Spôsob a zariadenie na zabránenie kmitania

Je ešte 9 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SPÓSOB A ZARIADENIE NA ZABRÁNENIE KMITANIA0001 Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na zabránenie kmitania,obzvlášť oktávového kmitania 3. a 5. rádu, vo valcovacom zariadení s aspoň jednou valcovacou stolicou s nastavovaním valcov a aspoň jednou sériou0002 Pri valcovacích zariadeniach je známe, že pri určitých prevádzkových stavoch dochádza k nežiadúcim kmitaniam, resp. vibráciám, ktoré môžu viest k značným škodám na zariadení, ako aj k defektom na valcovanom materiáli. Superpozíciou kmitaní, ktorých príčiny detailne ešte neboli celkom vysvetlené,môžu vznikať kmitania s narastajúcou amplitúdou, teda kmitania s negatívnym tlmením. Dôsledkom toho sú nestabilné stavy kmitaní, resp. vibrácie s veľmi vysokým energetickým obsahom. Okrem uvedených škôd na zariadení však môžu vznikat tiež neprípustné odchýlky geometrických rozmerov a nežiadúce povrchové vzory, resp. povrchové defekty na valcovanom materiáli. Oboje znamená pre výrobu značné náklady, pretože vadne valcované produkty musiabyt ako zmätky vyradené.0003 Odbornikovi sú z množstva pri valcovacích procesoch vznikajúcich vibrácií známe dve typické skupiny, ktoré sa rozdeľujú podľa ich znakov, ako napr. frekvencie a ich pôsobenie v oktávových kmitaniach 3. a 5. rádu. Oktávové kmitania 3. rádu vznikajú vo frekvenčncm rozsahu asi 100 až 350 Hz a sú vyznačené vysokým energetickým obsahom, takže tiež môžu na valcovanom materiáli vznikat značné mechanické škody. Tieto kmitania sú doprevádzarié hlasitým hlukom. Uvedené frekvencie pritom závisia od príslušnej konfigurácie zariadenia a od valcovacích parametrov a môžu sa pretoi od nich odchyIovat. Na sérii valcov často medzi valcami vzniká proti sebenasmerované kmitanie, pričom dochádza k pretiahnutiam stojanov va|covacích stolíc. Javy Stick-Slip môžu byt ďalšími príčinami pre kmitanie, pričom aj rozdiely pri hnacích momentoch valcov môžu byt príčinami pre vibrácie.Podstatný znak týchto kmitaní predstavuje vznik nestabilných stavov kmitania.0004 Oktávové kmitania 5. rádu vznikajú vo frekvenčnom rozsahu asi 500 až 800 Hz a vedú k povrchovým defektom na valcovanom materiáli a detekujú sa čiastočne až prostredníctvom týchto defektov na valcovanom materiáli.Pritom kmitajú pracovné valce voči oporným valcom.0005 Oba typy kmitania majú spoločné, že pri tom dochádza k pohybom série valcov a tým k odchýlke od požadovanej medzery medzi valcami. Podľa typu kmitania sa ukazujú defekty na valcovanom materiáli rôzne vyrazené ako povrchové defekty, ako geometrické defekty alebo tiež ako ich kombinácie.0006 Zo stavu techniky sú známe monitorovacie systémy. Tieto systémy sledujú, resp. merajú stav kmitania valcovacieho zariadenia, resp. valcovacej stolice a redukujú v prípade vznikajúcich vibrácií rýchlosť valcovania, aby sa tak vibrácie redukovali, príp. sa zabránilo nestabilitám. Nevýhodné pri spôsoboch,ktoré využívajú monitorovacie systémy, je značný pokles produktivity, podmienený redukciou rýchlosti valcovania.0007 Ďalej sú známe valcovacie zariadenia s pasívnymi systémami tlmenia kmitania. U nich sa prostredníctvom tlmičov redukuje energia vznikajúceho kmitania a tak sa redukuje nebezpečenstvo škôd. Tieto systémy môžu však zabraňovať povrchovým defektom na valcovanom materiáli len nedostatočne, takže úloha, vyrábať bezchybný valcovaný materiál, sa tým0008 US 5724 846 opisuje spôsob na likvidáciu vibrácií (oktávových kmitaní) vo valcovacom zariadení na valcovanie pásu. Pri tom sa valcovaciemu zariadeniu vtláča zložka kmitania, ktorá je vzhladom k existujúcemu kmitaniu asynchrónna, aby sa zabránilo vertikálnym kmitaniam valcov. Opísané riešenie vychádza pri tom však stále z existujúceho kmitania, ktoré sa používa ako základ pre protiopatrenia. Vo valcovniach nestačí toto riešenie, pretože nazáklade meniacich sa prevádzkových stavov i cez protiopatrenia môžu navalcovanom materiáli vznikať