Pomiary pracy i mocy w walcowni

(1)

Z yg m u n t W usatow sM

Pomiary pracy i mocy w walcowni

V

P o m ia ry p racy i m o cy p rzy w alcow an iu m ożem y przeprow adzić czterem a różnym i sp osob am i zależnie od teg o , cz y d y sp o n u jem y przyrządam i do pom iaru n acisk u w alców c z y m om en tu ob rotow ego.

P ra k ty czn ie p om iary p ra cy i m o cy przeprow adzono w w alcow n i b la ch y grubej bez rów noczesnego m ierzenia n acisk u oraz m om en tu obrotow ego. W p racy tej p od aję jeden z przyk ład ów pom iarów . W y n ik i p om iarów pozw alają odpow iedzieć k on stru k torow i c z y rucbow cow i n a szereg p y ta ń , w jak ich granicach m ożliw e je s t p ra k ty czn e w y k o  rzy sta n ie urządzeń p rod u k cyjn ych .

1. Wstęp

Ile k ro ć rozw aża się zagad n ienie elek try fik acji czynnej ju ż walcow ni, postaw ienie w alcow ni now ej lu b zm ian y p ro g ra m u w alcow ania, k o n s tr u k to r części elek try cznej zw raca się do w alcow nika o dostarczenie m u n a stę p u ją c y c h d an y c h :

a) ciężaru początkow ego w lew ka lu b w sadu, b) Ayymiarów w lew ka lu b w sa d u ,

c) w y d ajn o ści w alcow ni w t/g od z., d) średn icy walców,

e) wymiarów wykrojów i rysunkÓAY AvalcÓAv, f) o bro tów walców,

g) gatunku walcoAvanych stali lub metali, h) końcow ych w ym iarów k ęsisk a lu b w yrobów , i) całkow itego w spó łczy n n ik a Avydłużenia, j) te m p e ra tu ry początkow ej w alcow ania, k) te m p e ra tu ry końcow ej w alcow ania, 1) ilości przepustÓAv i planu walcowania, m ) gniotÓAV w poszczególnych przepustach, n) czasu najkrótszych pauz,

o) danych o prądzie, ja k im dysponuje zakład,

p) o ile w alcow nia p o siad a ju ż silnik, to p e łn ą c h a ra k te ry s ty k ę silnika.

D an e te są p o trz e b n e konstruktoroA vi do obliczenia nacisków n a walce, m ocy oraz n ap rę ż e ń ay elem entach w alcarki.

(2)

44 Z ygm u n t W usatow ski

W łaściw szą jed n a k drogę dla u sta le n ia m ocy w alcark i .stanow i po m ie

rzenie p a ra m etró w technologicznych, ja k g n io ty , zm ian y geom etryczne k s z ta łtu , czas p rzep u stó w i nacisków oraz bezpośredniej m ocy pob ran ej przez silnik. M e zawsze je s t to je d n a k od raz u możliwe, ja k np. p rzy k alib ro w an iu nowego profilu, planow ej zm ianie p ro g ra m u w alcow ania itp .

Przep ro w ad zen ie pom iarów p ra c y i m ocy wr w alcow ni w ym ag a w y p o sażenia jej w a p a ra ty pom iarow e, k tó re pozw oliłyby w yznaczyć s tr a ty w y stępu jące w poszczególnych częściach w alcarki. B ardzo często jed n a k m niej w ażne wielkości ocenia się doraźn ie z am iast je m ierzyć.

W p ełn y ch p o m iarach po w in ny być w yznaczone n a stę p u jąc e w artości:

1. Moc n a w ale silnika napędow ego, k tó rą o trz y m u je się przez p o m ia r m ocy z sieci i odjęciu s tr a t w silniku.

2. S tra ty m ocy dla p o k ry cia ta rc ia w elem entach pom iędzy w ałem a w alcam i: a) w p rze k ład n i zęb atej, b) w w alcach zę b aty c h , c) w łożyskach.

3. Moc p o trz e b n a n a po k ry cie sił m asow ych (przyśpieszenie lu b h a m o w anie części o b racający ch się). W y m ag a to p o m ia ru obrotów walców i przyśp ieszenia kątow ego oraz znajom ości p rzełożen ia każdej p rzek ład n i.

4. P a ra m e try technologiczne procesu w alcow ania, ja k : a) te m p e ra tu ra m e ta lu w przepuście,

b) skład chem iczny m eta lu ,

c) p rzek ro je p rze d i po przepuście, d) długość p rzed i po przepuście,

e) n acisk w alców, f) czas p rz e p u stu , g) w y m iar p rzek ro ju .

