–11 для корректировки режима прокатки использовалась остановка каретки механизма подачи с одновременным снижением в одном цикле прокатки начального давления воздуха в пневмоприводе подающего аппарата на 0,5МПа. Диаметр гильзы при прокатке по этим вариантам продолжал увеличиваться на ΔDг = 0,008–0,009м. Видно, что отставание подвижных масс подающего аппарата (ΔХ) в этих циклах прокатки не изменяется. Величина фактической подачи (h) имеет нулевое значение, что свидетельствует об отсутствии раскатки металла и возможной пробуксовке валков в последующем цикле прокатки, что является одним из видов потери устойчивости процесса пильгерования и приводит к образованию плен на поверхности трубы и пробоин. Такая корректировка свидетельствует о перерегулировании управления процессом прокатки. При исследовании работы пилигримового стана с параметрами по вариантам 12–15 для корректировки режима прокатки использовалась остановка каретки механизма подачи на один цикл прокатки и уменьшение на один цикл прокатки давления воздуха на 0,5МПа (вариант 12), в дальнейшем, прокатка с заданной скоростью каретки, заданным давлением воздуха и монотонным увеличением диаметра гильзы. На рис.3 приведены кривые изменения величины отставания подвижных масс (ΔХ); подачи (h) и величины изменения отставания подвижных масс (ΔΔХ) при попытке стабилизации работы подающего аппарата за счет остановки каретки механизма подачи и уменьшения в одном цикле прокатки начального Рис. 3 – Корректировка режима прокатки за счет прекращения подачи и снижения давления воздуха в пневмоприводе в одном цикле прокатки 279 давления воздуха в воздушной камере подающего аппарата. Параметры работы подающего аппарата приведены в таблице, варианты 1–8 и 12–15. При этом изменение диаметра гильзы при прокатке по этим вариантам продолжало увеличиваться до ΔDг = 0,011м ( вариант 15 таблицы 1). Кривые изменения параметров (рис.3) показывают, что управляющие воздействие, приведенное в варианте 12 таблицы 1 (уменьшение давления воздуха и остановка подачи в одном цикле при ΔDг = 0,008м ) приводит к стабилизации режима прокатки (варианты 13–14). Дальнейшее увеличение диаметра гильзы (ΔDг = 0,011м) в варианте 15 вызывает очередное нарушение стабильности прокатки. В данной ситуации необходимо очередное управляющее воздействие. При работе пилигримового стана с корректирующим воздействием только за счет уменьшения давления воздуха в пневмоприводе (вариант 16) уменьшило отставание подвижных масс и величину отката и устранило аварийную ситуацию. Вместе с тем, резкое уменьшение отставания подвижных масс без остановки механизма подачи увеличило фактическую величину подачи металла в валки, подготовив новую аварийную ситуацию. Такой вариант управляющего воздействия недостаточен для стабилизации работы стана. Уменьшение давления воздуха и прекращение подачи в одном цикле рассмотрено в вариантах 16–18. Процесс прокатки по варианту 18, в котором работа комплекса механизмов происходит в штатном режиме, показывает, что величина фактической подачи вследствие управляющего воздействия (вариант 17) снижается недостаточно для стабильного процесса прокатки. В исследованиях по варианту 19 управляющие воздействие проведенное в варианте 17 дополнено прекращением подачи еще в одном цикле прокатки. Такой способ управления позволяет вести стабильную прокатку до увеличения диаметра гильзы на ΔDг =0,018м (вариант 24). В вариантах исследований 20–24 процесс прокатки производился без управляющих воздействий в штатном режиме с монотонным увеличением диаметра гильзы до ΔDг = 0,018м. Дальнейшее исследование не проводилось из–за повтора ситуаций. На рис.4 приведены кривые изменения величины отставания подвижных масс (ΔХ); подача (hк) и величина изменения отставания подвижных масс (ΔΔХ) при управляющих воздействиях за счет уменьшения давления воздуха (ΔРво) Рис. 4 – Стабилизация работы подающего аппарата при монотонном изменении диаметра гильзы до ΔDг = 0,018м 280 и прекращения подачи за счет остановки каретки механизма подачи (h) при прокатке с монотонно увеличивающимся диаметром гильзы до ΔDг = 0,018м. Кривые изменения параметров и управляющие воздействия построены по результатам исследований приведенных в таблице (варианты 1–8; 12–15; 17; 19–24), которые отображают непрерывный процесс прокатки участка гильзы длиной около 0,325м. Можно заметить, что с помощью управляющих