Колебания натяжения

На станах третьего поколения и более ранних станах непрерывной была только чистовая группа клетей. Но при увеличении развеса сляба до 40 т количество черновых клетей увеличилось, и они также были собраны в непрерывную группу. Прокатка в непрерывных группах клетей проводится в следующем режиме натяжения полосы. Когда передний конец проходит через клети, петлерегу- ляторы должны быть утоплены под рольгангом. Затем они поднимаются, образуя требуемый перегиб петли, и по силе, действующей на ролик петлерегулятора, устанавливается требуемое натяжение полосы. Аналогично при прохождении заднего конца листа через клети петлерегуляторы убираются, и натяжение не регулируется. Таким образом, только около 80 % длины полосы прокатывается при регулировании натяжения, поэтому только на этой длине оговариваются жесткие и стабильные требования по продольной разнотолщинности.

При непрерывной прокатке необходимо соблюдать условие постоянства секундного объема в каждой клети

в чистовой группе клетей, когда уширением можно пренебречь:

где /г₍, 14—соответственно толщина полосы и скорость прокатки в /'-й клети; п — номер последней чистовой клети.

Практически всегда И_п и V_n известны, и следовательно, определяется значение const. Так как прокатка ведется с небольшим натяжением, то константа точно не соблюдается, и каждая следующая клеть имеет скорость на 1—3 % больше, чем следует по значению const.

Рис. 16.3. Зависимость силы прокатки от переднего о, и заднего а₀ натяжения

Известно, что с повышением натяжения полосы давление на валки и сила прокатки снижаются, причем заднее натяжение о₀ более эффективно снижает давление, чем переднее а, (рис. 16.3). Толщина полосы, выходящей из /-Й клети, связана с силой прокатки Р уравнением Головина—Симса

где S— зазор между валками; М_к — жесткость клети.

Продифференцировав последнее уравнение, получим

Сила прокатки Р зависит от многих факторов. В данном случае нас интересует ее зависимость от переднего и заднего натяжения, которую можно записать в параметрическом виде:

Продифференцировав это уравнение, получаем

Частные производные выражаются тангенсами наклона кривых 2 и /. Колебания натяжения при прокатке da₀ и da_{ приводят к соответствующему изменению силы dP и толщины полосы dh. Чтобы стабилизировать натяжения, все современные НШПС снабжены системой автоматизированного регулирования натяжения (САРН), которое поддерживается в заданных пределах. Когда натяжение в одной клети выходит за пределы допуска, следующая (или предыдущая) клеть начинает изменять скорость прокатки, чтобы вернуть натяжение к заданному значению. Следовательно, даже при наличии самой совершенной САРН натяжение полосы между клетями всегда изменяется в каких-то пределах. За счет этого поле допуска на продольную разногол- щинность перекрывается примерно на 20 %.