Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана

Целью работы является исследование особенностей работы пневматического тормозного устройства в составе гидропневматической системы торможения подвижных масс подающего аппарата пилигримового стана. Разработана математическая модель и приведены результаты исследования скоростных характеристик пневмото...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Datum:2010
Hauptverfasser: Большаков, В.И., Листопадов, И.Б.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України 2010
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63159
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2010. — Вип. 21. — С. 298-307. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63159
record_format dspace
spelling Большаков, В.И.
Листопадов, И.Б.
2014-05-29T20:20:09Z
2014-05-29T20:20:09Z
2010
Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2010. — Вип. 21. — С. 298-307. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
XXXX-0070
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63159
621.774.36.06 – 52.001.5
Целью работы является исследование особенностей работы пневматического тормозного устройства в составе гидропневматической системы торможения подвижных масс подающего аппарата пилигримового стана. Разработана математическая модель и приведены результаты исследования скоростных характеристик пневмотормоза и эффективности торможения. Показано, что пневмоторможение наиболее эффективно при прокатке труб тяжелого сортамента с минимальными оборотами валков. При прокатке туб легкого сортамента пневмоторможение не дает ощутимых результатов для улучшения качества работы подающего аппарата.
Метою роботи є дослідження особливостей роботи пневматичного гальмового пристрою в складі гідропневматичної системи гальмування рухливих мас подавального апарату, пилигримового стана. Розроблено математичну модель і наведені результати дослідження, що показали вплив пневмогальма на форму гальмового імпульсу й максимальне значення прискорення гальмування. Проведено порівняльний аналіз роботи подавального апарату з гідравлічним і пневмогідравлічним гальмуванням. Відзначено ефективність пневмогальмування при прокатці труб важкого сортаменту з мінімальними обертами валків.
The purpose is the investigation of features of pneumatic braking device as a part of hydro–pneumatic braking system, the mobile mass feeding piliger mill machine. It is developed the mathematical model, and the results of investigation of air brake high–speed characteristics and braking efficiency are brought. It is shown that air braking the most effectively at the rolling of heavy assortment funnels with the minimum turns of rolls. At the rolling of easy assortment funnels the air braking notable results for improvement of quality of work of the feeding machine.
Статья рекомендована к печати канд.техн.наук В.В.Вереневым
ru
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Металлургическое машиноведение
Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
Дослідження особливостей роботи комбінованого гальмівного пристрою подаючого апарату пільгерстана
Investigation of work combined breaking device feeding the pilger mill machine
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
spellingShingle Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
Большаков, В.И.
Листопадов, И.Б.
Металлургическое машиноведение
title_short Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
title_full Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
title_fullStr Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
title_full_unstemmed Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
title_sort исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана
author Большаков, В.И.
Листопадов, И.Б.
author_facet Большаков, В.И.
Листопадов, И.Б.
topic Металлургическое машиноведение
topic_facet Металлургическое машиноведение
publishDate 2010
language Russian
container_title Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
publisher Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
format Article
title_alt Дослідження особливостей роботи комбінованого гальмівного пристрою подаючого апарату пільгерстана
Investigation of work combined breaking device feeding the pilger mill machine
description Целью работы является исследование особенностей работы пневматического тормозного устройства в составе гидропневматической системы торможения подвижных масс подающего аппарата пилигримового стана. Разработана математическая модель и приведены результаты исследования скоростных характеристик пневмотормоза и эффективности торможения. Показано, что пневмоторможение наиболее эффективно при прокатке труб тяжелого сортамента с минимальными оборотами валков. При прокатке туб легкого сортамента пневмоторможение не дает ощутимых результатов для улучшения качества работы подающего аппарата. Метою роботи є дослідження особливостей роботи пневматичного гальмового пристрою в складі гідропневматичної системи гальмування рухливих мас подавального апарату, пилигримового стана. Розроблено математичну модель і наведені результати дослідження, що показали вплив пневмогальма на форму гальмового імпульсу й максимальне значення прискорення гальмування. Проведено порівняльний аналіз роботи подавального апарату з гідравлічним і пневмогідравлічним гальмуванням. Відзначено ефективність пневмогальмування при прокатці труб важкого сортаменту з мінімальними обертами валків. The purpose is the investigation of features of pneumatic braking device as a part of hydro–pneumatic braking system, the mobile mass feeding piliger mill machine. It is developed the mathematical model, and the results of investigation of air brake high–speed characteristics and braking efficiency are brought. It is shown that air braking the most effectively at the rolling of heavy assortment funnels with the minimum turns of rolls. At the rolling of easy assortment funnels the air braking notable results for improvement of quality of work of the feeding machine.