воздействий можно стабилизировать процесс прокатки с монотонно увеличивающимся от цикла к циклу диаметром гильзы. Заключение. Установлено, что использование полирующего участка калибра валков большего чем регламентированный участок при периодической раскатке гильзы с увеличивающимся диаметром, является причиной нестабильности прокатки. Индикатором нестабильности прокатки является величина подачи (перемещения каретки за один оборот валков), превышающая на 25–30% заданную подачу и откат подвижных масс до критической значения (1,3м). Стабилизация работы подающего аппарата возможна одновременным уменьшением давления воздуха в пневмоприводе на 10–12% и прекращением подачи (остановкой каретки механизма подачи). Длительность стабилизирующего воздействия составляет один цикл прокатки. Если после стабилизирующего воздействия величина отставания подвижных масс превышает заданную величину подачи, то необходимо продолжить время остановки каретки еще на один цикл. При этом давление воздуха в пневмоприводе имеет номинальное значение. Стабилизирующие воздействия только за счет уменьшения давления воздуха в пневмоприводе или только за счет остановки каретки недостаточно эффективны. При прокатке с монотонно увеличивающимся диаметром гильзы необходимость стабилизирующего воздействия возникает через каждые 3–5 циклов прокатки, что соответствует натурным исследованиям, результаты которых опубликованы в работе [5]. Стабильный режим работы пильгерстана возможен при наличии оперативной информации о текущей величине диаметра гильзы, оперативного изменения скорости перемещения каретки (подачи) и поддержания постоянных значений угла рабочего хода валков и величины отставания подвижных масс воздушного цилиндра. Таким образом, впервые в результате анализа экспериментальных данных и теоретических исследований установлены причины нестабильности прокатки при изменении диаметра гильзы. Разработаны методические основы обеспечения стабильного режима прокатки труб при изменении диаметра заготовки на основе которых может быть создана система автоматизированного управления режимом прокатки без вмешательства оператора. Выполнена детальная разработка и оценка 281 метода стабилизации прокатки труб при монотонном увеличении диаметра заготовки. Результаты исследований открывают перспективу создания системы автоматизированного управления, обеспечивающей стабильную работу пильгерстана при различных отклонениях параметров заготовки. 1. Виноградов А.Г. Трубное производство/ – М.: Металлургия, 1981.– 344 с. 2. Кожевников С.Н., Праздников А.В. Динамика гидропривода механизма перемещения каретки подающего аппарата пильгерстана // Изв. вузов. Чер. металлургия. – № 8. – 1960. – С.170–194. 3. Оборудование цехов с пилигримовыми трубопрокатными установками/ / С.Н.Кожевников, А.В.Праздников, А.М.Иоффе и др. – М.: Металлургия, 1974. – 256 с/ 4. Большаков В.И., Листопадов И.Б., Коноваленко К.В. Анализ тенденций стабилизации подачи гильзы в валки пилигримового стана // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. трудов ИЧМ. – Вып.18. – 2008. – С.266–275. 5. Большаков В.И., Листопадов И.Б., Коноваленко К.В. Особенности взаимодействия пневмогидравлических и гидромеханических систем тяжелых металлургических машин. // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. трудов ИЧМ – Вып.17. – 2008. – С. 258–266. 6. Большаков В.И., Листопадов И.Б. Особенности работы подающего аппарата при нестабильной прокатке. // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. трудов ИЧМ – Вып.20. – 2009. – С.300–309. 7. Большаков В.И., Листопадов И.Б. Особенности переходных процессов в электрогидромеханической системе периодического действия // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. трудов ИЧМ – Вып.10. – 2005. – С.307–312. Статья рекомендована к печати канд.техн.наук В.В.Вереневым В.І. Большаков, І.Б.