Moc p o b ra n ą n a p ę d u elektrycznego m ierzy się sam opiszącym kilo- w atom ierzem .

D la dokładnego pom iaru przebiegów m ocy szybko zm ieniającej się,, n a p rzy k ład w w alcow niach n a w ro tn y c h lub in n y ch o k ró tk ic h p rz e p u sta c h , używ a się oscylografu pętlicow ego. S tr a ty w silniku sk ła d a ją się z n a stę p u ją c y c h pozycji:

a) s tr a ty w m iedzi (ciepło J a u le ’a),

b) s tr a ty w żelazie '(histereza i p rą d y wirowe), c) s tr a ty m echaniczne (tarcie i w en ty lacja).

S tra ty w silniku w yznacza się n a p o dstaw ie m etry k i dostarczonej przez w y tw órnię albo o kreśla się ją z po m iaru .

Moc p o trz e b n a n a przyśpieszenie m as w irujących:

(1) gdzie

kG m :

(3)

P o m ia ry p ra cy i m ocy w w alcow ni 45 Ave w zorach ty c h w y rażają:

<»ir — średnią prędkość kątow ą,

wśr — średn ią w arto ść obrotów w przepuście = ( n 1 -\-n2):l2,

■J — m om en t bezw ład n ości części ob racających się w zględem osi obrotu,

a-! — o b ro ty /m in n a p o c z ątk u p rze p u stu , h2 — o b ro ty /m in n a ko ń cu p rze p u stu .

Do p om ierzenia szybkości w alcow ania p rz y przebiegach pow olnych w y starczająco d o k ład n y je s t zw ykły piszący szybkościom ierz (tach o m etr),

aa" in n y ch p rz y p a d k a c h , przy przebiegach szybkich, stosu je się oscylograf.

Poszczególne s tr a ty ta rc ia m ożna u sta lić za pom ocą jednego z czterech sposobów, zależnie od istn ieją cy c h w arunków .

P a m ięta m y , że m oc od dan a przez silnik je st sum ą m ocy na p rzy śp ie

szenie części ob racających się, strat: ^a\ ' przekładni zęb atej, w w alcach zę b a ty ch , w ło ży sk ach w alców , oraz w łaściw ej p racy w alcow ania.

S p o s ó b 1. Sposobu tego u ży w a m y w w yp a d k a ch , k ied y n ie m ierzy się n acisku w alców . P o trzeb n y je st w ted y pom iar m o cy pobranej n a b ieg ja ło w y , tj. na u trzy m a n ie w ruchu w alcow n i bez ob ciążen ia w alców , p rzy średniej szyb k ości w alcow an ia w przepuście. P rzyjm u je się, że stra ty te od pow iad ają stratom p rzekład ni zęb atej, w alców zęb a ty ch i stratom tarcia ^av" łożysk ach w r czasie Avłaściwego w alcow ania. S tosu ją c ten sposób otrzy m u jem y m oc na Avale silnik a napędowrego jako sum ę m ocy pobranej n a p rzyśp ieszen ie części ob racających się, stra ty na b ieg ja ło w y i w łaściw ej p racy w alcow ania. M etoda ta n ie m oże dać dobrych w y n ik ó w , p oniew aż określona tu w łaściw a p raca AvalcoAvania, jako zaAvierająca dodatkoAve str a ty tarcia w Avalcach zęb a ty ch , łożysk ach itp ., sp ow odow ane naciskiem walcówr, b ęd zie zaw sze za duża.

Sposób 1 n ie pozw ala ta k ż e n a oddzielenie s tr a t w p rzek ład n i zębatej od s tr a t ^av w alcach zęb aty ch p rzy rów noczesnym w alcow aniu. P rz y biegu jaloAvym jest to n a to m ia s t m ożliw e przez stopniow e odłączanie linii w alcow niczej od w alców zę b aty c h , później zaś ty c h walców od p rze k ład n i zęb atej. Sposobu tego używ ał P u p p e [4], [7] ^av swoich zasadniczych p o m ia rac h w w alcowni.

S p o s ó b 2. U żyw an y on je s t często w w alcow niach w ty c h p rz y p a d k ach , k ie d y m ierzy się rów nocześnie n acisk walcówr. W ówczas s tr a ty n a ta rc ie w łożyskach oblicza się z w arto ści zm ierzonego nacisku pom nożonej przez p rz y ję tą w arto ść w spółczynnika ta rc ia łożysk. S tra ty p rzek ład ni, w alców z ę b aty c h oraz s tr a ty w ich łożyskach oblicza się z w arto ści p rz e noszonej przez nie m ocy, sto su jąc zn ane w arto ści spraw ności przek ład n i czy w arto ści p o d an e przez w ytw órnię.