issn XXXX-0070
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63159
citation_txt Исследование особенностей работы комбинированного тормозного устройства подающего аппарата пильгерстана / В.И. Большаков, И.Б. Листопадов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2010. — Вип. 21. — С. 298-307. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT bolʹšakovvi issledovanieosobennosteirabotykombinirovannogotormoznogoustroistvapodaûŝegoapparatapilʹgerstana
AT listopadovib issledovanieosobennosteirabotykombinirovannogotormoznogoustroistvapodaûŝegoapparatapilʹgerstana
AT bolʹšakovvi doslídžennâosoblivosteirobotikombínovanogogalʹmívnogopristroûpodaûčogoaparatupílʹgerstana
AT listopadovib doslídžennâosoblivosteirobotikombínovanogogalʹmívnogopristroûpodaûčogoaparatupílʹgerstana
AT bolʹšakovvi investigationofworkcombinedbreakingdevicefeedingthepilgermillmachine
AT listopadovib investigationofworkcombinedbreakingdevicefeedingthepilgermillmachine
first_indexed 2025-11-27T08:16:30Z
last_indexed 2025-11-27T08:16:30Z
_version_ 1850805212333211648
fulltext 298 УДК 621.774.36.06 – 52.001.5 В.И.Большаков, И.Б.Листопадов ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ТОРМОЗНОГО УСТРОЙСТВА ПОДАЮЩЕГО АППАРАТА ПИЛЬГЕРСТАНА Целью работы является исследование особенностей работы пневматического тормозного устройства в составе гидропневматической системы торможения по- движных масс подающего аппарата пилигримового стана. Разработана математи- ческая модель и приведены результаты исследования скоростных характеристик пневмотормоза и эффективности торможения. Показано, что пневмоторможение наиболее эффективно при прокатке труб тяжелого сортамента с минимальными оборотами валков. При прокатке туб легкого сортамента пневмоторможение не дает ощутимых результатов для улучшения качества работы подающего аппарата. пилигримовый стан, подающий аппарат, пневматическое тормозное устройство, математическая модель, исследование Состояние вопроса. Использование установок с пилигримовыми станами связано с возможностью производства на них труб широкого ма- рочного сортамента. Возможность применения литых заготовок, прокатки труб значительной длины, особотолстостенных и профильных труб, а также труб переменного сечения позволяют пилигримовой прокатке кон- курировать с прокаткой другими способами. Пилигримовый стан представляет собой сложную комбинированную систему, состоящую из электромеханической системы прокатной клети с рабочими валками, трансмиссией и приводом; пневмогидромеханическую систему подающего аппарата, включающего пневмоцилиндр, пневмати- ческое и гидравлическое тормозные устройства, механизм кантовки; гид- ромеханическую систему механизма подачи. Все системы, механизмы и устройства взаимосвязаны функционально и оказывают друг на друга различного рода воздействия. Важным этапом взаимодействия электромеханической и пневмо– гидромеханической систем является торможение подвижных масс пода- ющего аппарата при подходе гильзы к валкам. Время торможения и ско- рость встречи гильзы с валками являются факторами, определяющими производительность пилигримового стана (время цикла) и надежность работы всего комплекса механизмов стана. Сила торможения возбуждает колебательный процесс в гидроприводе механизма подачи, который явля- ется первопричиной нестабильности подачи металла в валки пильгерстана. Время и путь торможения определяются из решения уравнения движения подвижных масс подающего аппарата с учетом энергии, отданной элек- тромеханической системой при прокатке пневмо–гидромеханической си- стеме. Методика исследования и выбора оптимальных параметров гид- равлических тормозных устройств, использующихся в подающих аппара- 299 тах, обобщена в работах [1–3]. Известные публикации о работе подающих аппаратов с