Автоматизированный электропривод совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, доктор технических наук Радионов, Андрей Александрович

• Радионов, Андрей Александрович
• доктор технических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор технических наук Радионов, Андрей Александрович

Введение.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ СОВМЕЩЕННОГО ПРОКАТНО-ВОЛОЧИЛЬНОГО ПРОВОЛОЧНОГО СТАНА.

1.1. Способы производства проволоки и их особенности.

1.1.1. Волочение в монолитных волоках.

1.1.2. Прокатка в клетях с двух-, трех- и четырехвалко-выми калибрами.

1.2. Технологические линии агрегатов для производства стальной проволоки.

1.2.1. Конструкции существующих волочильных станов.

1.2.2. Конструкции прокатных проволочных станов.

1.2.3. Технологическая линия разрабатываемого совмещенного прокатно-волочильного стана.

1.3. Новые технологические решения в совмещенном прокатно-волочильном проволочном стане.

1.3.1. Влияние заднего и переднего натяжений на процессы в очаге деформации при прокатке.

1 3.2. Использование резерва сил трения при прокатке.

1.3.3. Использование противонатяжения для повышения эффективности процесса волочения.

1.4. Электроприводы прямоточных волочильных станов.

1.4.1. Электроприводы с последовательным соединением якорей.

1.4.2. Электроприводы с параллельным соединением якорей.

1.4.3. Электроприводы с индивидуальным питанием якоря.

1.5. Элеюроприводы непрерывных прокатных проволочных станов.

1.5.1. Разработки ВНИИМЕТМАШ.

1.5.2. Разработки Магнитогорского государственного технического университета.

1.5.3. Системы стабилизации размеров проката.

1.6. Методы непрерывного съема-проволоки на проволочных станах. Принцип действия и кинематическая схема разработанного двухкатушечного намоточного аппарата.

1.7. Общие технологические требования к электроприводам, совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана.

1.8. Выбор типа электропривода.

1.9. Выводы и постановка задачиисследований.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ОБЩИХ ПРИНЦИПОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ'СИСТЕМАМИ ПРОКАТНО-ВОЛОЧИЛЬНОГО ПРОВОЛОЧНОГО СТАНА.

2.1. Способ^управления прямоточной волочильной секцией с контролем противонатяжения.

2.1.1. Определение критериев оптимального управления.

2.1.2. Описание способа управления волочильной секцией с контролем противонатяжения.

2.1.3. Оценка возможности косвенного измерения величины противонатяжения.

2.2. Способ управления прокатной секцией с неприводной клетью.

2.2.1. Анализ способов построения систем управления электроприводов прокатной секции.

2.2.2. Описание способа управления прокатной секцией с промежуточной неприводной клетью. 94>

2:2.3. Определение границ устойчивости раската в межклетевых промежутках при его прокатке в секции с неприводной клетью.

2.3. Анализ процесса намотки проволоки.

2.3.1. Энергетический подход к процессу намотки проволоки.

2.3.2. Влияние параметров намотки на деформацию шпуль.

2.4. Разработка инженерных методик расчетарежимов электроприводов намоточного аппарата.

2.4.1. Методика расчета^нагрузочных режимов электроприводов катушек и поворотного стола.

2.4.2. Аналитические зависимости для определения величины начального натяжения.

2.5. Разработка способов управления^электроприводами намоточного аппарата.

2.5.1. Обоснование рационального законаизменения натяжения в процессе намотки.

2.5.2'. Общие принципы построения автоматизированных электроприводов двухкатушечного намоточного аппарата.

2.6. Выводы.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СОВМЕЩЕННОГО ПРОКАТНО-ВОЛОЧИЛЬНОГО ПРОВОЛОЧНОГО СТАНА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ.

3.1. Разработка математической модели прокатной секции.

3.1.1. Математическое описание очага деформации приводных клетей.

3.1.2. Математическое описание очага деформации не-приводной-клети.

3.1.3. Математическое описание межклетевого промежутка перед приводной клетью.

3.1.4. Математическое описание межклетевого-промежутка перед неприводной клетью.

3.1.5. Расчет статического момента на валу двигателя.

Математическое описание редуктора.

3.2. Разработка математической модели волочильной секции.

3.2.1. Математическое описание очага деформации.

3.2.2. Математическое описание межбарабанного промежутка, редуктора.

3.3. Математическое описание двухкатушечного намоточного аппарата.

3.3.1. Математическое описание участка смотки.

3.3.2. Математическое описание технологической нагрузки.

3.4. Структурная схема обобщенной математической модели совмещенного прокатно-волочильного стана.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ СОВМЕЩЕННОГО ПРОКАТНО-ВОЛОЧИЛЬНОГО ПРОВОЛОЧНОГО СТАНА.

4.1. Исследование динамических свойств электромеханической системы приводная - неприводная - приводная клети.

4.2. Исследование динамических свойств известных систем электроприводов прямоточных волочильных станов.

4.3. Исследование динамических свойств процесса формирования натяжения при намотке проволоки.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ СОВМЕЩЕННОГО ПРОКАТНО-ВОЛОЧИЛЬНОГО ПРОВОЛОЧНОГО СТАНА.

5.1. Общий принцип построения системы автоматизированного электропривода совмещенного прокатно-волочильного стана. 210,

5.1.1. Концепция построения системы.

5.1.2. Функциональная схема электропривода, реализованного по системе ПЧ-АД.

5.2. Электропривод с контролем резерва сил трения в очагах деформации.

5.3. Синтез системы управления электроприводов прокатных клетей.

5.3.1. Структурные схемы систем регулирования.

5.3.2. Определение параметров регуляторов натяжения и критического угла в очаге деформации.

5.4. Синтез системы управления электроприводов волочильных блоков.

5.4.1. Структурная схема системы управления.