W łaściw ą pracę w alcow an ia otrzym u je się z rzeczyAvistych w artości m ierzon ych , jako jed y n ą wielkość nie ob liczon ą ani też p rzyjętą.

(4)

46 Z yg m u n t W usatow sM

D okładność ’wyników p rz y stosow aniu tego sposobu zależy od p r a widłowego p rzy jęcia poszczególnych w spółczynników ta rc ia oraz od w zględnej w arto ści właściwej p rac y w alcow ania i s tr a t w łożyskach w a l

ców, poniew aż zw ykle s tr a ty w p rzek ład n iach i w alcach z ę b aty ch są niew ielkie.

S p o s ó b 3. S tosuje się go w ty c h p rz y p a d k a c h , k ie d y m ierzyj się nacisk w alców oraz wów czas, g d y m ożna w czopach walców w yw ołać nacisk rów ny obciążeniu p rz y zw ykłym w alcow aniu. M ierzy się w ted y m oc p o trz e b n ą do napęd u p u stej w alcow ni p rz y obciążeniu czopów w al

ców ta k , ja k to było założone. Je śli od m ocy oddanej przez silnik odejm ie się m oc m ierzoną oraz m oc n a przyśpieszenie części o b racający ch się, w te d y o trz y m a n a różnica określa w łaściw ą pracę w alcow ania. P rz y ło

żyskach ślizgowych, szczególnie źle zw ym iarow anych lu b sm arow anych, s tr a ty ta rc ia ta k określone są zw ykle za m ałe w sk u tek nieuw zględnienia u derzeń i dlatego w łaściw a p ra c a w alcow ania m ogłaby być za duża.

Sposób 3 rzadko z n a jd u je zastosow anie n a sk u tek tru d n o ści w do k ład n y m obciążeniu łożysk do w ym aganej w artości. Z m eto d y tej k o rz y sta ł W aldo rf [8] w pew nej ilości swych pom iarów .

S p o s ó b 4. Je śli oprócz a p a ra tu ry do p o m iaru nacisku walców p o siad am y tak ż e u rząd zen ia do p o m ia ru m om entu obrotow ego (skręca

jącego), przenoszonego przez łączniki pom iędzy k la tk ą walców z ę b aty ch a czopam i walców, urządzenie tak ie pozw ala n a zm ierzenie m o m en tu obrotow ego przenoszonego n a czopy walców.

Z w artości ty c h o trz y m u je m y ;

ą) różnicę m iędzy m ocą o d d an ą przez silnik a m ocą przenoszoną przez łączniki, jak o rów ną stra to m w przek ład n i i w Aralcach zęb aty ch w w a ru n k a ch w alcow ania pow iększonych o m oc p o trz e b n ą do przy śp ie

szenia części obracających się;

b) m oc przenoszoną przez łączniki rów n ą m ocy p o trzeb n ej do p rz y śpieszenia w alców pow iększonej o s tr a ty w łożyskach walców oraz o w ła

ściw ą pracę w alcow ania.

Poniew aż s tr a ty w łożyskach w alców m ożna obliczyć ja k w sposobie 2, o trz y m a m y więc w y m ag an ą w łaściw ą p racę w alcow ania. S tra ty p rz e k ład n i zęb atej nie d ad zą się oddzielić od s tr a t w w alcach zęb atych . M ożemy to ty lk o w ykonać rachunkow o. P o m iar m om entu skręcającego w łączn i

k ach w w alcow ni p ro d u k cy jn e j je st nadzw yczaj tru d n y . Ł ączniki są duże i sztyw ne, ta k że k ą t skręcenia je s t niew ielki. Zw ykle łączniki są p o d p a rte w środ ku i dlatego p o z o sta je do p o m ia ru niew ielka ich długość. P o n a d to łączniki n arażo n e są n a różnego ro d za ju u d erzen ia i w sta ry c h w alcow niach istn ieje d uża g ra n a ich końcach.