пневмогидравлическим торможением ограничиваются рабо- той [4], в которой дано описание конструкции пневмотормоза и приведена натурная осциллограмма режима работы подающего аппарата. Результа- тов экспериментальных исследований в работе [4] не приведено. Другие исследования работы подающего аппарата с гидропневматическим тор- можением не известны. Постановка задачи. Практика эксплуатации подающих аппаратов с гидропневматическим торможением не позволяет однозначно оценить влияние изменения качества торможения подвижных масс на работу стана. Методика расчета энергосиловых параметров и параметров работы пода- ющих аппаратов, в которых вместо плунжера в пневмоприводе использу- ется поршень, не претерпела существенных изменений по сравнению с базовой методикой [1,2]. Влияние работы пневмотормоза на качество торможения подвижных масс не оценивалось. Вместе с тем, от качества работы механизмов пневмогидравлической системы подающего аппарата (время разгона и торможения подвижных масс, скорость встречи прока- тываемой гильзы с рабочими валками и положение подвижных масс отно- сительно задней стенки гидротормоза в момент захвата гильзы валками) зависят производительность стана и распределение нагрузок в линии про- катки. Кроме того, качество торможения (ускорение торможения, форма тормозного импульса, скорость встречи гильзы с валками) влияет на ста- бильность подачи гильзы в валки. Поэтому в данной работе с помощью имитационного моделирования проводится детальное изучение неясных вопросов, связанных с особенностями совместной работы гидравлических и пневматических тормозных устройств. Изложение основных материалов исследования. Подающий аппарат пильгерстана, схема которого приведена на рис.1, представляет собой поршневой пневмоцилиндр (воздушный цилиндр) 1, корпус которого установлен на каретке механизма подачи (на рис.1 не показана). На шток пневмоцилиндра 2 устанавливается оправка (дорн) с прокатываемой гильзой 3. Движение к валкам 4 поршень 5 подающего аппарата совершает под действием сжатого воздуха Рв, подающегося от централизованной системы высокого (до 1Мпа) давления в воздушную камеру подающего аппарата. Сум- марная масса поршня, замка, дорна и гильзы составляет подвижную массу воздушного цилиндра. Возвратное движение передается подвижным массам рабочими валками 4. При дви- жении к валкам подвижные массы совершают поворот на 90–105о относи- тельно оси перемещения с помощью механизма кантовки 6. При подходе к рабочим валкам 4 подвижные массы тормозятся пневматическим 7 и встроенным в корпус подающего аппарата 1 гидравлическим 8 тормозным Рис.1 – Схема подающего аппарата 300 устройствами. Пневматическое тормозное устройство (пневмотормоз) состоит из штоковой (тормозной) полости пневмоцилиндра, которая снабжена обратным клапаном 9 для впуска атмосферного воздуха в по- лость при движении подвижных масс от валков и дросселем 10 с регули- руемым проходным сечением fВТ на выходе воздуха из тормозной полости. Проходное сечение дросселя 10 определяет величину тормозного давле- ния воздуха в пневмотормозе. Гидравлическое тормозное устройство представляет собой цилиндр с профилированной внутренней поверхностью (буксу) установленный в заполненной водой камере (водяная камера). При движении к валкам уча- сток большего диаметра штока, имеющего ступенчатую конструкцию, входит в буксу, вытесняя из нее воду через щель между штоком и буксой. В буксе создается избыточное (тормозное) давление (РТ), тормозящее по- движные массы. В настоящее время известны методика расчета основных параметров работы механизмов и методики расчета производительности подающих аппаратов с учетом сортамента прокатываемых труб и калибровки валков, обобщенных в работах [2,4,5], включая значения начальных давлений воздуха, времени разгона