5.4.2. Определение параметров регулятора противона-тяжения.

5.5. Разработка автоматизированных электроприводов двух-катушечного намоточного аппарата.

5.5.1. Структурные схемы систем регулированиям.

5.5.2. Определение параметров регуляторов.

5.6. Выводы.

ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ^.

6.1. Статические нединамические свойства ведомых электроприводов прокатной и волочильной секции с системой регулирования натяжения и противонатяжения.

6.2. Статические и динамические свойства ведущего электропривода волочильной секции с системой регулирования скорости.

6.3. Переходные процессы в разработанных системах автоматизированного электропривода.

6.4. Исследование динамических режимов при.перебросе проволоки в двухкатушечном намоточном аппарате.

6.5. Выводы.

ГЛАВА 7. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

7.1. Методика проведения экспериментальных исследований.

7.2. Экспериментальные исследования режимов электроприводов прокатной секции.

7.2.1. Описание экспериментально-промышленной установки.

7.2.2. Результаты экспериментальных исследований.

Проверка адекватности разработанных математических моделей и основных теоретических положений.

7.3. Внедрение автоматизированного электропривода волочильной секции на прямоточном волочильном стане ВПТ 5/750 Белорецкого металлургического комбината.

7.3.1. Описание экспериментального прямоточного волочильного стана.

7.3.2. Результаты экспериментальных исследований.

Проверка адекватности разработанных математических моделей и основных теоретических положений. 285 7.4. Внедрение опытно-промышленного образца двухкату-шечного намоточного аппарата на стане UDZWGT40/

Магнитогорского калибровочного завода.

7.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированный электропривод совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана»

Доля производства длинномерных изделий, таких как проволока и т.п. в общем объеме выпуска стального проката составляет до 10. 12 % (или в целом по России до 10 млн. тонн/год). Основным способом их производства является волочение через монолитные волоки [1-4], реже через роликовые волоки, а также прокатка в двух- или многовалковых калибрах [5-8].

В настоящее время оборудование волочильного передела на большинстве метизных предприятий России выработало свой ресурс, находится в изношенном состоянии и требует комплексной реконструкции. Большинство таких станов оснащено групповыми электроприводами постоянного тока с последовательным либо параллельным соединением якорей с устаревшими системами регулирования (в большинстве случаев по цепи возбуждения двигателей).

Основными причинами неудовлетворительного состояния метизной отрасли являются отсутствие отечественных разработок и слабый уровень работающих в этом направлении научных школ. Так, Алма-Атинская научная школа, традиционно занимавшаяся разработкой волочильных станов и их электроприводов и являвшаяся одним из лидеров в данном направлении, в настоящее время является зарубежной. Головные метизные предприятия (Белорецкий металлургический комбинат, Магнитогорский метизно-металлургический завод (в настоящее время ОАО "ММК-МЕТИЗ") оснащены устаревшим оборудованием. Ведущая научно-исследовательская организация ВНИИМЕТИЗ (г. Магнитогорск) практически прекратила свою научную деятельность.

В связи со сложившейся ситуацией возникла острая необходимость в современных научно-технических разработках, направленных на создание новых и модернизацию существующих агрегатов для производства проволоки. Это может быть обеспечено только при эффективной работе научных школ, одна из которых создается в настоящее время на базе Магнитогорского государственного технического университета совместно с ОАО "Белорецкий металлургический комбинат" и ОАО "ММК-МЕТИЗ".

Большинство эксплуатируемых волочильных станов - это станы с накоплением проволоки (магазинного типа). Подобные станы имеют не только повышенные энергозатраты, но и- неспособны осуществлять высокоскоростные процессы волочения. Исследования технико-экономических^показателей различных станов метизных заводов показали, что коэффициент технического использования волочильных станов составляет менее 0,5 [9, 10]. Основными факторами, снижающими-производительность станов являются обрывность проволоки, большие затраты времени на проведение вспомогательных.операций (заправку стана, остановку для замены катушек намоточных аппаратов).

Повысить эффективность процесса волочения возможно применением станов прямоточного типа [4, 5, 11; 12]. Однако у эксплуатируемых в настоящее время^прямоточных волочильных станов также наблюдается высокая обрывность проволоки, из-за чего в некоторых случаях теряется до 44 % рабочего времени [13, 14]. Основная причина высокой обрывности - нестабильность противонатяжения (натяжения между воло-кой и ^предыдущим барабаном). Этот параметр зависит от большого числа технологических факторов, что затрудняет задачутехнологов и волочильщиков' в выборе и регулировке режимов работы электроприводов. Следует заметить, что несмотря на ряд преимуществ по сравнению с петлевыми волочильными станами, прямоточные станы; не получили^ широкого применения на отечественных металлургических-предприятиях. В основном это связано со сложностью настройки; отсутствием ^замкнутых систем автоматического регулирования электроприводов волочильных барабанов и систем управления агрегатом в целом.'

Несмотря на то, что замена волочения проволокшее прокаткой^позволяет повысить скорость обработки, снять ограничения единичных обжатий прочностью переднего конца, прокатка проволоки-до сих пор. не получила массового распространения. Причиной этого в первую очередь являются сложность технологического оборудования применяемых прокатных.станов, высокие капитальные и эксплуатационные затраты. Значительно упростить состав применяемого оборудования и снизить затраты возможно применением в составе непрерывного прокатного стана неприводных, клетей. Энергия, необходимая для деформации'металла в такой клети, подводится только путемтодпора обрабатываемого.металла со стороны предыдущей клети и натяжения со стороны последующей. Подобное решение обеспечивает использование резерва сил трения-в очагах деформации приводных клетей; позволяет уменьшить капитальные^затраты настроительство стана и .повысить к.п.д. процесса, прокатки* на.10.15 % [15, 16].

