Определение мощности главных двигателей стана.

Мощность двигателя стана определяем по формуле:

где - момент развиваемый навалу электродвигателя при прокатке расчетного профиля;

- угловая скорость вращения валков.

n – обороты двигателя стана при прокатке.

Следовательно, чтобы определить мощность двигателя стана (), необходимо найти в каждой клети стана для наиболее нагруженного прохода (в клетях трио для двух клетей вместе).

В составе стана три главных двигателя:

1. Главный двигатель обжимной дуореверсивной клети 1000;

2. Главный двигатель клетей трио 800;

3. главный двигатель чистовой клети 800.

Обжимная клеть.

где - момент прокатки, необходимый для осуществления деформации металла;

- момент сил трения в подшипниках и в других частях стана при холостом ходе;

- момент сил трения в подшипниках и в других частях стана (без учета момента требующегося на вращение валков при холостом ходе);

- динамический момент, необходимый для преодоления инерционных усилий, возникающих при неравномерном вращении валков;

- динамический момент, необходимый для разгона прокатываемых тяжелых полос от момента захвата металла валками до момента установившейся скорости прокатки;

- динамический момент, необходимый для торможения прокатываемых тяжелых полос от момента начала торможения до момента выброса металла из валков клети стана.

Определение момента прокатки.

где Р – полное давление на металл в проходе;

а – расстояние от центра валка до линии действия силы Р (плече);

Ψ – коэффициент плеча, покатывающий какую часть от длины очага деформации составляет плечо. При прокатке в ящичных калибрах

Ψ = 0,5;

l- длина очага деформации.

1й пр. Мпр=2*0,5*1249,5*0,1187=148,3 кНм;

2й пр. Мпр=2*0,5*1082,5*0,1003=108,6 кНм;

3й пр. Мпр=2*0,5*1286,1*0,1384=178 кНм;

4й пр. Мпр=2*0,5*1313,7*0,1353=177,7 кНм;

5й пр. Мпр=2*0,65*1497,2*0,1584=308,3 кНм;

Определение момента сил трения.

где

d=0,75м – диаметр шейки валка обжимной клети;

- коэффициент трения в подшипниках валков (подшипники качения).

Определение момента сил трения по проходам:

1й пр. Мтр1=1249,5*0,48*0,02=12 кНм;

2й пр. Мтр2=1082,5*0,0096=10,4 кНм;

3й пр. Мтр3=1286,1*0,0096=12,3 кНм;

4й пр. Мтр4=1313,7*0,0096=12,6 кНм;

5й пр. Мтр5=1497,2*0,0096=14,4кНм;

Полный момент сил трения:

1й пр. Мтр=0,2*148,3+1,2*12=44,06 кНм;

2й пр. Мтр=0,2*108,6+1,2*10,4=34,2 кНм;

3й пр. Мтр=0,2*178+1,2*12,3=50,36 кНм;

4й пр. Мтр=0,2*177,7+1,2*12,6=50,66 кНм;

5й пр. Мтр=0,2*308,3+1,2*14,4=78,94 кНм;

Определение момента холостого хода и динамического момента.

где - момент холостого хода;

- масса данной вращающейся детали;

- диаметр трения в подшипниках;

- коэффициент трения в подшипниках;

- передаточное число привода данной детали;

где - момент вращения частей стана приведенный к валу двигателя;

ε - угловое ускорение.

Рассчитать динамический момент и момент холостого хода по этим формулам достаточно сложно; поэтому воспользуемся практическими данными, согласно которых:

Определение момента разгона и торможения прокатываемых тяжелых полос.

Эти моменты определяем по формулам:

где G =2,184=21,84 кН – масса раската;

- катающий радиус валков;

μ- вытяжка в проходе;

- длина полосы прокатанная на ускорении;

- полная длина прокатной полосы;

1й проход

2й проход

3й проход

4й проход

5й проход

Наиболее загруженным является пятый проход:

Установленный на стане двигатель вполне удовлетворяет условием прокатки.

Клети трио 800.

Черновая и предчистовая клети трио работают от одного электродвигателя N=7100кВт. Прокатку ведем при n=110об/мин,

- среднеквадратичный момент на валу электродвигателя.

Этот момент характеризует среднюю загрузку электродвигателя при работе клетей трио 800. Для его определения необходимо строить диаграмму нагрузки на валу электродвигателя при прокатке в обеих клетях одновременно.

Это довольно сложная задача. Построив график прокатки определяем что одновременно ведется прокатка в следующих проходах: 6 и 9;7 и 10; 8 и 11. исходя из выше сказанного, определим мощность электродвигателя по наиболее загруженным проходам.