defekty. Obzvlášť pre kmitania s narastajúcou amplitúdou, ktoré sú charakterizované negatívnym tlmením, nemôže bytpomocou vynálezu opísaného v US 5 724 846 nájdené riešenie.0009 Z US 6 387 214 B 1 je možné postrehnút zariadenie, pričom na základe nameraných vibrácií prostredníctvom aktuátora sa ovplyvňuje stav vibrácií valca. Riešenie však ponúka len odkaz na to, ako sa vibrácie redukujú,nie však, ako sa im môže zabrániť. Pre prípad nestabilného stavu kmitania sa0010 Je zásadným znakom, že nestabilné stavy kmitania môžu byt odstránené a tým stabilizované len prostredníctvom regulácie, teda spätnými vedeniami informačného signálu. Podrobné vysvetlenie tejto skutočnosti saopät nachádza v nižšie uvedených zverejneniach ~ Kailath T. Linear Systems, Prentice Hall, 1980.- Franklin G., Powell D., Emami-Naeini A. Feedback Control of Dynamic Systems, Fourth Edition, Prentice Hall, 2002.0011 Úlohou vynálezu je ďalej rozvinúť spôsob zodpovedajúci predvýznakovej časti nároku 1, aby sa škodám na valcovacom zariadení, resp. defektom na valcovanom materiáli v dôsledku kmitania, resp. vibrácií zabránilo, príp. sa vylúčili.0012 Úloha sa v súlade so spôsobom podľa vynálezu rieši podľa význakovej časti nároku 1. Prostredníctvom spôsobu podľa vynálezu sa zabraňuje vzniku vibrácií, ktoré môžu viest k poruchám valcovacej prevádzky,resp. defektom na valcovanom materiáli, a zaisťuje sa prevádzka bez vibrácií a porúch. Na základe aspoň jednej permanentne meranej veličiny, ktorá saprivádza do regulátora, ktorý obsahuje regulačná pravidlo, založené na systémelineárnych a nelineárnych rovníc a/alebo diferenciálnych a/alebo diferenčných rovníc, a stav zariadení charakterizujúci dielćie modely s hydraulickým alalebo mechanickým modelom a/alebo modelom valcovacich sil, sa za pomoci tohoto regulátora v reálnom čase stanovuje aspoň jedna časovo premenlivá akčná veličina, privádza sa aspoň k jednému aktuátoru (5) a pomocou aktuátora sa pôsobí na aspoň jeden z valcov série valcov a/alebo na valcovaný materiál,pričom regulované veličiny sa udržujú porovnávaním meraných veličín s požadovanými veličinami permanentne pri definovaných požadovaných hodnotách.0013 Pri predpovedí správania regulovaného úseku je okrem dostatočne presného zachytenia prevádzkového stavu nutné i presné opísanie zariadenia,resp. správanie zariadenia. Správanie zariadenia sa pritom opisuje matematickým opisom, ktorý zohľadňuje všetky rozhodujúce fyzikálne vplyvy a súvislosti a správanie materiálu komponentov zariadenia a valcovaného materiálu. prostrednictvom lineárnych alebo nelineárnych, resp. s kombináciou lineárnych a nelineárnych dielčich modelov, čím sa dosahuje pre regulovanýúsek dostatočne presná simulácia.0014 Pomocou regulátora pri zohladnení podstatných neiinearít systému,ako napr. model valcovacich síl, aktuátor, atď., sa energia, ktorá vedie knárastu amplitúdy kmitania, odníma, resp. sa dosahuje to, že v systéme valcovne nahromadená energia dosahuje minimum. Matematickým regulačným pravidlom sa na základe lineárnych a/alebo nelineárnych rovníc a/alebo diferenciálnych rovníc a/alebo diferenčných rovníc stanovuje(ú) požadovaná(é) akčná velićina(y) ako funkcia nameranej(ých) veličiny(ín). Regulačná schémaktomu je znázornená na obr. 1.0015 Pri nestabilných pracovných bodoch vzrastá v systéme uložená energia a tým tiež amplitúdy kmitania v časovom priebehu. Bez pôsobenia na systém prostredníctvom cieleného regulačného zásahu, alebo ako pri známych systémoch prostredníctvom redukcie rýchlosti pásu, môže dochádzať k trhlinám pásu, veľkým škodám na zariadení, prestojom zariadenia a tým k veľmivysokým nákladom. Prostredníctvom redukcie rýchlosti pásu sa dosahuje, že sa

MPK / Značky

MPK: B21B 37/00

Značky: kmitania, zariadenie, zabránenie, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/17-e3852-sposob-a-zariadenie-na-zabranenie-kmitania.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob a zariadenie na zabránenie kmitania</a>

Podobne patenty