Следует отметить, что в настоящее время прокатка с использованием резервных сил трения вызывает все больший интерес и получает все более широкое применение: Известны результаты исследований ученых института черной металлургии НАН Украины [17-21], Сибирского государственного индустриального: и Магнитогорского государственного технического университетов. В последнем;5 при? непосредственном участии автора, ведется работа над созданием нового технологического агрегата для производства: металлической проволоки - совмещенного про-катно^волочильного проволочного стана:

Этот принципиально новый стан имеет в своей технологической линии две последовательно расположенные- секции:- прокатную и волочильную [22]; металл в- которых обрабатывается непрерывно. Его главной' отличительной^ особенностью является применение трехклетевой; прокатной секции, вторая клеть которой выполнена неприводной. Волочильная: секция совмещенного стана представляет собой прямоточный волочильный стан, состоящий из двух блоков и- обеспечивающий получение продукции с заданным качеством - поверхности по всей длине и геометрии по сечению. При необходимости: высоких обжатий возможна-установка двух т более: прокатных секций без ухудшения качества поверхности проволоки, обеспечиваемого за счет волочильной секции

С целью повышения производительности стана в его линии устанавливается двухкатушечный намоточный, аппарат, обеспечивающий/ непрерывный съем? готовой проволоки и создающий предпосылки для повышения коэффициента использования механического оборудования (вплоть до единицы).

По оценке специалистов-прокатчиков применение совмещенной: технологии прокатки и волочения обеспечивает следующие основные преимущества:

1. Повышение производительности за счет:

- увеличения скорости прокатки-волочения до 30.45 м/с при скоростях на обычных прямоточных станах 10.13 м/с;

- повышения коэффициента технического использования (к.п.д. процесса производства) с 0,5 до 0,9.0,95 за счет снижения обрывности-проволоки и сокращения времени* вспомогательных операций (заправки стана; за-г мены катушек намоточных аппаратов и др.).

2: Снижение энергозатрат на производство проволоки на 30.40% главным образом за счет использования резерватсил трения при прокатке и уменьшениягпотерь на трение при волочении:

3. Снижение; капитальных; затрат наг строительство стана на 10. 15%. '

4: Повышение; качества, выпускаемой продукции за счет сочетания преимуществ прокатки (равномерные обжатиями др«) и волочения (высокое качество поверхности по длине и геометрии по сечению).

5. Снижение эксплуатационных затрат за счет исключения промежуточной транспортировки бунтов от прокатного к волочильному стану.

6: Расширение; сортамента иг повышение; гибкости производства за счет применения; прокатной секции, обеспечивающей; возможность быстрой-перенастройкижа требуемую;величину/обжатий*и«соответственно> толщину подката. .

7. Возможность производства проволоки из труднодеформируемых марок стали за счет/ установки в технологической линии двух и более прокатных секций.

Кроме того, обеспечивается социальный эффект за.счет улучшения условий труда, повышения; безопасности обслуживающёго персонала, обеспечиваемых путем внедрения современных-средств автоматизации:

При< разработке: нового технологического- агрегата наиболее остро стоит проблема создания систем автоматизированных?электроприводов, обеспечивающих' как; выполнения новых технологических требований, так и безаварийную работу стана в целом. Поскольку совмещенный стан состоит из двух непрерывных секций - прокатной и волочильной, а также участка смотки, то проведенные под руководством и=непосредственном участии автора исследования1 [23-26] базировались на работах известных отечественных и зарубежных научных школ и специалистов, как в области автоматизированного электропривода [27, 9]; так; и в области обработки металлов давлением [5, 8, 28-30].

Вопросу создания систем!автоматизированного;электропривода:непрерывных проволочных прокатных станов посвящены. работы многих авторов:[27, 31-37]; Однако в подавляющем большинстве из них-предлагается традиционный? способ^ управления-непрерывными станами* суть которого, состоит в* задании таких линейных скоростей металла по клетям^ при которых обеспечивается- требуемый5 режима межклетевых; натя-. жен и й [31-34]. Опыт эксплуатацииподобных систем на проволочных станах показал их низкую надежность.работы. Более эффективными оказались автоматизированные; электроприводы; с системами^ прямого, либо косвенного регулирования межкпетевых натяжений, а- также системы стабилизации размеров проката [27, 38-40].

Анализ известных- систем электропривода показал невозможность их непосредственного, применения в прокатной секции создаваемого стана. Это связано с наличием промежуточной неприводной прокатной* кпети; создающей принципиально новые взаимосвязи>электромеханйче-ских систем предшествующей и последующей клетей.

В подавляющем большинстве, работ, посвященных автоматизированному электроприводу прямоточных волочильных станов [9, 14, 41-47] разрабатывается, либо совершенствуется групповой электропривод, построенный. на* базе двигателей постоянного тока с последовательным либо параллельнымхоединением якорей. Основополагающие труды даг тированы 60-ми.80-ми годами, прошлого века. Опыт создания прямоточных волочильных станов на территории бывшего Советского Союза принадлежит Алма-Атинскому заводу тяжелого машиностроения (сегодня г. Апматы Республики Казахстан); Как показано в работах [10, 24, 26] эксплуатируемые сегодня системы электропривода' прямоточных волочильных станов не удовлетворяют постоянно возрастающим технологическим требованиям, а потому не могут быть приняты в качестве электропривода волочильной секции совмещенного стана. Это связано; с низкой с точностью, регулирования натяжения^ полным отсутствием ; контроля и автоматического регулирования противонатяжения и вытекающими отсюдашысокой обрывностью и низкой скоростью;Волочения.

В настоящее время существуют различные способы, съема проволоки с волочильных и прокатных станов: сматывание проволоки в бухты при помощи грейфера; с помощью намоточных аппаратов с неподвиж-т ным барабаном, наиболее распространенный - нажатушкжсравнитель-но:большой емкости с индивидуальным электроприводом и др. [3, 48-55].