и торможения подвижных масс воздушного ци- линдра, усилий осевого подпора на прокатываемую гильзу. В этих же ра- ботах обобщены и исследования гидравлических механизмов подачи. Ме- тодика расчета пневматического тормозного устройства воздушных ци- линдров не разрабатывалась. Следует отметить, что несмотря на матема- тические модели, описанные в работах [2,4,5], исследования работы меха- низмов и систем подающего аппарата проводились фрагментарно и рабо- тающей комплексной имитационной модели до настоящего времени не создано. В известных исследованиях работы механизма подачи применя- лась одно или трехмассовая гидравлическая система, однако возмущение от работы механизмов воздушного цилиндра задавалось с помощью упрощенных, линеаризованных функций, например [4,5]. В настоящей работе для создания математической модели использованы основные принципы, приведенные в монографиях [2,4,5], дополненные разработка- ми новых фрагментов математического описания. Разработка имитацион- ной модели производилась по классической схеме в порядке очередности фаз работы воздушного цилиндра. Во время первой фазы, при наличии контакта между рабочими валка- ми и прокатываемой гильзой, подвижные массы подающего аппарата пе- ремещаются на величину отката гильзы Sпр. Sпр=Кп με h/ωк + ϕб Rв ωк (1) где Кп – коэффициент полировки; με – коэффициент вытяжки; ωк – коэф- фициент опережения; ϕ б– угол бойка; h– величина подачи; Rв– катающий радиус валка. Откат происходит при скорости прокатки Uпр, где n –число оборотов валков: 301 Uпр =π Rв ω кn/30 (2). При перемещении подвижных масс подающего аппарата происходит изменение давления воздуха в воздушной камере пневмоцилиндра Рв^ Рв= Рво(Н/(Н+х))к (3), где рво– начальное давление воздуха в воздушной камере при край- нем переднем положении плунжера подвижных масс подающего аппарата; Н– приведенная длина воздушной камеры при крайнем переднем положе- нии плунжера; х – перемещение подвижных масс от валков, 0<x<S; Сле- дует отметить, что за начало координат х; dx/dt; d2x/dt2 принято крайнее переднее положение плунжера, в связи с чем х во всех фазах работы по- дающего аппарата имеет отрицательное значение, в связи с чем в формуле (3) и приведенных далее формулах, определяющих давление в газовых (воздушных) полостях изменение объема учитывается данная особенность выбора начала координат. Перемещение подвижных масс является непре- рывным и не разбивается на перемещения в отдельных фазах работы по методике работ [2,4,5], которые в дальнейшем учитываются в уравнениях движения. В этом состоит одно из отличий использования комплексного подхода к исследованию комбинированных систем, в частности подающе- го аппарата пильгерстана. Во второй фазе подвижные массы подающего аппарата продолжают движение от валков по инерции до полной остановки. Уравнение движе- ния подвижных масс имеет вид: md2 x/dt2=рвоFв (Н/(Н + х))к + Т Signdx/dt , (4) где m– приведенная масса подвижных частей воздушного цилиндра; Т– сила трения подвижных масс, Fв – площадь поршня пневмопривода. Третья и четвертая фазы работы подающего аппарата (разгон по- движных масс и их торможение [2,4,5]) объединены в одной фазе. Урав- нение движения подвижных масс в этой фазе имеет вид: md2x /dt2=рвоFв (Н/(Н + х))к – рвт(Fп–Fпл)–РТFT – Т Signdx/dt , (5) где рвт – давление в пневмотормозе; Fп– площадь поршня; Fпл –площадь плунжера; РТ – давление в гидротормозе; FТ – площадь миделевого (сред- него) сечения плунжера. Для описания процессов изменения давления в камере пневмотормоза с учетом изменения параметров состояния и режимов истечения газа для процесса выхлопа газа из полости переменного объема, в которой измене- ние объема вызвано перемещением подвижных масс подающего аппарата. В качестве базовой методики и основных уравнений