H off i D a h l [11], [12] b y li jed y n y m i, k tó rz y usiłow ali w ykonać te p o m iary w w arun k ach ruchow ych. A naliza ich w yników bu d zi jed n a k

(5)

P o m ia ry p ra cy i m ocy w w alcow ni 47 pow ażne zastrzeżen ia co do d okładności i w arto ści ty c h pom iarów . W y ko n u jąc p o m ia ry zdejm ow ali oni n a oscylografie n a stę p u ją c e w ielkości:

a) p rą d p o b ra n y przez silnik,

b) m o m en t przenoszon y przez g ó rn y łącznik, c) m o m en t przen oszon y przez d o ln y łącznik, d) o b ro ty w alców,

e) długość w alcow anego m e ta lu po przepuście, m ierzoną n a obw odzie w alca jak o

W arto ść w spółczynnika 1,01 odpow iada p rzy jęciu w arto ści w y p rze

d z a n ia jak o l ° / 0.

S tra ty w y stęp u jące w w alcow ni w w a ru n k a ch zw ykłej jej p ra c y są tru d n e m ogą one b y ć w yznaczone z w y sta rc z a ją c ą dla w y m ag ań ru c h u dokładnością.

W w alcow niach n a p ę d za n y c h elek try cznie m ożna określić z w y s ta r

cz ają cą d okładnością energię p o b ra n ą i o d d a n ą przez silnik napęd o w y oraz energię po ch ło n iętą lu b o d d a n ą przez w szystkie części o b racające się.

W yznaczenie s tr a t n a ta rc ie w łożyskach zależy od dokładności p o m iaru nacisku w alców oraz w yznaczenia w spółczynnika ta rc ia w zależności od ty p u i ro d za ju łożyska.

S tr a ty w przek ład n i i w w alcach z ę b aty ch m ożna obliczyć z d a n y c h z w y sta rc z a ją c ą dla p r a k ty k i do kładnością, gdyż s tr a ty te są niew ielkie w po ró w n an iu z całk o w itą energią d o starczo n ą do walcow ni.

W łaściw ą p rac ę albo m oc w alcow ania o trz y m u je się jak o różnicę ty c h w szystk ich w ym ienionych w artości, zaw iera więc ona sporo błędów p o chodzących z w szystkich pośred nich pom iarów .

W łaściw ą p rac ę w alcow ania m ożna rów nież w yznaczyć w y k o rz y stu ją c w spółczynniki spraw ności: silnika, p rzek ład n i, walców z ę b aty c h itp . w spo

sób n a stę p u ją c y : gdzie

A w — w łaściw a p ra c a w alcow ania p rzy stałej szybkości, A s —- p ra c a p o b ra n a przez silnik,

r/s — spraw ność silnika,

A p — energia p o b ra n a przez części o b racające się, r/i — spraw ność p rze k ład n i zęb atej,

r/2 — spraw ność w'alców zęb aty ch , Vtd — spraw ność łożysk w alcark i.

^ = 1 , 0 1 1a- l d, (3)

gdzie

la — ro zw inięta długość n a beczce w alca,

lu b w ręcz niem ożliw e do rozdzielenia, lecz p rz y odpow iedniej zręczności

A w A s • tjs Ap • rji • j^]2 • rjtd kG m , W

\

(6)

48 11'u satow ski Zyt/m uni

Spraw ność łożysk m ożna obliczyć ze w zoru:

J?'d==--- i + - ^ - — -

1 y iF T h gdzie

f 1 — w spółczynnik ta rc ia łożyska, d — średnica czopa w alca w m m , B — prom ień czy n n y w alca w m m , Ah — gn io t bezw zględny w m m.

W ró w n aniu (5) p rz y ję to , że ram ię m o m en tu w alcow ania w ynosi 0,5 Id.

Rozłożenie s tr a t m ocy p rz y walcowaniu n a zim no nie zostało właściwie p rzeanalizow ane, choć wiele p u b lik a c ji n a te n te m a t ju ż się ukazało.

S praw ności silnika, p rzek ład n i i w alców z ę b aty ch są przypuszczalnie ta k ie sam e, ja k p rz y w alcow aniu n a gorąco, lecz spraw ność łożysk walców będzie praw d opo d obn ie in n a n a sk u te k dużego spłaszczania się walców.

J a k o uzupełnienie dotychczasow ych wywodów p o d aję p rz y k ła d fra g m e n tu p o m iaru m ocy w w alcow ni blachy g rubej, w układzie trio L a u th a o w alcach średnicy 850/650/850 m m i długości beczki 2300 m m , o b ro ty nom inaln e w alców 55/m in. W alcow ano s ta l. m ięk ką g a tu n k u „ X “/C —

— 0 ,l° /0, Mn — 0,5°/0, z-w lew ków płaskich, o w ym iarach : 325 do 2 9 0 x 7 9 0 do 720 x 1500 mm.