Все перечисленные способы, наряду со специфическими имеют и общий для всех недостаток, влияющий на производительность волочильного оборудования в целом, - необходимость остановки процесса волочения либо прокатки для замены катушек после их заполнения.

Стремление повышения производительности волочильного оборудования за счет увеличения объема наматываемой проволоки на катушку, соответственно при меньшем числе остановок наматывающего устройства, не дало положительных результатов. Во-первых, из-за низкого уровня механизации и автоматизации замены заполненных катушек и их транспортировки (многие операции при этом выполняются вручную) процесс производства становится значительно более трудоемким. Во-вторых, предприятиям - потребителям металлической проволоки во многих случаях требуется перемотка ее на катушки определенной емкости, чаще в несколько раз меньшей, что ведет к дополнительным затратам материальных ресурсов и времени. Отсюда возникла задача создания принципиально нового двухкатушечного намоточного аппарата для непрерывного съема проволоки с совмещенного прокатно-волочильного стана, обеспечивающего высокий коэффициент использования механического оборудования при любой заданной емкости катушек.

При разработке электропривода двухкатушечного намоточного аппарата были приняты во внимание и использованы результаты работ по созданию намоточных устройств как проволочных станов, так и моталок других агрегатов [31, 33, 56-61]. Однако при этом необходимо также учесть и выполнение принципиально нового технологического требования: осуществления режима переброса проволоки с заполненной катушки на пустую без потери натяжения, петлеобразования, рывков и т.д.

Целью настоящей диссертационной работы является создание автоматизированных электроприводов принципиально нового технологического агрегата - совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана, обеспечивающего гибкое, энергоэффективное производство проволоки при одновременном увеличении производительности, снижении капитальных и эксплуатационных затрат и повышении качества продукции.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1. Проведен анализ* особенностей технологических режимов электромеханических* систем совмещенного прокатно-волочильного стана, а также анализ существующих электроприводов* непрерывных проволочных прокатных; прямоточных.волочильных^станов и намоточных аппаратов непрерывного действия;

2. Определены критерии оптимального (с точки» зрения экономической эффективности технологического процесса) управления прямоточной волочильной секцией, границ устойчивости проката* в межклетевых промежутках: при-его прокатке в секции с неприводной клетью. Предложена* инженерная* методика-определения величины.начального натяжения и.обоснован.оптимальный-закон.его изменениям процессе намоткиг проволоки.4 Разработаны обобщенные и индивидуальные, требования к электроприводам-^системам,управления технологическихузлов стана;

3. Предложена инженерная.методика расчета нагрузочных'режимов электроприводов» катушек и ■ поворотного стола двухкатушечного намоточного аппарата;

4: Разработана математическая? модель совмещенного, прокатно-волочильного, стана (электромеханических систем-приводная— неприводная - приводная клети - волочильные, блоки--двухкатушечный намоточный аппарат с учетом взаимосвязи'электроприводов через обрабатываемый-металл) как объекта автоматизации;

5. Выполнены исследования динамических свойств электромеханических систем совмещенного прокатно-волочильного стана методами математического моделирования;

6. Разработаны способы, и системы управления электроприводами совмещенного стана с учетом их силовой взаимосвязи^ новом технологическом процессе;

7. Проведены теоретические и экспериментальные исследования разработанных автоматизированных электроприводов; а.также промышленная апробация и,внедрение полученных научных-результатов.

Результаты решениятоставленных* задач отражены в семи,главах диссертации.

В первой*главе:на основе литературно-патентных исследований дан анализ технологических процессов-прокатки и волочения проволоки* с точки зрения резервов повышения производительности и- снижения энергозатрат на производство. Представлена технологическая схема совмещенного прокатно-волочильного стана, создаваемого при непосредственном участии автора. В результате теоретического анализа энергетических процессов при формоизменении проката доказана экономическая целесообразность применения, способа прокатки с использованием резерва сил трения и соответственно прокатной секции с промежуточной неприводной клетью. Также установлено, что эффективность процесса-волочения можно существенно повысить оптимизацией величин проти-вонатяжений. Установлено, что перспективным и универсальным устройством для непрерывного съема-проволоки является разработанный при участии»автора двухкатушечный*намоточный аппарате параллельным расположением катушек.

Представлен обзор известных-систем управления электроприводами непрерывных проволочных прокатных и волочильных станов, а также их намоточных аппаратов. В результате показана низкая эффективность их непосредственного применения Вг прокатной* секции. Доказано, что применение существующих систем управления электроприводами волочильной секции не позволяет обеспечить современные требования > по производительности, коэффициенту загрузки стана и качеству- продукции.

Сформулированы общие технологические требования к автоматизированным электроприводам и системам управления. Осуществлен выбор регулируемых параметров, даны конкретные численные значения по точности регулирования. Предложена к реализации система преобразователь частоты - асинхронный короткозамкнутый двигатель с индивидуальным инвертором и общим выпрямителем для всех электродвигателей технологической линии.

Определены задачи исследований.

Во второй главе на основе анализа технологического процесса разработан способ управления электроприводами барабанов прямоточной волочильной секции, обеспечивающий непрерывный контроль и автоматическое регулирование противонатяжения. Предложен способ управления электроприводами прокатной секции с промежуточной неприводной клетью, обеспечивающий осуществление способа прокатки с использованием резерва сил трения. Разработана методика определения границ устойчивости проката в неприводной клети.

Дан анализ процесса намотки проволоки с точки зрения энергетических затрат и влияния натяжения на деформацию шпуль. Обоснован рациональный закон изменения натяжения. Разработана инженерная методика расчета нагрузочных режимов электроприводов катушек и поворотного стола, предложены общие принципы построения систем управления электроприводов двухкатушечного намоточного аппарата.