принята методика описанная в работе [6]. Уравнение изменения давления воздуха в тормоз- ной полости имеет вид: ),( ))(( )( 2 1 2 13 âò à Toïëï k k à à k k âòâò To âòâò xSFFð RTKðfk dt dx xS kp dt dp σ σϕ μ +− − + = − − (6) 302 где k– показатель адиабаты; STo –приведенная к площади пневмотормоза длина камеры пневмотормоза в крайнем переднем положении подвижных масс подающего аппарата; μ – коэффициент расхода воздуха через дрос- сель; fвт – площадь сечения дросселя; R – газовая постоянная; Та – темпе- ратура окружающей среды; ра – атмосферное давление воздуха; рм – дав- ление воздуха в магистрали; ϕ – функция расхода, êêê /)1(/2 )( +−= σσϕ σ ; σа=ра/рм; σвт=рвт/рм; K=(2k/(k–1))0,5. Особенностью уравнения (6) является использование абсолютного значения давления воздуха. Первое слагаемое формулы (6) определяет изменение давления в пневмотормозе в зависимости от изменения коор- динаты и скорости перемещения подвижных масс. Второе слагаемое – изменение давления при выхлопе газа в атмосферу. Уравнение давления в тормозном устройстве при перемещении по- движных масс к валкам, с учетом рекомендаций работы [7], имеет вид: , 2 2 )( 2 2 dt dx f Fð x T Ò μ ρ = (7) где ρ – плотность воды; μ – коэффициент расхода воды через щель; f(x) – площадь изменяющейся при перемещении подвижных масс х щели. При построении имитационной модели перемещения подвижных масс при откате использовались следующие положения. Перемещение подвижных масс при прокатке происходит принудительно (под действием сил сцепления гильзы с рабочими валками клети пильгерстана). Величина перемещения подвижных масс за время прокатки является величиной по- стоянной (для конкретных параметров прокатки) и определяется по выра- жению (1). Скорость прокатки определяется параметрами прокатных вал- ков и частотой их вращения по выражению (2). Перемещение подвижных масс вызывает изменение давления в пневмоприводе подающего аппарата, определяемого по выражению (3). После отката подвижных масс на вели- чину, определенную по выражению (1), подвижные массы откатываются по инерции до величины перемещения, определяемой из решения уравне- ния движения (4), затем происходит их движение в сторону валков под действием силы сжатого в камере пневмопривода воздуха, давление кото- рого определяется по выражению (3). Возвращением подвижных масс в переднее положение заканчивается один цикл работы подающего аппара- та. Реализация этих положений в одном или нескольких циклах работы подающего аппарата потребовала создания системы управления циклом прокатки и обеспечения циклической работы модели. В основу системы управления принята синусоидальная функция Y=Sin ω t, где Y=1; ω − ча- стота следования циклов, 1/с; t – текущее время, с. В общем виде цикли- ческая работа модели реализуется следующим образом. Для моделей по- дающих аппаратов с различными параметрами прокатных валков вводит- 303 ся отношение угла холостого хода αхх к углу рабочего хода αрх. В этом случае используется выражение У=(1–0,96αхх/αрх)+Sin((t–1)2πn/60), реа- лизующее синусоиду с периодом кратным времени одного оборота валков и со смещением, обеспечивающим заданное соотношение времен (углов) холостого и рабочего хода. Для управления параметрами, связанными с чередованием времени рабочего и холостого хода вводится преобразова- ние в двоичный код «если У<0, то У=1, иначе 0», который используется непосредственно для управления цикличной работы модели. Ввод гидравлического торможения в имитационную модель произво- дился в несколько этапов. Вначале создавался канал управляющих команд, связывающий положение тормозного устройства во всех циклах работы подающего аппарата. Затем назначалось положение участка торможения. Затем вводилось изменение функции f(x) на длине участка торможения. Если действие происходит за