Моделирование электроприводов прокатных станов при асимметричной прокатке

Авторы

  • Геннадий Петрович Корнилов Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
  • Александр Моисеевич Песин Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
  • Алексей Андреевич Бочкарев Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
  • Валерий Владимирович Шохин Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
  • Рифхат Рамазанович Храмшин Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
  • Денис Олегович Пустовойтов Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-2-35-44

Ключевые слова:

асимметричная прокатка, индивидуальный электропривод, прокатный стан, скоростная асимметрия, энергосиловые параметры, имитационное моделирование

Аннотация

Рассмотрены основные принципиальные подходы к построению систем автоматического регулирования (САР) электроприводов многоклетьевых прокатных станов при асимметричной прокатке. Разработана имитационная модель электропривода при скоростной асимметрии для одной клети без учёта натяжения. В модели использованы зависимости моментов двигателей индивидуальных приводов от коэффициента асимметрии, полученные экспериментальным путём на действующем стане холодной прокатки. Результаты эксперимента позволили перейти к созданию полномасштабной модели многоклетьевого стана с учётом натяжения при различной асимметрии. Для поддержания асимметрии в заданном диапазоне существующая САР скорости должна быть дополнена контуром регулирования. Для более точного определения межклетьевых натяжений требуется уточнение зависимостей зон опережения и отставания полосы, а также скорости полосы при различной асимметрии.

Биографии авторов

Геннадий Петрович Корнилов, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

д-р техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»,
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

Александр Моисеевич Песин, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

д-р техн. наук, профессор кафедры «Технологии обработки материалов», Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, заместитель заведующего лабораторией «Механика градиентных наноматериалов им А.П. Жиляева»

Алексей Андреевич Бочкарев, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

студент кафедры «Автоматизированный электропривод и мехатроника», Магнитогорский
государственный технический университет им. Г.И. Носова

Валерий Владимирович Шохин, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

канд. тех. наук, доцент кафедры «Автоматизированный электропривод и мехатроника», Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

Рифхат Рамазанович Храмшин, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

канд. тех. наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий», Магнитогорский государ-ственный технический университет им. Г.И. Носова

Денис Олегович Пустовойтов, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

канд. тех. наук, доцент кафедры «Технологии обработки материалов», Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

Библиографические ссылки

A Review of Asymmetric Rolling / J. Kraner, T. Smolar, D. Volsak, P. Cvahte, M. Godec, I. Paulin // Materials and Technol-ogy. 2020. Vol. 54. № 5. pp. 731-743. DOI:10.17222/mit.2020.158.

Vincze G.; Simões F.J.P.; Butuc M.C. Asymmetrical Rolling of Aluminum Alloys and Steels: A Review // Metals. 2020. №10. P. 1126. DOI: 10.3390/met10091126.

Study on Asymmetric Rolling Process Applied to Aluminum Alloy Sheets / G. Vincze, A.B. Pereira, D.A.F Lopes, J.M.V. Yánez, M.C. Butuc // Machines. 2022. № 10. P. 641. DOI: 10.3390/machines10080641.

Асимметричная прокатка листов и лент: история и перспективы развития / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов,

О.Д. Бирюкова, А.Е. Кожемякина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2020. Т. 20. № 3. С. 81-96. DOI: 10.14529/met200309.

Кавалек А., Дыя Х., Ожмегов К. Исследование влияния режима листовой прокатки на качество полосы // Черная ме-таллургия. Бюлл. научно-техн. и экономической информ. 2020. Т. 76. № 6. С. 591 – 601. DOI: 10.32339/0135-5910-2020-6-591-601.

Исследование влияния скоростной асимметрии на параметры различных процессов листовой прокатки / А.М. Песин, Х. Дыя, А. Кавалек, П. Сжинский, Д.О. Пустовойтов, А.В. Сатонин, А.С. Чуруканов // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2014. №1. С. 86 – 91.

Influence of Asymmetric Rolling Process on the Microstructure Properties of Bimetallic Sheet Metals / G. Stradomski, D. Rydz, T. Garstka, M. Pałega, T. Dyl, A. Szarek, J.Ł. Szarek, T. Dembiczak // Materials. 2022. Vol. 15. P. 2013. DOI: 10.3390/ma15062013.

Возможности получения градиентной структуры при асимметричном деформировании алюминиевого слоистого композита / О.Д. Бирюкова, Д.О. Пустовойтов, А.М. Песин, А.Е. Кожемякина // Теория и технология металлургического про-изводства. 2021. №2(37). С. 38 – 46.

Разработка технологических схем асимметричной прокатки алюминиевых лент, обладающих повышенной прочно-стью и пластичностью / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, И.А. Песин, А.Е. Кожемякина, Л.В. Носов, А.И. Сверчков // Теория и технология металлургического производства. 2022. №2(41). С. 32 – 40.

Экспериментальное опробование технологии асимметричной холодной прокатки ленты из высокоуглеродистых ма-рок сталей для исключения операций промежуточного отжига / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, А.И. Сверчков, Г.П. Корнилов // Черные металлы. 2022. № 11. С. 28 – 35. DOI: 10.17580/chm.2022.11.03.