В третьей главе определены функциональные и структурные взаимосвязи между технологическими переменными (момент двигателя, скорость, межклетевые натяжения, подпор, усилие волочения, противона-тяжение) для отдельных электроприводов совмещенного прокатно-волочильного стана. Разработано математическое описание электромеханических систем прокатной и волочильной секций с учетом упругих свойств проката. Предложена структурная схема взаимосвязи электроприводов прокатной секции с промежуточной неприводной клетью и прямоточной волочильной секцией. Разработаны математическая модель двухкатушечного намоточного аппарата и комплексная модель совмещенного прокатно-волочильного стана.

Четвертая глава посвящена аналитическим исследованиям электромеханических систем агрегата. С использованием метода логарифмических амплитудно-частотных характеристик проведен анализ динамических свойств электромеханической системы "приводная - неприводная - приводная клети", проведено исследование динамических свойств известных систем электроприводов прямоточных волочильных станов, а также динамических свойств процесса формирования натяжения при намотке проволоки. Показано, что процессы формирования натяжений, подпора, критических углов в очагах деформации и противона-тяжений как по отношению к управляющим, так и по отношению к возмущающим воздействиям имеют колебательный характер. Определены диапазоны возможных частот колебаний. Отмечено, что эксцентриситет паковки оказывает существенное влияние на процесс формирования натяжения намотки и при определенных условиях может вызвать колебания по амплитуде, соизмеримые с его установившимся значением. Это накладывает ограничения на скорость намотки, а следовательно, на производительность стана.

В результате аналитических исследований дан вывод о принципиальной возможности < реализации-технологических, требований средствами современного автоматизированного электропривода.

Пятая глава посвящена разработке систем управления автоматизированными электроприводами. Выполнение противоречивых требований по точности регулирования скорости обработки, натяжения во 2-ом межклетевом .промежутке, контролю величин критических углов в очагах деформации прокатной-секции, а также противонатяжений в каждом межбарабанном промежутке волочильной секции и натяжения намотки предложено выполнить распределением задач между электроприводами - путем разделения их на один ведущий и остальные ведомые. Обосновано, что в качестве ведущего электропривода целесообразно использовать электропривод последнего волочильного блока.

Разработаны и проанализированы два варианта построения систем автоматизированного электропривода* прокатной секции с промежуточной неприводной клетью. Предложен дополнительный контур-регулирования критического, угла, обеспечивающий^ его контроль, в 1-ой, клети прокатной секции и выравнивание критических углов в'очагах деформации приводных клетей.

Разработана cncTeMav регулирования натяжения электропривода первой клети, представляющая собой трехконтурную систему подчиненного регулирования с внутренними контурами тока, скорости и внешним контуром натяжения. Разработана система регулирования противонатя-жения электроприводов третьей клети^и первого волочильного блока, представляющая собой трехконтурную систему подчиненного регулирования с внутренними контурами тока, скорости и внешним контуром про-тивонатяжения.

В качестве электропривода катушек предложена комбинированная система; включающая системы регулирования скорости и натяжения, автоматически переключающиеся в зависимости от режима работы двухкатушечного намоточного аппарата.

Методом, логарифмических амплитудно-частотных характеристик выполнен синтез регуляторов систем1 управления разработанных электроприводов.

В шестой главе проведены исследования статических и динамических свойств разработанных систем управления электроприводами на математической модели. Осуществлен расчет переходных процессов основных регулируемых координат электромеханических систем стана. Подтверждены работоспособность предложенных систем управления электроприводов клетей, блоков и намоточного аппарата и обоснованность выбора структур разработанных-регуляторов. В результате обобщения теоретических исследований установлен диапазон возможного изменения скорости керна пустой катушки, при котором отклонения натяжения проволоки не превышает допустимых значений.

Седьмая глава посвящена' исследованию разработанных автоматизированных электроприводов в промышленных условиях. Рассмотрены вопросы промышленной апробации и-внедрения полученных научных результатов диссертационной' работы. Экспериментальные исследования проведены в промышленных условиях, разработанные системы автоматизированного электропривода опробованы и внедрены:

- на действующем волочильном стане ВПТ 5/750 цеха'№16 ОАО "Бело-рецкий металлургический комбинат", в результате чего снижены затраты электроэнергии.'на* волочение на. 9 % и повышена производительность стана за счет снижение обрывности проволоки на 12 %;

- на экспериментально-промышленном образце прокатной секции плющильного, прецизионного стана 3x2/160 ОАО "Белорецкий металлургический комбинат", в результате чего доказана возможность снижения затрат электроэнергии на изготовление проволоки до 24 %;

- на намоточном аппарате действующего волочильного стана UDZWGT 40/21 ОАО "ММК-МЕТИЗ" (ранее ОАО "Магнитогорский калибровочный завод"), в результате чего увеличена производительность процесса волочения на 14 %.

Для исследований в промышленных условиях предложена методика эксперимента, которая позволила определить динамические свойства разработанных электроприводов в режимах разгона, работы на установившейся скорости, аварийного останова стана, изменения натяжения после неприводной клети- прокатной4 секции, противонатяжения и при скачкообразном формировании сигнала на входе регулятора противонатяжения.

Экспериментальные исследования автоматизированных электроприводов подтвердили работоспособность предложенных систем управления, достоверность основных теоретических выводов, правильность выбора принципов построения систем управления и настройки регуляторов.

В результате выполненного комплекса работ доказано, что разработанные системы автоматизированного электропривода обеспечивают выполнение всех технологических требований и реализацию непрерывного процесса изготовления проволоки.