N ap ęd w alcow ni: silnikiem p rą d u zm iennego o m ocy nom inalnej

^ 5 0 0 KM — 1 8 4 0 k W i 494 o b r/m in — p rz y obciążeniu. D opuszczalny m o

m e n t przeciążenia = 2x m o m en t n o m in aln y (znam ionow y).

N apięcie sto ja n a : 6000 V; p rą d : 220 A.

N apięcie w irn ika: 820 V; p rą d w irn ik a: 1340 A.

cos 9? = 0,85, 50 okresów /sek.

GD2 silnika w odniesieniu do w ału silnika = 65 000 kG m 2.

S to pień przełożenia p rzek ład n i z ę b ate j: 480/55.

W spółczynnik spraw ności p rzek ład ni zęb atej i k la tk i walców zęb a

ty c h 0,92.

2. Przebieg pomiarów

W czasie p ró b spisyw ano pro to k oły z przebiegu w alcow ania, n a p rz y k ła d : 1) ciężar w lew ka płaskiego: 13 5 5 kg,

2) g a tu n e k stali: m iękka, węglowa, 3) najw ięk sza wysokość wlewka: 275 m m , 4) fo rm a t gotow ej b lach y : 6000 x 1500 x 10 m m , 5) te m p e ra tu ra p oczątk o w a w alcow ania: 1140°C, 6) te m p e ra tu ra końcbw a w alcow ania: 800°C, 7) całko w ity czas w alcow ania: 4',3,7".

(7)

P o m ia ry p ra cy i m ocy w w alcow ni 49 K olejność p rze p u stó w wg w sk azań w sk a ź n ik a śru b y n astaw czej:

1) 260 m m 11) 93 m m 21) 35 m m

2) 240 v 12) 92 „ o b ró t 22) 27,5 V

3) 220 V 13) 85 ?!> 23) 19 ??

4) 200 n 14) 78 ?? 24) 17 ..

5) 177 V 15) 76,5 m m 25) 14,5 V

6) 158 V 16) 71,5 ?? 26) 13,2 V

7) 138,5 •n 17) 63,5 V 17) 11,9 V

8) 118 _V 18) 57 28) 11,7 V

9) 113 ?? 19) 49 29)

u ,

5 ??

10) 103 ₁₁ 20) 42 ??

.Resztę w arto ści m ierzono bezpośrednio albo obliczano rachunkow o.

TJżyto n a stę p u ją c y c h p rzy rz ą d ó w p o m ia ro w y c h :

1 ) sam opiszący k ilo w ato m ierz, v

2) znakow acz czasu,

3) obi’o tom ierz sam opiszący, 4) am p ero m ierze,

5) licznik kilow atgodzin, 6) p y ro m e tr „ P y ro p to “ .

P rz y k ła d obliczeń w y k o n a n y c h d la siedm iu p oczątko w ych p rzep ustów p o d a je ta b lic a 1.

Poszczególne pozycje w ykazu zaw ierają:

1 )

N

— m oc p o b ra n ą z sieci w k W — w edług w skazań kilo w atom ierza piszącego,

2) J l - p r ą d sto ja n a p o b ie ra n y z sieci w A, w edług w skazań a m p e ro m ierza piszącego,

3) % — ilość o b ro tów siln ik a n a m in u tę, n a p o czątku p rze p u stu wg w sk azań o b ro to m ie rza piszącego,

4) n2 — ilość o b ro tó w silnika n a m in u tę p o d koniec p rze p u stii w edług w sk azań o b ro to m ie rza piszącego,

o) S p ad ek o b r o t Ó A v p rz y obciążeniu:

A n = n 1 — n 2.

6) Procentow y sp ad ek o brotów odniesiony do o b rotów początkow ych siln ik a :

— • 10 0 w °/0.

«i

7) Poślizg silnika obliczony w sto su n k u do obrotów n om in alny ch jak o : 494 — u2

°2 — " "494“ ' 10 0 AV /»•

8) Czas p rz e p u stu w sek — ze zn ak o w acza czasu.

M ech anika zesz. 2 4

(8)

50 Z ygm u n t W usatow ski

9) P rzyśp ieszen ie k ą to w e w czasie przepustu obliczone jako:

A n poz. (5) 1

e = — = 7 3 - w — 7--- r .

, t poz. (8) n un sek

10) J2 — prąd w irnika w A w ed łu g w sk azań am perom ierza p iszącego.

