Анализ и синтез системы автоматического управления электропривода блюминга

курсовая работа

Введение

Эффективность средств производства, которыми располагает человечество в значительной степени определяется совершенством способов получения энергии, необходимой для выполнения механической работы в производственных процессах.

Электрический привод рождался в недрах века пара и прошел большой путь от первого электропривода, предназначенного для перемещения небольшого катера, осуществленного в 1838 г. Б. С. Якоби, до современного автоматизированного электропривода, приводящего в движение бесчисленное множество рабочих машин и механизмов в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и в бытовой технике и автоматически управляющего их технологическими процессами. Благодаря возможности изготовления в широком диапазоне мощностей - от долей ватта до десятков тысяч киловатт - современный электропривод применяется в виде одиночного (индивидуального) электропривода каждого механизма, что упрощает кинематические цепи машин и облегчает задачу автоматического управления их рабочим процессом. В автоматизированном электроприводе нашли применение и получили дальнейшее развитие основные достижения современной техники управления - от новейших аппаратов до полупроводниковых приборов и управляющих вычислительных машин.

Электрический привод представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочего органа машины и управления ее технологическим процессом. Он состоит из трех частей: электрического двигателя, осуществляющего электромеханическое преобразование энергии, механической части, передающей механическую энергию рабочему органу машины, и системы управления, обеспечивающей оптимальное по тем или иным критериям управление технологическим процессом. Характеристики двигателя и возможности системы управления определяют производительность механизма, точность выполнения технологических операций, динамические нагрузки механического оборудования и ряд других факторов. С другой стороны, нагрузка механической части привода, условия движения ее связанных масс, точность передач и т. п. оказывают влияние на условия работы двигателя и системы управления, поэтому электрические и механические элементы электропривода образуют единую электромеханическую систему, составные части которой находятся в тесном взаимодействии.

В данной расчетно-графической работе нужно выполнить расчет САР главного электропривода блюминга.

Блюминг, блуминг (англ. blooming), высокопроизводительный прокатный стан для обжатия стального слитка большого поперечного сечения массой до 12 т и более в блюм. В некоторых случаях Б. используют для прокатки слябов, а также фасонных заготовок (для крупных двутавровых балок, швеллеров и др.). На металлургических заводах Б. - промежуточное звено между сталеплавильными и прокатными цехами, выпускающими готовую продукцию. На современных заводах Б. работают совместно с непрерывными заготовочными станами, которые выпускают заготовку для сортовых станов. Б. характеризуются диаметром прокатных валков и бывают: одноклетьевые - а) реверсивные двухвалковые (табл.) - дуо (большие 1300-1150 мм, средние 900-950 мм и малые 800-750 мм) и б) нереверсивные трёхвалковые - трио 800-750 мм; сдвоенные - из двух последовательно расположенных дуо-клетей с валками 1150 мм в первой клети и 1000-900 мм во второй; непрерывные - несколько последовательно расположенных нереверсивных дуо-клетей с валками 1000-800 мм; специализированные (одноклетьевые реверсивные дуо) 1400-1350 мм, выпускающие заготовку для широкополочных балок.

Рисунок 1 - Макет блюминга: 1 - рабочая клеть; 2 - верхний валок; 3 - манипулятор; 4 - универсальные шпиндели; 5 - главные электродвигатели.

В состав собственно Б. (рис. 1) входят: рабочая клеть, главные электродвигатели и механизмы, приводящие во вращение валки прокатные. В состав цеха Б. входит вспомогательное оборудование (мостовые краны, слитковоз, манипуляторы, рольганги) и ножницы для резки выходящей из Б. полосы на заданные размеры. Рабочая клеть состоит из двух литых стальных станин массой 60-105 т, которые установлены на фундаментных плитах (плитовинах); прокатных стальных валков и их подшипников; механизма для установки (подъёма и опускания) верхнего валка и механизма для смены валков. Общая высота рабочей клети достигает 7-9 м. Вращение валков осуществляется от электродвигателей постоянного тока. У Б. с одним электродвигателем механизм, передающий вращение валкам, состоит из двух универсальных шпинделей, шестерённой клети с двумя зубчатыми шестернями, расположенными одна над другой, и коренной муфты, сцепляющей ведущий вал шестерни с валом электродвигателя. В Б. новейшей конструкции каждый рабочий валок снабжен индивидуальным электродвигателем; в этом случае вращение передаётся через приводные валы и универсальные шпиндели.

Технологический процесс прокатки в цехе Б. включает: доставку горячих слитков на ж.-д.(железнодорожный) платформах из сталеплавильного цеха к нагревательным колодцам; подогрев слитков в вертикальном положении в колодцах до 1100-1300°С (в зависимости от марки стали); подачу каждого слитка на слитковозе к приёмному рольгангу Б.; взвешивание слитка и подачу его по рольгангу к валкам Б.; прокатку в 11-19 проходов с обжатием 40-120 мм за проход и промежуточными кантовками на 90° (кантовка и перемещение полосы вдоль валков осуществляются манипулятором). У полосы, поступившей к ножницам, отрезают передний и задний концы, после чего она передаётся на заготовочные станы. Часто полосу разрезают на отдельные блюмы или слябы, которые передаются рольгангами на холодильник и затем на склад. Выход блюмов и слябов составляет 85-90% массы слитков. Применение Б. позволяет разливать сталь в крупные слитки, повышает качество готового проката.

Система автоматического управления Б. состоит из отдельных автономных систем, каждая из которых управляет одним или группой механизмов и связана с вычислительной машиной. Последняя получает информацию о работе механизмов в процессе продвижения слитка вдоль линии Б. и корректирует параметры технологического процесса и режимы работы оборудования. Это позволяет увеличить производительность Б. за счёт более рационального ведения прокатки и обеспечивает лучшее качество металла; полнее используется оборудование Б.

Делись добром ;)