DE2050402A1

DE2050402A1 - Verfahren zur Bestimmung der Exzen tntat und deren Phasenlage an einer Wal ze eines Walzwerkes

Info

Publication number: DE2050402A1
Application number: DE19702050402
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Takahashi Nono Yokohama Shiozaki (Japan) P B21b37O2
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1970-10-14
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR2083856A5; JPS4937337B1; US3709009A; DE2050402B2; GB1321116A

Description

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Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha, No.2-1, 2-chome Ote-machi, Chiyoda-ku, Tokyo-to, Japan

Verfahren zur Bestimmung der Exzentrizität und deren Phasenlage an einer Walze eines Walzwerkes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Exzentri- " zität und deren Phasenlage an einer Walze eines Walzwerkes aus dem Walzendruck ohne Verwendung eines direkt an der Umfangsfläche der Walze angreifenden Detektors.

Die Genauigkeit inder Diele des auf einem Walzwerk durch Walzen erzeugten Gutes wurde beachtlich verbessert. Es besteht jedoch immer noch das ungelöste Problem der Exzentrizität der Walze, welche die Genauigkeit der Dicke des gewalzten Gutes beeinträchtigt. Die Arbeitswalze in einem Duowalzgerüst und die Unterstützungswalzen in Λ einem Vierwalzenstand zeigen insbesondere das Problem der Exzentrizität. Die Exzentrizität der Arbeitswalze oder der Stützwalzen führt zu einer Veränderung des Walzenspaltes, so dass die Dicke des gewalzten Gutes sich in Abhängigkeit von der Drehung der Arbeits- oder Unterstützungswalze verändert.

Die Geschwindigkeit mit der der Walzendruck in Abhängigkeit von verschiedenen Walzfaktoren verändert werden kann, wurde jüngst beachtlich verbessert, so dass, vorausgesetzt dass die Exzentrizi-

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tat der Arbeits- oder Unterstützungswalze bestimmt ist, der Walzendruck sehr schnell in Abhängigkeit von der bestimmten Exzentrizität verändert werden kann, wodurch die Veränderung der Dicke des Walzgutes wirksam verhindert werden kann.

Der Erfindung liegt daher insbesondere das Ziel zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Exzentrizität einer Arbeits- oder Unterstützungswal ze eines Walzwerkes ohne Verwendung eines Detektors oder von Detektoren anzugeben, die direkt an der Umfangsfläche der Walze befestigt sind, so dass die Signale zur Korrektur der Dickenänderung des Walzgutes erzeugt werden können.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe sieht kurz gesagt so aus, dass der Walzendruck und die Umfangsgeschwindigkeit einer Arbeits- oder Unterstützungswalze gemessen werden, dass der gemessene Walzendruck in entsprechenden Zeitintervallen abgenommen, gequantelt und in eine Recheneinheit zur Vorausberechnung der Exzentrizität und Phasenlage der Walze eingegeben wird. Die Exzentrizität und Phasenlage können in einem Haltekreis gespeichert und in analoge Grossen umgewandelt werden, die dann als Signale zur Korrektur der Dickenänderung des Walzgutes in Abhängigkeit von der Exzentrizität der Walze verwendet werden können.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Bestimmung der Exaentrizität und Phasenlage einer Arbeits- oder Unterstützungswalze sehr schnell und auf einfache Weise bestimmt werden, so dass die Dickenänderung des Walzgutes unmittelbar folgend korrigiert werden kann.

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Die Erfindung wird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figuren 1, 2, 3 graphische Darstellungen zur Erklärung des Prin-

zipes des erfindungsgemässen Verfahrens und

Figur 4 ein Blockschaltbild, in dem die aufeinander folgenden Schritte bei der Berechnung der Exzentrizität der Walze aus dem gemessenen Walzendruck veranschaulicht sind.

Zuerst sei das Arbeitsprinzip der Erfindung erörtert. Die Beziehung zwischen der Walzenexzentrizität und der Veränderung der Walzenbelastung (Veränderung der Walzkraft) kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden;

K M

Dabei bedeuten: ΔΡ - Veränderung des Walzendruckes;

Δί> ** Walzenexzentrizität;

K - Maschinenkonstante eines Walzwerkes und M ^β Koeffizient der plastischen Verformung, der abhängig von den Walzbedingungen bestimmt werden kann.

Für den Fall eines Vierwalzenstandes fällt die Walzenexzentrizität

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mit der Umlaufzeit der Unterstützungswalzen zusammen, so dass

AS β A cos fcrt -ß) (2)

wobei A ■ Exzentrizität der Unterstützungswalze; Zf" Winkelgeschwindigkeit der Unterstützungswalze; t - Zeit

β » Phasenwinkel zwischen einem bestimmten Punkt auf der Walze und einem Punkt, an dem die Exzentrizität maximal ist.