The Analysis of the Asymmetric Plate Rolling Process in the Finishing Stand 3600 / A. Kawałek, H. Dyja, M. Knapinski, G. Banaszek, M. Kwapisz // Archives of Metallurgy and Materials. 2014. Vol. 59. № 4. pp 1533 – 1538. DOI: 10.2478/amm-2014-0259.

Гасияров В.Р. Способ согласования нагрузок электроприводов горизонтальных валков клети толстолистового про-катного стана // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2019. Т. 19, № 2. С. 107 – 117. DOI: 10.14529/power190212.

Регулирование скоростей электроприводов клети толстолистового прокатного стана в режиме формирования «лы-жи» / А.С. Карандаев, Б.М. Логинов, М.А. Зинченко, В.Р. Храмшин // Изв. вузов. Электромеханика. 2022. Т. 65. № 3. С. 26 – 41. DOI:10.17213/0136-3360-2022-3-26-41.

Способ уменьшения поперечной разнотолщинности посредством асимметричной прокатки / А.Н. Кулик, А.В. Данько, Г.В. Колесникова, А.С. Картавенко // Обработка материалов давлением: сб. научн. тр. Краматорск: ДГМА, 2009. № 1(20). С. 225 – 228.

Грабовский Г.Г., Иевлев Н.Г. Управление продольной разнотолщинностью листов на толстолистовых станах с по-мощью эффекта скоростной асимметрии // Математичні машини і системи. 2019. № 2. С. 111 – 120.

Максимов Е.А. Исследование саморегулирования процесса несимметричной прокатки для повышения точности геометрических размеров и улучшения планшетности полос // Металлообработка. 2009. № 1(49). С. 50 – 54.

Синицын В.Т. Несимметричная прокатка листов и лент. М.: Металлургия, 1984. 167 с.

Процессы асимметричной прокатки: теория и технологические решения / В.М. Салганик, А.М. Песин, Д.Н. Чики-шев, Г.А. Бережная, Д.О. Пустовойтов // Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2013. 128 с.

Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах. М.: Металлургиздат, 1962. 398 с.

Исаевич Л.А., Иваницкий Д.М., Сидоренко М.И. Прочностной расчет бандажированного валка для асимметричной прокатки // Литье и металлургия. 2016. № 3(84). С. 105 – 110.

A Simple Analytical Model of Asymmetric Rolling / A. Halloumi, Ch. Desrayaud, B. Bacroix, E. Rauch, F. Montheillet // Archives of Metallurgy and Materials. 2012. Vol. 57. № 2. pp 425 – 435. DOI: 10.2478/v10172-012-0042-3.

Zhao Q.; Liu X.; Sun X. Analysis of Mechanical Parameters of Asymmetrical Rolling Dealing with Three Region Percent-ages in Deformation Zones // Materials. 2022. Vol. 15. P. 1219. DOI: 10.3390/ma15031219.

Asymmetric Hydrodynamic Roll Gap Model and Its Experimental Validation / M. Muller, A. Steinboeck, K. Prinz,

A. Ettl, A. Kugi, K. Etzelsdorfer, S. Fuchshumer, H. Seyrkammer // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. Vol. 100. pp 3101 – 3111. DOI: 10.1007/s00170-018-2634-1.

Modelling and Simulation of the Asymmetric Rolling Process – Establishing the Optimal Technology Parameters to Asym-metric Rolling / V. Alexa, I. Kiss, V.G. Cioată, S.A. Rațiu // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 477. P. 012025. DOI: 10.1088/1757-899X/477/1/012025.

Pesin A., Chukin M., Pustovoytov D. Finite Element Analysis of Symmetric and Asymmetric Three-roll Rolling Process // MATEC Web of Conferences. 2015. Vol. 26. P. 03006. DOI: 10.1051/matecconf/20152603006.

Песин А.М., Пустовойтов Д.О., Вафин Р.К. Моделирование температурных полей в очаге деформации при асим-метричной прокатке алюминиевых сплавов // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2015. № 4. С. 75 – 81.

Федоринов М.В., Файчак А.А., Чуруканов А.С. Экспериментальные исследования кинематической асимметрии на силу прокатки относительно тонких лент и полос // Обработка материалов давлением: сб. научн. тр. Краматорск: ДГМА, 2009. № 1(20). С. 221 – 224.

Effect of Speed Asymmetry on Power and Force Parameters of Rolling Mill Electric Drives / I.A. Pesin, D.O. Pustovoytov, A.A. Bochkarev, A.I. Sverchkov // 2022 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). IEEE, 2022. pp. 392 – 396. DOI: 10.1109/UralCon54942.2022.9906754.

Перельмутер В.М., Сидоренко В.А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1988. 304 с.

Корнилов Г.П., Николаев А.А., Храмшин Т.Р. Моделирование электротехнических комплексов металлургических предприятий: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2014. 239 с.

Дружинин Н.Н. Непрерывные станы как объект автоматизации. М.: Металлургия, 1975. 336 с.

Опубликован

06.07.2023

Как цитировать

(1)
Корнилов, Г. П.; Песин, А. М.; Бочкарев, А. А.; Шохин, В. В.; Храмшин, Р. Р.; Пустовойтов, Д. О. Моделирование электроприводов прокатных станов при асимметричной прокатке. electromeh 2023, 66, 35-44.

Выпуск

Раздел

Статьи