В заключении приведены основные результаты проведенных исследований. В приложении представлены акты внедрения результатов диссертационной работы и приведена принятая система условных обозначений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Требования к автоматизированным электроприводам принципиально нового технологического объекта - совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана. Критерии оптимального управления прямоточной волочильной секцией с позиций повышения энергоэффективности процесса. Рациональный закон изменения натяжения в проволоке, при котором натяжение в процессе намотки изменяется по гиперболическому закону обратно пропорционально радиусу проволочной паковки. Инженерная методика определения величины начального натяжения проволоки при ее намотке на шпулю.

2. Математические модели электромеханических систем совмещенного прокатно-волочильного стана как объекта управления, учитывающие как взаимосвязи электроприводов через проволоку, так и принципиально новые особенности режимов прокатки с промежуточной неприводной клетью, вновь выявленные особенности влияния противонатяжения на поведение металла в очаге деформации при волочении, а также особенности процесса намотки проволоки на принципиально новом двухка-тушечном намоточном аппарате непрерывного действия.

3. Методика расчета нагрузочных режимов электроприводов катушек и поворотного стола двухкатушечного намоточного аппарата, конструктивно отличающегося от известных и подобных ему устройств.

4. Концепция построения автоматизированного электропривода принципиально нового технологического агрегата - совмещенного прокатно-волочильного стана, реализующая выполнение противоречивых требований по точности регулирования скорости обработки, натяжения, противонатяжения и контроле величин критических углов в очагах деформации прокатных клетей путем разделения их на один ведущий (электропривод последнего волочильного блока) и остальные ведомые. 5. Системы и? алгоритмы управления электроприводами прокатной секции, впервые имеющей в своем составе неприводную рабочую кпеть, отличающиеся наличием дополнительного контуров регулирования противонатяжения и критических углов в очагах деформации приводных клетей, а также настройки контуров регулирования.

6. Системы и алгоритмы управления электроприводами катушек. двухкатушечного намоточного аппарата, новой конструкции, а также настройки контуров регулирования, учитывающие более высокие частоты возмущающих воздействий.

7. Экспериментально-промышленный образец прокатной секции, опытно-промышленный образец двухкатушечного намоточного аппарата, автоматизированный электропривод прямоточного волочильного, стана, внедренный на действующем волочильном стане ВПТ 5/750 цеха №16 ОАО "Белорецкий металлургический комбинат".

8. Результаты теоретических и экспериментальных исследований статических и динамических свойств разработанных электроприводов и систем управления, подтверждающие принципиальную возможность использования резерва втягивающих сил трения в прокатных клетях, снижения затрат на деформацию проволоки при волочении и реализации процесса непрерывного съема проволоки, а также работоспособность разработанных электроприводов и систем управления.

По содержанию диссертационной работы опубликовано 44 печатных труда, в том числе две монографии, одно пособие, рекомендованное учебно-методическим объединением вузов России по образованию в области энергетики и электротехники; 34 статьи и доклада, 7 патентов и свидетельств о регистрации' программ: Полученные результаты докладывались и обсуждались на международных, всероссийский, региональных и корпоративных научно-технических конференциях, семинарах, совещаниях.

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Радионов, Андрей Александрович

11. Результаты работы получили промышленное внедрение на агрегатах ОАО "Белорецкий металлургический комбинат" и ОАО "Магнитогорский калибровочный завод", используются- ОАО "Магнитогорский ГИПРОМЕЗ" при проектировании новых технологических линий для производства стальной проволоки, а также в учебном процессе в ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Обоснованы технологические требования к автоматизированным электроприводам принципиально нового совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана. Принципиально новыми требованиями, отличающими разработанный электропривод от известных систем, являются:

- для электропривода прокатной секции - необходимость контроля величины критических (нейтральных) углов в очагах деформации приводных клетей;

- для электропривода волочильной секции - обеспечение регулирования величины противонатяжения и поддержания его на технически обоснованном уровне.

Выполнение указанных требований обеспечивает существенное повышение энергоэффективности процесса производства металлической проволоки при одновременном увеличении его производительности.

2. Определены критерии оптимального управления прямоточной волочильной секцией с позиции ее энергетической эффективности. Разработана методика определения границ устойчивости раската в межклетевых промежутках при его прокатке в секции с неприводной клетью. Показано, что для всего диапазона сортамента металла, обрабатываемого на совмещенном прокатно-волочильном стане, мощностей сил натяжения и подпора достаточно для осуществления процесса прокатки в неприводной клети.

3. Предложен и обоснован энергетический подход к анализу взаимодействия проволоки и шпули намоточного аппарата, на основании чего определен рациональный закон изменения натяжения, при котором натяжение в процессе намотки снижается в функции радиуса проволочной паковки. Разработана инженерная методика определения величины начального натяжения проволоки (при ее намотке на пустой барабан шпули).

4. Разработана методика расчета нагрузочных режимов электроприводов катушек и поворотного стола двухкатушечного намоточного аппарата, имеющего конструктивные отличия от всех известных и подобных ему агрегатов.

5. Разработаны и реализованы в виде программных модулей для пакета визуального программирования SIMULINK математического пакета MATLAB 6.0 математические модели электромеханических систем совмещенного прокатно-волочильного стана как объекта управления, учитывающие взаимосвязи отдельных технологических узлов через обрабатываемый металл.

6. Предложена концепция, разработан и научно обоснован новый способ построения автоматизированных электроприводов принципиально нового технологического агрегата совмещенного прокатно-волочильного стана. Реализацию противоречивых требований предложено выполнить распределением задач между электроприводами -разделение их на один ведущий и остальные ведомые. Доказано, что в качестве ведущего электропривода, обеспечивающего требование по точности регулирования скорости, наиболее целесообразно использовать электропривод последнего волочильного блока. Электроприводы остальных ведомых клетей, блоков и шпуль намоточного аппарата должны при этом осуществлять регулирование натяжения и противонатяжения во всех межклетевых, межбарабанных промежутках и на участке смотки. Обоснован выбор типа электропривода.