пределами участка торможения, то f(x)=f0(x), где f0(x) – площадь щели между плунжером и тормозным кольцом при наименьшем диаметре плунжера). Перемещение каретки определялось из решения уравнений движения одномассовой системы /8/: где mпр – масса рабочего органа и приведенная масса жидкости в гидроци- линдрах и магистралях, кг; Рв– сила давления воздуха в пневмокамере подающего аппарата, Па; Рвт –сила давления воздуха в камере пневмо- тормоза, Па; Рт– сила давления воды в гидротормозе, Па; E1/V1– жест- кость напорной магистрали, Па/м3; E2/V2– жесткость сливной магистрали, Па/м3; Е– модуль упругости жидкости, Па; рТ =Т/F1 – приведенное давле- ние от сил трения, Па. Согласно уравнениям 5 и 8, описывающих движение подвижных масс подающего аппарата и каретки механизма подачи, разработана имитаци- онная модель работы комплекса механизмов пилигримового стана кото- рая адаптирована к условиям работы пилигримового стана эксплуатиру- ющегося на пильгерстанах ТПЦ №4 ОАО «Интерпайп – НТЗ». Исследования проводились при следующих параметрах: размер гото- вой трубы 377х8; приведенная масса подвижных частей воздушного ци- линдра, min 5500 кг, max 11900 кг; активная площадь поршня в пневмо- ( ) ( ) ( ) ;/2)( ;;/ ;/;/ ;//;/2)( ;// ;// ;sgn/)(// 223 122 11 111010 22232 11101 2 11112211 Ò ppfq xxxdtdxFq dttdxxdtdxFq Fqdtdxppfq VEqqdtdp VEqqdtdp FqpFÐPPFFppdtdqm ñë ii Òòâòâïð −= Δ+== Δ=Δ= =−= −= −= −−+−−= − ρμ ρμ (8) 304 приводе Fп=0,441м2; активная площадь поршня в пневмотормозе Fпт=0,2041м2; площадь выхлопного отверстия в пневмотормозе Fвт=0,0785м2; площадь подводного отверстия в пневмоприводе. Площадь подводного отверстия в пневмоприводе Fвп=0,002м2; приведенная длина воздушной камеры пневмопривода Н=2,7м; приведенная длина воздуш- ной камеры пневмотормоза S=0,223м; площадь миделевого сечения плунжера Fт=0,1358м2; ширина щели тормозной буксы б=1,67м; газовая постоянная R= 287,14Дж/кг*К; коэффициент расхода воздуха μв=0,7; про- ходное сечение обратного клапана пневмотормоза f=0,02м2; диапазон ре- гулирования проходного сечения дросселя пневмотормоза fт=3,5Е–3 –1Е– 6м2; приведенная масса жидкости, mпр=80000кг; площадь плунжера напорного цилиндра F1=0,049м2; площадь плунжеров цилиндров обратно- го хода F2=0,14м2. Исходным режимом работы подающего аппарата при моделировании является режим без пневматического торможения, т.е. при полностью от- крытом дросселе пневмотормоза (fвт=0,0035 м2). Всего проведено три цикла исследований работы подающего аппарата при скоростных режи- мах прокатки n=52об/мин; n=60об/мин; n=68об/мин, с настройкой дрос- селя пневмотормоза в диапазоне fт=3,5Е–3 –1Е–6 м2. Осциллограммы работы подающего аппарата, полученные в результа- те исследования, приведены на рис.2. На осциллограммах зафиксировано: х –перемещение каретки механизма подачи; U– скорость подвижных масс воздушного цилиндра; Рв– давление воздуха в пневмоприводе воздушно- го цилиндра, Рвт– давление воздуха в пневмотормозе; Рт– давление во- ды в гидротормозе; h– величина подачи. Анализ изменения параметров, приведенных на рис.2 показывает, что при максимальном проходном сечении дросселя пневмотормоза давление тормозного воздуха зависит, в основном, от скорости подвижных масс в фазе торможения. К концу торможения давление пневмоторможения име- ет практически нулевое значение. Исходные данные для анализа эффек- тивности работы, полученные в результате имитационного моделирова- ния, сведены в табл.1. Рис.2 - Осциллограммы работы подающего аппарата с n=52об/мин Без пневмоторможения С пневмоторможением 305 Таблица 1. Анализ эффективности пневмоторможения. Без торможения Максимальное торможение n Uвст, аТ РТ РВТ tТ Uвст, аТ РТ РВТ tТ об/м ин м/с м/с2 МПа МПа с м/с м/с2 МПа МПа с 52 0,063 23,1 3,64 0,07 0,378 0,054 25,5 3,7 0,852 0,375 