11) S tra ty w m iedzi na sk u tek nagrzew an ia się wirnika:

P Cu = 3 /2Ą ■ r ■ 1,216 = 0,0945j \ kW , gd zie

r2 — opór fa z y w irnika = 0 ,0 0 5 1 8 0 (m ierzym y 2 -r 2) a 1,216 — m n ożn ik u w zględ n iający p rzyrost oporności wraz z tem peraturą.

12) S tra ty wT m ied zi n a sk u tek n agrzew ania się w irnika wraz ze stra

tam i regulatora poślizgu.

PC u w irn . — 3 • J 2 ' ^ - 3 ‘ 1,216 - j - O , j .

gdzie

Pi — opór jednej fa zy regulatora p oślizga.

13) S tra ty w m iedzi stojan a obliczone p odob n ie jak w p ozycji (11):

P c u stoj. = ■ J i ■ 1 , 2 1 6 == 0 , 5 5 6 • j \ .

14) Sum a strat:

P c u wirn. + P Cu stoj. + /'f= ^stoj.= p ozycje: (12 + 13) + 39,6,

gd zie 39,6 ■ kW — stra ty biegu jałow ego silnika zaw ierające stra ty tarcia i w en tylacji.

15) M oc n a w ale silnika:

A = p o z . (1) — poz. (14).

16) Średni M'dyn na w ale k ół zam achow ych: =

= —- • (energia k in ety c zn a n a wale kół zam achow ych).30 1 60 G D 2 A n 60 55000 zln An

7 -- ' rłOAA * ~T~ ' -OAA * ~T~ — lj4 o • kG m ,

n śr- t 71 7200 t n 7200 t t

Średni M'dyn na w ale przekładni:

(9)

P o m ia ry p ra cy i mocy w walcowni 51 17) M om ent rob oczy n a w yjściu z p rze k ład n i z ę b ate j:

18) n b =

m ax M roh=

n i + n 2

716 N^, 480

^ "55~ ■ 0,92 = 5,750 I n n 9

K ... N„

= 0 ,10 tm .,

N bj m oc biegu jałow ego w alcark i n a w ale silnika: 3 0 0 — 39,6 = 260,2 kW (moc biegu jałow ego całego zespołu — m oc biegu jałow ego silnika n a p ę dowego); M bj m o m e n t w alcow ania jałow ego n a w ale p rzek ład n i:

5,75 Nib j

= 5,75 •260,2

2,9 tm .

n ' 494

P rzy k ład o w e tvyniki końcow e z ty c h pom iarów zebrane są w ta b lic y 2.

Je śli chodzi o p ra k ty c z n y sposób w y k o rz y sta n ia w yników ta k ic h pom iarów — to najlep iej z o b razu je to n a s tę p u ją c y p rzy k ła d :

W b ad an ej w alcow ni p o w stało zagadnienie, czy n a p o siad an y ch u rz ą dzeniach będzie m o żna w alcow ać 4-tonovve w lew ki płaskie n a b lac h y grube.

D o obliczeń p rz y ję to dopuszczalne przeciążenie silnika m o m en tem o b ro to w ym w g ran icach 10 0 ° / 0 obciążenia nom inalnego w ynoszącego

Obliczenia dla początkowych przepustów T a b lic a 1

Lp O bjaśnienie J ed n o stk i P rzep u sty

1 N z sieci kW 1230 2250 2490 3570 3540 3870 3810

2 I I z sieci A 100 220 300 320 320 370 350

3 n i l/m in 500 500 494 494 494 494 494

4 n t l/m in 488 483 478 473 473 473 473

5 A n = łi, — n 2 l/m in 12 17 16 21 21 21 21

6 ^{A n}

Ue «//o 2,4 3,4 3,2 4.3 4,3 4,3 4,3

7 a 2 W al. 0//o 2,4 3,4 4,4 5,4 5,4 5,4 5,4

8 t przepustu sec 0,4 0,4 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6

9 ^{A n}

~ T = £ l/m in sec 30 42 40 52 35 35 35

10 _h A 425 1310 1870 2020 2020 2410 2230

11 P eu w irnika kW 17 16 33 37 37 55 47

12 P e u w irnika wraz

z régu lât, p oślizgu k W 20 46 85 105 105 135 127

13 P e u stojan a kW 6 27 50 57 57 76 68

14 2stra t = ( 1 2 ) +

+ (13) + 39,6 k W 66 113 175 202 202 251 235

15 N n a w ale silnika kW 1164 2137 2315 3368 3338 3619 3575

16 J/dyn śr. m om en t na

w ale przekładni tm 34 48 46 60 40 40 40

17 m ax Urób. b a

w ale przek ład n i tm 18 39 38 56 55 60 59

18 M, + ?l2

2 l/m in 494 491 486 483 483 483 483

4*

(10)