7. Разработаны и научно обоснованы принципы построения, системы и алгоритмы управления электроприводами прокатных клетей, волочильных блоков и двухкатушечного намоточного аппарата совмещенного прокатно-волочильного стана. Доказана принципиальная невозможность косвенной оценки величины противонатяжений отдельно в каждом межбарабанном промежутке волочильной секции, в связи с чем предложены системы регулирования противонатяжения прямого действия. Средствами электропривода 1-ой клети предложено обеспечить контроль критических углов в очагах деформации приводных клетей прокатной секции.

8. Разработаны и научно обоснованы принципы построения, системы и алгоритмы управления электроприводами катушек двухкатушечного намоточного аппарата. К реализации предложена комбинированная система управления, включающая системы регулирования скорости и натяжения, автоматически переключающиеся в зависимости от режима работы намоточного аппарата.

9. Созданы и введены в опытно-промышленную эксплуатацию образцы прокатной секции и двухкатушечного намоточного аппарата, а также проведена реконструкция электропривода действующего прямоточного волочильного стана. Выполненные на этих агрегатах исследования дали экспериментальное подтверждение достоверности полученных теоретических результатов, работоспособности предложенных систем* управления и адекватности разработанных математических моделей.

10. Экспериментально подтверждена энергетическая эффективность предложенного способа производства проволоки на совмещенном прокатно-волочильном стане. При волочении достигнуто снижение затрат электроэнергии на 9 % и повышена производительность стана за счет снижения обрывности проволоки на 12%. При прокатке доказана возможность снижения затрат электроэнергии до 24 %. Внедрение двухкатушечного намоточного аппарата позволило повысить производительность процесса изготовления проволоки на 14%.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Радионов, Андрей Александрович, 2009 год

1. Производство стальной проволоки: Монография / Х.Н. Белалов, Б.А. Никифоров, Г.С. Гун и др. - Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ, 2006. -543 с.

2. Ресурсосбережение в метизном производстве: Коллективная монография / В.И. Зюзин, В.А. Харитонов, А.А. Радионов и др. Магнитогорск: МГТУ, 2001.-160 с.

3. Когос A.M. Механическое оборудование волочильных и лентопрокат-ных цехов. М.: Металлургия, 1980. - 311 с.

4. Коковихин Ю.И. Технология сталепроволочного производства. Киев, 1995.-608 с.

5. Коковихин Ю.И. Теория и практика применения роликовых волок в ста-лепроволочно-канатном производстве: Дисс. . д-ра техн. наук. Магнитогорск, 1974. - 374 с.

6. Антропов В.Н. Непрерывный стан для теплой прокатки проволоки из труднодеформируемых металлов // НИИИНФОРМТЯЖМАШ. Сер. Металлургическое оборудование. 1972. №1. С. 22-26.

7. Поляков М.Г., Никифоров Б.А., Гун Г.С. Деформация металла в многовалковых калибрах. М.: Металлургия, 1979.-240 с.

8. Никифоров Б.А. Теоретические основы и технология прокатки проволоки различного назначения в клетях с многовалковыми калибрами: Дисс. д-ра техн. наук. Магнитогорск, 1979. - 375 с.

9. Туганбаев И.Т. Автоматизированный электропривод волочильного оборудования: Дисс. д-ра техн. наук. М.: Алматы, 1997. - 350 с.

10. Тарнавский А.Л. Эффективность волочения с противонатяжением. -М.: Металлургиздат, 1959. 152 с.

11. Клубина Т.Г., Винницкий А.А. Об эффективности использования противонатяжения на прямоточных волочильных станах // Иэв. вузов, черн. металлургия. № 4, 1972. С. 95-98

12. Соколовский М.В. Исследование высокоскоростного волочения стальной низкоуглеродистой проволоки с целью создания технологии и оборудования: Дисс. канд. техн. наук.- Свердловск, 1980. 118 с.

13. Тулешов А.К. Разработка и исследование системы стабилизации про-тивонатяжений проволоки в многократных прямоточных волочильных станах: Дисс. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1984. - 211 с.

14. Посадский С.Г. Повышение эффективности процесса холодной прокатки проволоки с использованием резервных сил трения: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 2004. - 125 с.

15. Непрерывная прокатка сортовой стали с использованием неприводных рабочих клетей: Монография / А.П. Лохматов, С.М. Жучков, Л.В. Кулаков и др. Киев: Наук, думка, 1998. - 243 с.

16. Лохматов А.П., Жучков С.М., Кулаков Л.В. Использование резерва втягивающих сил трения в очагах деформации рабочих клетей при непрерывной сортовой прокатке // Сталь. -1996. №5. - С. 27-32.

17. Разработка метода анализа силового и энергетического взаимодействия рабочих валков комплекса "приводная неприводная клети" / С.М. Жучков, А.П. Лохматов. Л.В. Кулаков и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1997. - №10. - С. 34-40.

18. Концепция развития технологии и оборудования непрерывных сортовых станов // Сталь. 1995. - №5. - С. 51-53.

19. Малахов О.С. Разработка автоматизированного электропривода прокатного проволочного блока с промежуточной неприводной клетью: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 2006. - 120 с.

20. Линьков С.А. Разработка автоматизированного электропривода энергоэффективного волочильного стана: Дисс. канд. техн. наук. Магнитогорск, 2006. -120 с.

21. Туганбаев А.И.* Разработка автоматизированного электропривода двухкатушечного намоточного аппарата волочильного стана: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 2006. - 120 с.

22. Радионов А.А. Автоматизированный электропривод станов для производства стальной проволоки: Монография Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ", 2007. - 311 с.