60 0,094 29,9 4,65 0,125 0,318 0,102 31,5 4,66 0,883 0,317 68 0,104 39,9 6,15 0,196 0,282 0,126 40,9 6,14 0,905 0,279 В таблице приведены максимальные значения ускорения торможения аТ; скорость встречи гильзы с валками Uвст; давления в гидротормозе РТ и пневмотормозе РВТ; время торможения tТ для вариантов работы подаю- щего аппарата без пневмоторможения и с пневмотормозом, настроенным на максимальное давление торможения. Рассматривались три скоростные режима работы пильгерстана. Установлено, что значение ускорения торможения увеличивается при пневмоторможении на 10% при работе пилигримового стана с числом оборотов валков n=52 об/мин. С увеличением числа оборотов валков вли- яние пневмоторможения на интенсивность торможения уменьшается, что обусловлено большей зависимостью гидроторможения от скорости по- движных масс. Время торможения при работе с пневмоторможением уменьшается для всех скоростных режимов работы менее чем на 1%. С уменьшением времени торможения увеличивается скорость встречи гиль- зы с валками. Увеличение усилия пневмоторможения, увеличивает отставание по- движных масс от крайнего переднего положения, что вызывает увеличе- ние максимального давления воздуха в пневмоприводе и, как следствие, движущую силу подвижных масс. Увеличивается путь разгона подвиж- ных масс и скорость их входа в гидравлическое тормозное устройство и скорость встречи гильзы с валками. Изменение формы импульса торможения при использовании пневмо- тормоза иллюстрируется кривыми изменения ускорения торможения по- движных масс (кривая а) при работе пилигримового стана с 68 оборотов валков в минуту, приведенными на рис.3. Рис.3 – Зависимость ускорения торможения от пневмоторможения Без пневмоторможения С пневмоторможением 306 Можно заметить, что при максимальном давлении пневмоторможения (кривая Рвт) форма тормозного импульса (ускорение торможения) незна- чительно изменяется. При пневмоторможении первый пик увеличивается на 2,5%, а второй уменьшается на такую же величину. Анализ влияния пневмоторможения на стабильность подачи произ- водился по данным табл.2. Таблица 2. Влияние пневмоторможения на стабильность подачи Без торможения Максимальное торможение n, h, 2А, Т*/2 Δt, Δtимп h, 2А, Т*/2 Δt, Δtимп об/мин м м c c с м м c c с 52 0,0246 0,0489 0,22 0,158 0,164 0,0225 0,0496 0,216 0,159 0,164 60 0,0212 0,07 0,214 0,104 0,141 0,0201 0,0655 0,208 0,11 0,141 68 0,023 0,1113 0,226 0,056 0,134 0,026 0,1045 0,219 0,06 0,134 В табл.2 приведены значения величины подачи h; размаха колебаний каретки 2А; время от начала торможения до достижения кареткой макси- мума перемещения в первом колебании Т*/2 ; время между максимумом перемещения в первом колебании каретки и моментом захвата гильзы валками Δt; время между пиками ускорения торможения Δtимп . Анализ результатов исследования приведенных в табл.2 показывает, что работа пневмотормоза практически не влияет на параметры, опреде- ляющие величину отклонения подач в смежных циклах работы подающе- го аппарата. Заключение. Таким образом, для исследованных режимов работы подающего ап- парата с комбинированным пневмогидравлическим торможением, пнев- моторможение наиболее эффективно при прокатке труб тяжелого сорта- мента с минимальными оборотами валков. При прокатке туб легкого сор- тамента пневмоторможение не дает ощутимых результатов для улучше- ния качества работы подающего аппарата (скорость встречи гильзы с вал- ками, время торможения, максимальное ускорение торможения). работа пневмотормоза практически не влияет на параметры, определяющие ве- личину отклонения подач в смежных циклах работы подающего аппарата (размах колебаний, отношение времени торможения к времени от начала торможения до момента захвата гильзы валками). Введение пневмотор- можения полезно для компенсации уменьшения давления гидроторможе- ния вследствие износа тормозного устройства при эксплуатации. 