Durch Einsetzen der Gleichung (2) in die Gleichung (1) ergibt sich

A cos fe/t -J?)

AP

K M

Es ist daher möglich, sowohl A als auch $ durch Messen des Wertes von AP während einer Umdrehung der Unterstützungswalze zu bestimmen. Genau gesagt werden der Walzendruck und die Umfangsgeschwindigkeit der Walze gemessen. Der gemessene Walzendruck wird in einem vorgegebenen Zeitintervall abgenommen, in einen Digitalwert umgewandelt, der in eine Recheneinheit eingegeben werden kann, um so die Walzenexzentrizität und deren Phasenlage vorherzuberechnen. Die berechnete Walzenexzentrizität und Phasenlage kann gespeichert und in analoge Grossen umgewandelt werden, die ihrerseits als Signale zur Korrektur der Dickenänderung der gewalzten Bahn in Abhängigkeit von der Exzentrizität der Arbeitswalze Verwendung finden können.

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■ " ⁵ " 2ÜS0402

Es soll nun die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Vierwalzenstand. Zuerst werden der Walzendruck und die Umfangs- bzw. Drehgeschwindigkeit einer Arbeitswalze gemessen. Angenommen, der Walzendruck P verändert sich in Abhängigkeit von der Zeit t wie durch die Kurve a in Figur 1 gezeigt.' Der Walzendruck P wird in einem Zeitintervall T/n abgenommen, wobei P eine zur Ausführung einer Umdrehung der Arbeitswalze erforderliche Zeit bedeutet und η eine ganze Zahl ist, und dann wie in Figur 2 veranschaulicht gequantelt. Im allgemeinen stimmt der Walzendruck P, nicht mit dem Walzendruck P_n+T überein. Wie in Figur 1 gezeigt, wird eine gerade, durch die strichpunktierte Linie L angedeutete Linie gezogen, um so die Abweichungen von dieser Linie L zu erhalten. Angenommen, die Abweichungen ΔPT-^P_n sind wie Figur 3 zeigt. Aus diesen Abweichungen APn-AP_n und den folgenden Gleichungen ergibt sich die Exzentrizität A der Stützwalze und der Phasenwinkel zwischen einem bestimmten Punkt und einem Punkt, an dem die Exzentrizität maximal ist. Es gelten folgende Gleichungen: %

A- (— + —) /b² + C²'

K M

2 ⁿ

wobei.B » — Z ^Δ?^ cos {-—-— k)

κ=1

(3) 2 τ^-7 2-rr

C ^β τ / V^Pir sin (""TT" ^) ⁿ k-1 ^{K n}

J?« tan"¹ (B/C)

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2übO4O2

Auf diese Weise werden die Mittelwerte von A und β während einer Zahl von m Umdrehungen der Stützwalzen erhalten, die dann als für die Exzentrizität der Walze repräsentative Signale während der nächsten m Umdrehungen der Walze verwendet werden. Die Werte von A und J3 bei diesem nächsten m Umdrehungen werden mit den vorherigen Werten von A und β verglichen und die Abweichungen oder Differenzen zu den vorherigen Werten addiert^ um so die für die Exzentrizität massgeblichenSignale zu erzeugen, die während weiterer m Umdrehungen der Walze verwendet werden können.

Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild, in dem die Aufeinanderfolge der oben beschriebenen Schritte veranschaulicht ist. Im Falle der Verwendung eines Duowalzgerüstes können die Werte A und JJ von einer Arbeitswalze in einer der vorstehend beschriebenen Art ähnlichen. Weise erhalten werden.

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Bestimmung der Exzentrizität und der Phasenlage an einer Walze eines Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzendruck und die Umfangsgeschwindigkeit gemessen werden, dass der gemessene Walzendruck in entsprechenden Zeitintervallen abgenommen und dadurch der abge nommene Walzendruck gequantelt wird, dass die Exzentrizität und Phasenlage der Walze · durch Eingabe des gequantelten Walzendruckes in eine Recheneinheit vorausberechnet, die so berechnete Exzentrizität und Phasenlage in einem Haltekreis gehalten, die Exzentrizität' und/oder der Phasenwinkel der Walze in analoge Grossen umgev/andelt und diese analogen Grossen als Signale zur Korrektur der Dickenänderung der gewalzten Bahn entsprechend der Exzentrizität der Walze verwendet werden.

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