CC BY
21
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Королев А.А. Распределение контактных сил трения в зоне деформации, Сталь, 1952, № 8.
2. Спиридонов Н.С. Графоаналитический метод определения плеча полной равнодействующей. Сб. «Прокатное производство». Труды Института черной металлургии, т. Х. - Киев: АН УССР, 1956.
3. Кирилин Н.М. Аналитическое определение положения равнодействующей давления маталла на валки при простом процессе прокатки. Известия высших учебных заведений, Машиностроение.
4. Sims R.B. Devy United Engineering, vol. 1, № 2, 1956. (реф. Экспресс-информация, «Прокатка и прокатное оборудование», №114-117, 1957).
5. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах.- М.: Метал-лургиздат 1962.
6. Увеличение производительности блюмингов за счет выяснения прочностных и энергетических возможностей оборудования / Е.С. Рокотян и др. Сб. «Прокатные станы», кн. 83. - М.: Машгиз, 1956.
7. Валквист Г. Исследование энергосиловых параметров при горячей прокатке металла. - М.: Металлургиздат, 1957.
УДК 621.778.1.06-52
Сарапулов О.А.
(ОАО "Белорецкий металлургический комбинат")
КОМПЛЕКСНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРО-МЕХАНО-ТЕМПЕРАТУРНОЙ СИСТЕМЫ УЧАСТКА ОХЛАЖДЕНИЯ СТАНА 150 ОАО "БЕЛОРЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ"
Исследования сложных технологических процессов, каковым является управляемое охлаждение катанки с прокатного нагрева, целесообразно проводить с использованием математических моделей. Автором разработана комплексная математическая модель электро-механотемпературной системы участка охлаждения проволочного стана 150 горячей прокатки как объекта управления [1], укрупненная структурная схема которой представлена на рис. 1. В модели на основании уравнений теплового баланса [2] вычисляется температура по всему сечению проката, которая и является качественной характеристикой процесса охлаждения в целом. В ней математически описано три сложных взаимосвязанных физических явления - это процесс преобразования электрической энергии в механическую (в системе преобразователь частоты - асинхронный короткозамкнутый двигатель), механической энергии в энергию давления (в системе электродвигатель-нагнетатель) и, наконец, преобразование энергии давления в тепловую энергию (в системе охладитель-прокат).
Чпр ТВ0Д1 р,Я,С,а тна
и,1.
ПЧ-АД ШДВ1,
Мс1
Нагентатель Насос
Процесс охлаждения в СО1
Процесс выравнивания температур между СО1 иСО2
м(т,к!
ПЧ-АД Шд.2,
- Мс2
•
о
•
ПЧ-АД тдв6.
, МГ6
Нагентатель Насос
Процессохлаждения в СО2
М(т,к),
Процесс выравнивания температур междуСО2иСО3
Рб(Рб)
Нагентатель Насос
р, яс,ахо5м(т1к)т
Процессохлаждения в СО6
Процесс выравнивания температур междуСО6и КСО1
ПЧ-АД л
Нагентатель Вентилятор
Процессохлаждения в КСО1
М(т, к)
т01
Шдв2 „
ПЧ-АД ,МГ,
Нагентатель Вентилятор
Р 2 (^ 2 )
т р, л, с, а
Процесс выравнивания температур
междуКС01 и КСО2
М(\к^
Процессохлаждения в КСО1
Процесс выравнивания температур
междуКС01 и КСО2
М(т,.к^
ур V р,лс,атг10м(т,кТ 1
Шд11,
ПЧ-АД ,Мгц
Нагентатель Вентилятор
п(р1|)
Процессохлаждения в КСО11
м(т,,к).
Процесс выравнивания температур
М(т,,к)
X
Р
и.
т
X
01
01
% твоы р, л с, а
т
п2
и
а
т
V
х
т
и
а.
т
т
06
^п твозд р,л,с,а
и
а
01
V
пр
т
п2
и
а
I
т
X
п11
и
х
011
Рис.1. Укрупненная структурная схема комплексной математической модели процесса охлаждения как объекта управления
В промышленных условиях мелкосортного стана 150 ОАО "Бело-рецкий металлургический комбинат" была произведена проверка адекватности комплексной модели. В качестве примера проведены исследования процесса охлаждения нескольких сортаментов, производимых на стане. Результаты моделирования проце^ двустадийного охлаждения катанки марки ПД-80, диаметром 6,5 мм. приведены на рис. 2. На рис. 2, а представлены кривые охлаждения катанки: опытная 1 и рассчитанная 2. Анализ результатов расчета и экспериментальных исследований показали,
1ГРЛ 1КП
900 ££0 800 730 700 РЛП
(УП 1
0 5 10 '.5 20 35 ЗП ЭБ
а
б
Рис. 2. Расчетная и экспериментальная температурные кривые поверхности катанки в зависимости от длины участка охлаждения (а) и график зависимости температуры проката от длины участка охлаждения и радиуса сечения проката (б)
с
что ошибка не превышает 5 %, а следовательно предложенная модель процесса охлаждения адекватна реальному технологическому объекту.
Разработанная комплексная математическая модель реализована в виде специального программного продукта и позволяет решать как прямые, так и обратные задачи теплофизики и находить как температурное поле при заданных давлениях/подачах нагнетателя, так и требуемое давление/подачу охладителя при заданном температурном поле.
Результаты теоретических исследований, проведенных на математической модели, легли в основу разработки системы автоматического управления процессом охлаждения катанки с прокатного нагрева.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Сарапулов О.А. Разработка автоматизированного электропривода линии охлаждения мелкосортного стана: Дисс. ...канд. техн. наук. - Магниитогорск, 2009. - 208.
2. Сарапулов О.А., Радионов А.А., Радионова Л.В. Математическое моделирование температурного режима катанки на участке охлаждения прокатных проволочных станов // Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. тр.- Магнитогорск, Вып11, 2005. -С.181.
3. Св-во об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611899 Автоматизированный расчет температурного поля катанки на участке охлаждения мелкосортного стана / Б.А. Никифоров, Б.А. Дубровский, Л.В. Радионова, А.А. Радионов, О.А. Сарапулов; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" №2005611233, заявл. 31.05.05; зарегистр. 29.07.05
УДК: 621.778.0
Омельченко Е.Я. (Научно-технический центр "Приводная техника", г. Челябинск) Бондаренко В.В. Радионов А.А. (ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова")
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НАМОТОЧНОГО АППАРАТА ПРОВОЛОЧНОГО ВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА
Стальная проволока производится на прокатных или волочильных станах, для которых обязательным элементом является намоточный аппарат (НА), с помощью которого производится смотка готовой проволоки на катушки (шпули). Конструктивно НА включает в себя приводной