52 Z yg m u n t W usatow shi

2,0-32,5 = 63 tm i m o m en t k ry ty c z n y w ynoszący 2,2 m o m en tu n o m in al

nego, a więc: 2 ,2 -3 2 ,5 = 78 tm . T e m p era tu rę m e ta lu w czasie w alcow ania p rz y ję to n a pod staw ie p o p rzed n ich pom iarów , ja k rów nież spad ek obrotów siln ik a napędow ego. M ocy p o trzeb n ej n a bieg jałow y nie uw zględniono.

N a tej pod staw ie w yko nan o obliczenia zestaw ione w tab lic y 3, w k tórej czasy p rzep u stó w obliczono p rz y 55 o b r/m in . Czasy przerw m iędzy p rz e p u s ta m i p rz y ję to n a 5 sekund, czasy p rzerw pom iędzy poszczególnym i w lew kam i n a 12 0 seku n d , ta k że całk ow ita sum a przerw w ynosi około 245 sekund. O bliczona w te ń sposób najw y ższa teo re ty c z n a w ydajność w alcow ni w ynosiła 32 t/h .

P o b ra n ą energię z sieci, bez napędów pom ocniczych, p rzy ję to ogólnie na; 20 k W h /t (tabl. 2), licząc się z nieco lepszym nagrzew aniem w sadu.

Z obliczeń i w yk resu (rys. 1) o trzy m an o ja s n ą odpow iedź, że w alco

w anie tak ic h wlewków b y ło b y w obecnych w a ru n k a ch zupełnie niemożliwe, poniew aż spow odow ałoby z a trzy m a n ie silnika napędow ego, p rzeciąża

nego w ielokrotnie p o n a d dopuszczalną dla niego w artość. Do tak iej p rac y b y łb y p o trz e b n y silnik o m ocy około 2700 kW . Takiego zaś silnika m ogłyby nie w y trzy m a ć elem enty n ap ęd zan e, ja k przekładn ie, łączniki i n asad y.

Zestawienie wyników pomiarów

Lp O bjaśnienie W artości

1 Ciężar w lew ka p łaskiego t 2,20 2,23 1,91 1,91

2 Czas ca łk o w ity sec 411,6 434,8 195,1 195,0

3 Czas w alcow an ia sec 51,6 40,8 47,1 40,0

4 Czas biegu jałow ego sec 360 388 148 155

5 C ałkow ity pobór energii na b ieg ja 

ło w y kW łi 34,4 36,3 12,4 16,3

6 W sk azan ia liczn ik a energii w czasie

jednego cy k lu w alcow ania kW k 54 60 42 42

7 E nergia pobrana bez energii biegu

jałow ego kW h 19,6 23,7 29,6 25,7

8 Grubość końcow a b lach y m m 16,0 16,0 14,6 14.6

9 T em peratura końcow a w alcow a

nia °C 920 890 1000 958

10 E nergia zu ż y ta w czasie w alcow ania bez energii biegu jałow ego n a ton ę

b lach y k W h /i 8,9 10,6 15,5 13,4

11 C ałkow ity pobór energii na t b lach y

(brutto) kWh/< 24,5

*

26,8 22,0 22,0

(11)

Planprzepustówprzywalcowaniu4-tonowychwlewkówpłaskichnablachę o 2000mmszerokości i 15mmgrubości. Całkowity współczynnik wydłużenia/.<■ = 25,3

P o m ia ry p ra cy i m ocy w w alcow ni 53

r2ci

Ch O

ci¡S3

O

CO h CO 05 H N *0 ® H lO H h rji N N N rf M io

O O O O F—i I -H — < H I N w r i 1. 0 C D L ^ c o c s o i - r j i '

O o

!>ł o

£ ci _o <N O r-Hip CO tO CO CO lO Tji O O O h C O iO M ^ tji000 ® CO lO «

O <D - - | •O

'O *>2

o ŁŁłC ©

Q

o o o to CO o

© co to

^ N (N Cl i Ó °<

>> A

- o. * .S li OD ¿4 £

£ O

£ « - A O £

toGO Cl h CO

h>

£

O to © ©

GO CO © © © ©

Cl M Cl lOlOtOCOCOCOCOhCOtO^^HOl

O -2 >>

A ®Ci5 ci

o c O^ rO

O o

N ci

CO CO CO (N Cl Cl (M Cl

8

(12)