Определение момента прокатки:

6й пр. Мпр=2*0,65*1458,8*0,1170=221,9 кНм;

7й пр. Мпр=2*0,65*1459*0,0939=178,1 кНм;

8й пр. Мпр=2*0,65*1494,1*0,0757=147,0 кНм;

9й пр. Мпр=2*0,65*1582,8*0,0621=128 кНм;

10й пр. Мпр=2*0,65*1586*0,0491=101,2 кНм;

11й пр. Мпр=2*0,65*1442,4*0,0377=70,7 кНм;

Определение момента сил трения в подшипниках валков:

6й пр. Мтр6=1458,8*0,4*0,02=11,7 кНм;

7й пр. Мтр7=1459*0,008=11,7 кНм;

8й пр. Мтр8=1494,1*0,008=12 кНм;

9й пр. Мтр9=1582,8*0,008=12,7 кНм;

10й пр. Мтр10=1586*0,008=12,7 кНм;

11й пр. Мтр11=1442,4*0,008=11,5 кНм.

Полный момент сил трения:

6й пр. Мтр=0,2*221,9+1,2*11,7=58,42 кНм;

7й пр. Мтр=0,2*178,1+1,2*11,7=49,66 кНм;

8й пр. Мтр=0,2*147,0+1,2*12=43,8 кНм;

9й пр. Мтр=0,2*128+1,2*12,7=40,84 кНм;

10й пр. Мтр=0,2*101,2+1,2*12,7=35,48 кНм;

11й пр. Мтр=0,2*70,7+1,2*11,5=27,94 кНм.

Момент холостого хода:

Наиболее загруженными являются:6 и 9 проходы:

Мощность двигателя:

Чистовая клеть дуо 800:

Мпр=2*0,65*1272,4*0,030=49,6 кНм; Мтр12=1272,4*0,4*0,02=10,18 кНм;

Мтр=0,2*49,6+1,2*10,18=22,136 кНм; Nдв=1840 кВт;

(Для двигателей постоянного тока допустимый перегруз К=2,5÷2,8).

Двигатель оставляем, т.к. нагрузка двигателя не произойдет (под нагрузкой =9с, а на холостых оборотах =3,6с – остынет).

 

Чист.кл	2-я клеть трио	1-я клеть трио	Обжимная клеть дуо 1050	Наименование клети
												Номер прохода
269,3	266,8	262,6	257,45	251,75	245,45	238,4	208,65			266,5	262,5	вср, мм
2,5		6,8		16,6	26,15	42,25	60,3	47,4				∆hср, мм
	37,7	49,1	62,1	75,7	93,9		158,4	135,3	138,4	100,3	118,7	l= , мм
	10058,36	12893,66	15987,645	19057,475	23047,755	27892,8	33050,16	30983,7		26729,95	31158,75	F= вср* l=мм2
	999,7	1053,7	1108,3	1155,1	1190,4	1216,8	1236,1	1248,5	1253,0	1256,2	1258,0	t0
0,3167	0,2835	0,2475	0,2111	0,1799	0,1564	0,1388	0,1259	0,1177	0,1147	0,1125	0,1113	Kt
114,0	102,0	89,1		64,7	56,3		45,3	42,4	41,3	40,5	40,1	𝜎ф, Н/мм2
0,345	0,3521	0,3348	0,3173	0,3212	0,3092	0,3003	0,4751	0,4683	0,4658	0,4641	0,4631	𝜇у
14,25	17,5		31,8	45,6		101,2	175,15	201,8	244,5	232,5	262,5	hср, мм
1,3813	1,4064	1,3799	1,3023	1,2120	1,1241	1,0469	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	n´σ
157,5	143,4			78,4	63,3	52,3	45,3	42,4	41,3	40,5	40,1	Pср, Н/мм2
1272,4	1442,4		1582,8	1494,1		1458,8	1497,2	1313,7	1286,1	1082,5	1249,5	Р, кН
49,6	70,7	101,2	128,0	147,0	178,1	221,9	308,3	177,7	178,0	108,6	148,3	Мпр, кНм
10,18	11,5	12,7	12,7	12,0	11,7	11,7	14,4	12,6	12,3	10,4	12,0	Мтр1, кНм
22,136	27,94	35,48	40,84	43,8	49,66	58,42	78,94	50,66	50,36	34,2	44,06	Мтр, кНм
80,521			488,26				514,52					Мдв, кНм
1011,86			5624,3				4849,2					Nдв, кВт