1. Определение оптимальных параметров режима работы подающего аппа- рата пильгерстана / С.Н.Кожевников, А.В.Праздников, А.М.Иоффе и др. // Модернизация и автоматизация металлургического оборудования. Тр.Ин–та черной металлургии. – М.: Металлургия, 1965. – №20. – С.3–13. 2. Определение параметров подающего аппарата пильгерстана / А.В.Праздников, В.Ф.Пешат, .А.М.Иоффе и др. // В сб. Динамика метал- 307 лургических машин. Тр. Днепропетр. Ин–та черной металлургии. – т. ХХХI. – М.: Металлургия, 1969.– С.120–128. 3. Большаков В.И., Листопадов И.Б. Влияние конструкции гидравлических тормозных устройств на качество работы подающих аппаратов пильгер- станов // Металлургическая и горнорудная промышленность. – №2. – 2009. – С.101–104. 4. Праздников А.В. Гидропривод в металлургии. – М.: Металлургия, 1973. – 336с. 5. Оборудование цехов с пилигримовыми трубопрокатными установками / С.Н.Кожевников, А.В.Праздников, А.М.Иоффе и др. – М.: Металлургия, 1974. – 256с. 6. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. – М.: Машиностроение, 1975. – С.50–64. 7. Исследование системы автоматической синхронизации работы подающе- го аппарата и клети пильгерстана на электронной модели. / С.Н.Кожевников, А.В.Праздников, О.Н.Кукушкин и др. // Теория ма- шин–автоматов и пневмогидропривода. Сб. Статей. – М.: Машинострое- ние, 1966. 8. Большаков В.И., Листопадов И.Б. Особенности переходных процессов в электрогидромеханической системе периодического действия // Фунда- ментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. Трудов ИЧМ. – Вып.10. – К.: Наукова думка, 2005. – С.307–312. Статья рекомендована к печати канд.техн.наук В.В.Вереневым В.І.Большаков, І.Б.Листопадов Дослідження особливостей роботи комбінованого гальмівного пристрою подаючого апарату пільгерстана Метою роботи є дослідження особливостей роботи пневматичного гальмово- го пристрою в складі гідропневматичної системи гальмування рухливих мас пода- вального апарату, пилигримового стана. Розроблено математичну модель і наве- дені результати дослідження, що показали вплив пневмогальма на форму гальмо- вого імпульсу й максимальне значення прискорення гальмування. Проведено по- рівняльний аналіз роботи подавального апарату з гідравлічним і пневмогідравліч- ним гальмуванням. Відзначено ефективність пневмогальмування при прокатці труб важкого сортаменту з мінімальними обертами валків. << /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 <FEFF004200720075006700200069006e0064007300740069006c006c0069006e006700650072006e0065002000740069006c0020006100740020006f007000720065007400740065002000410064006f006200650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e007400650072002c0020006400650072002000620065006400730074002000650067006e006500720020007300690067002000740069006c002000700072006500700072006500730073002d007500640073006b007200690076006e0069006e00670020006100660020006800f8006a0020006b00760061006c0069007400650074002e0020004400650020006f007000720065007400740065006400650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e0074006500720020006b0061006e002000e50062006e00650073002000690020004100630072006f00620061007400200065006c006c006500720020004100630072006f006200610074002000520065006100640065007200200035002e00300020006f00670020006e0079006500720065002e> /DEU <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> /ESP <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> /FRA <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> /ITA <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> /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 <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> /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