Листопадов Дослідження особливостей стабілізації режиму пілігрімової прокатки труб Метою роботи є дослідження особливостей стабілізації режиму пілігрімової прокатки гільзи, яка має діаметр що монотонно збільшується. Розроблено і досліджені способи коректування режиму п прокатування шляхом зовнішніх впливів на пневмогідравлічну і гідромеханічну системи подавального апарату і механізму подачі пілігрімового стану. Запропоновано способи управління роботою стана, що забезпечують стабільний режим прокатування. << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /None /Binding /Left /CalGrayProfile (Dot Gain 20%) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Error /CompatibilityLevel 1.4 /CompressObjects /Tags /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages true /CreateJDFFile false /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /CMYK /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams false /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments true /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts true /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Preserve /UsePrologue false /ColorSettingsFile () /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 300 /ColorImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 300 /ColorImageDepth -1 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /DCTEncode /AutoFilterColorImages true /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /Description << /CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002> /CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002> /DAN <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> /DEU <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> /ESP <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> /FRA <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> /ITA <FEFF005500740069006c0069007a007a006100720065002000710075006500730074006500200069006d0070006f007300740061007a0069006f006e00690020007000650072002000630072006500610072006500200064006f00630075006d0065006e00740069002000410064006f00620065002000500044004600200070006900f900200061006400610074007400690020006100200075006e00610020007000720065007300740061006d0070006100200064006900200061006c007400610020007100750061006c0069007400e0002e0020004900200064006f00630075006d0065006e007400690020005000440046002000630072006500610074006900200070006f00730073006f006e006f0020006500730073006500720065002000610070006500720074006900200063006f006e0020004100630072006f00620061007400200065002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000200065002000760065007200730069006f006e006900200073007500630063006500730073006900760065002e> /JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002> /KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.) /NOR <FEFF004200720075006b00200064006900730073006500200069006e006e007300740069006c006c0069006e00670065006e0065002000740069006c002000e50020006f0070007000720065007400740065002000410064006f006200650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740065007200200073006f006d00200065007200200062006500730074002000650067006e0065007400200066006f00720020006600f80072007400720079006b006b0073007500740073006b00720069006600740020006100760020006800f800790020006b00760061006c0069007400650074002e0020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740065006e00650020006b0061006e002000e50070006e00650073002000690020004100630072006f00620061007400200065006c006c00650072002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000200065006c006c00650072002000730065006e006500720065002e> /PTB <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> /SUO <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> /SVE <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> /ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.) >> /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ << /AsReaderSpreads false /CropImagesToFrames true /ErrorControl /WarnAndContinue /FlattenerIgnoreSpreadOverrides false /IncludeGuidesGrids false /IncludeNonPrinting false /IncludeSlug false /Namespace [ (Adobe) (InDesign) (4.0) ] /OmitPlacedBitmaps false /OmitPlacedEPS false /OmitPlacedPDF false /SimulateOverprint /Legacy >> << /AddBleedMarks false /AddColorBars false /AddCropMarks false /AddPageInfo false /AddRegMarks false /ConvertColors /ConvertToCMYK /DestinationProfileName () /DestinationProfileSelector /DocumentCMYK /Downsample16BitImages true /FlattenerPreset << /PresetSelector /MediumResolution >> /FormElements false /GenerateStructure false /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles false /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile /UseDocumentBleed false >> ] >> setdistillerparams << /HWResolution [2400 2400] /PageSize [612.000 792.000] >> setpagedevice

Исследование особенностей стабилизации режима пилигримовой прокатки труб

Репозитарії

Схожі ресурси