54 IFu satow ski Z ygm u n t

R ys. 1. W yk res p rzep u stó w d la w a lco w a n ia 4 -to n o w y ch w lew k ów p ła sk ic h n a b la ch y 2000 X 15 m m

J e d y n ą w łaściw ą drogą b y ło by ty lk o zm niejszenie m om entów ro b o czych przez zastosow anie łożysk o znacznie m niejszych w spółczynnikach ta rc ia , n a p rz y k ła d ze sztu czn y ch m as p lasty cznych.

B IB L IO G R A F IA

[1] A . Gelikow, P r o j e k t o w a n i e i b u d o w a w a l c o w n i , K atow ice 1951.

[2] H. Fajuiaft, M a m e p u a j i u n o m e o p u u n p o K a m m i , t. IV , M ocK B a 1948.

[3] M. IlaBU O B ,' T e o p u n r ip o K a m m i. M ocK B a 1950.

[4] Z. W usatow ski, P r a c a i m o c w p r o c e s i e w a l c o w a n i a . P race GIMO 2. 1950, str. 2 13—67.

[5] A . Geleji, D i e B e r e c h n u n g d e r K r ä f t e u n d d e s K r a f t b e d a r f e s b e i d e r F o r m g e b u n g i m b i l d s a m e n Z u s t a n d e d e r M e t a l l e , B u d a p est 1951.

[6] H . H off, T . D ah l, G r u n d l a g e n d e s W a l z v e r f a h r e n s , D uesseldorf 1950.

[7] L . U nderw ood, F i r s t R e p o r t o f th e R o l l i n g M i l l R e s e a r c h S u b — C o m m i t t e e , „Special R ep o rt“ 34, L ondon 1946.

[8] F . W aldorf, T a p e r e d R o l l e r B e a r i n g s a n d t h e i r A p p l i c a b i l i t y to S t e e l M i l l E q u i p m e n t ,

„Iron and S teel E n gin eer“ 7 (1930), str. 7 9 —91.

[9] F . W aldorf, T a b l e s o f R o l l i n g P r e s s u r e s a n d P o w e r R e q u i r e m e n t s f o r R o l l i n g S t e e l S h a p e s , P ittsb u rg 1930.

[10] H . Schreger, L e i s t u n g u n d K r a f t v e r b r a u c h i m W a l z w e r k , „A rchiv für das E isen  h ü tte n w e se n ,“ 3 (1929), str. 1 1 7 - 1 2 2 .

[11] H . H off, T . D a h l, E i n f l u s s d e r S t a h l z u s a m m e n s e t z u n g a u f d e n A r b e i t s a u f w a n d u n d d e n F o r m a e n d e r u n g s w i d e r s t a n d b e i m B l o c k w a l z e n , „Stahl und E isen “ 54 (1934), str. 277 — 289.

[12] H . H off. T. D ah l, U n t e r s u c h u n g e n ü b e r d e n A r b e i t s a u f w a n d b e i m B l o c k w a l z e n , „Stahl u . E ise n “ 55 (1935), str. 1 1 8 2 -1 1 8 8 .

[13] G. W eddige, W a r m w a l z v e r s u c l i e a n u n l e g i e r t e n u n d h o c h le g ie r te n S t ä h l e n b e i v e r  s c h i e d e n e n W a l z b e d i n g u n g e n , „Stahl und E isen “ 57, (1937), str. 9 1 3 —21.

[14] M. S teifes, E r m i t t l u n g e n d e s K r a f t b e d a r f e s b e i m W a l z e n a r t ä h n l i c h e n u n d a r t v e r  s c h i e d e n e n P r o f i l e , „Stahl u. E ise n “ 63 (1943), str. 2 9 5 —301.

[15] H. KpeftgjiHH, P a c n e m o ö a a m u ü n p u n p o K a m n e j i u c m o e u jie m n ti3 i f e e n m u x M e m a ji- A o e u c n A a e o e , MocKBa 1950.

[16] H. P p O M O B , O Ö p a ö o n iK a M em a J iJ to e d a s n e m e M ., M ocK B a 1953.

[17] O. E m icke, II. L ucas, D a s W a l z e n v o n L e i c h t m e t a l l e n z u B l e c h e n u n d B ä n d e r n ,

Freiberg 1944.