23. Селиванов И.А. Автоматизированный электропривод непрерывных прокатных станов с многовалковыми калибрами: Дисс. . д-ра техн. наук. Магнитогорск, 1987. - 304 с.

24. Выдрин В.Н. Динамика прокатных станов. Свердловск: Металлургия, 1960.-256 с.

25. Колмогоров В.Л., Орлов С.И., Селищев К.П. Волочение в режиме жидкостного трения. М.: Металлургия, 1967. -155 с.

26. Перлин И.Л. Теория волочения М.: Металлургиздат, 1957.-424 с.

27. Бычков В.П. Электропривод и автоматизация металлургического производства: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1975. - 392 с.

28. Дружинин Н.Н. Непрерывные станы как объект автоматизации. М.: Металлургия, 1975. - 336 с.

29. Филатов А.С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки. М.: Металлургия, 1973. - 375 с.

30. Праздников А.В, Егоров B.C., Гринберг С.Д. Автоматизация непрерывных мелкосортных станов. М.: Металлургия, 1975. - 216 с.

31. Афанасьев В.Д. Автоматизированный электропривод в прокатном производстве. М.: Металлургия, 1977. - 280 с.

32. Бройдо Б.С. Синтез систем автоматического управления непрерывными станами холодной прокатки. М.: Металлургия, 1978. - 159 с.

33. Выдрин В.Н., Федосиенко А.С. Автоматизация прокатного производства. М.: Металлургия, 1984. - 472 с.

34. Шохин В.В. Исследование непрерывной прокатки проволоки в многовалковых калибрах с целью разработки способа автоматического регулирования размеров профилей: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1976.-143 с.

35. А.с. 942839 (СССР). Устройство регулирования размеров проката / В.П. Бычков, И.А. Селиванов, В.В. Шохин и др.

36. А.с. 950459 СССР. Устройство ограничения межклетевых натяжений на непрерывном прокатном стане / В.П. Бычков, И.А. Селиванов и др.

37. Зудкин С.Н., Пружак А.Г., Алалыкин Г.С. Электропривод и автоматика волочильных станов. М.: Металлургия, 1977. - 206 с.

38. Ганнель В.Я. Электропривод волочильных станов и канатных машин. М.: Металлургиздат, 1962. - 176 с.

39. Харченко О.З. Модернизация и исследование электропривода волочильного стана ВС 6/7-550: Дисс. канд. техн. наук. М., 1974. - 185 с.

40. Хранченков O.K. Создание, внедрение и исследование систем многодвигательного электропривода высокоскоростного стана многократного волочения стальной проволоки: Дисс. . канд. техн. наук. М.: ВНИИ-МЕТМАШ, 1974.-176 с.

41. Рябинин А.И. Исследование и разработка электропривода волочильного стана с учетом упругих: Дисс. . канд. техн. наук. Алма-Ата, 1984 -159 с.

42. Радионов А.А. Анализ способов построения электроприводов прямоточных волочильных станов // Электромеханика. №4, 2006. С. 55-59.

43. Селиванов И.А., Радионов А.А. Автоматизированный электроприводвысокопроизводительного прямоточного волочильного стана // Тр. конференции "Автоматизированный электропривод". Магнитогорск, 2004. С. 157-160.

44. Парнес М.Г. Расчет и конструирование намоточных станков. -М.: Машиностроение, 1975. 296 с.

45. Машины для наматывания проволоки на катушку UDS-800 и UDS-10ОО: Проспект фирмы "Грюна". Лейпциг, 1975. - 4 с.

46. Намоточная машина UDS-800/0: Паспорт и инструкция по эксплуатации. Карл-Маркс-Штат: "Грюна", 1972. - 20 с.

47. Намоточные машины UDS фирмы "Грюна": Техническое описание. -Дрезден, 1979. 206 с.

48. Технический проект АЗТМ намоточного аппарата НК-1/500 (черт. А764-00-00).

49. Волочильные станы для производства стальной проволоки / В.Д. Королев, И.И. Боков, Л.Е. Кандауров, Л.Г. Утюганов, Б.Н. Красавин. Магни-тогосрк: МГТУ, 1999. - 236 с.

50. Каюков А.С., Шубин И.Г., Пыхтунова С.В. Барабанные волочильные станы. Магнитогорск: МГТУ, 2004. - 98 с.

51. Королев В.Д., Кандауров Л.Е. Волочильные станы со скольжением для производства стальной проволоки. Магнитогорск: МГТУ, 2004. -146 с.

52. Мелкадзе М.А. Автоматизированный электропривод высокоскоростного двухкатушечного намоточного аппарата для непрерывного приема проволоки: Дисс. канд. техн. наук. М.: ВНИИМетмаш, 1974.

53. Мунсузбаев Т.М. Автоматизированный электропривод намоточного аппарата волочильного стана: Дисс. . канд. техн. наук (ДСП). Одесса: ОПИ, 1986.-186 с.

54. Барсуков В.Ф. Анализ технологических и энергетических режимов намоточных аппаратов волочильных станов и разработка электропривода, повышающего эффективность и качества процесса намотки: Дисс. . канд. техн. наук. М.: МЭИ, 1981.-230 с.

55. Радионов А.А., Карандаев А.С. Электропривод моталок и разматыва-телей агрегатов прокатного производства: Учеб. пособие. Магнитогорск:1. МГТУ, 2003.-134 с.

56. Альшиц В.М., Зеленцов В.И., Тикоцкий А.Е. Электроприводы моталок и разматывателей станов холодной прокатки. М.: ИНФОРМЭЛЕКТРО, 1980.-55 с.

57. Ронин Я.П. Автоматическое регулирование натяжения полосы на моталках станов холодной прокатки. М.: Металлургия, 1970. - 149 с.

58. Юхвец И.А. Волочильное производство. М.: Металлургия, 1965.

59. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. М.: Металлургия, 1971.-448 с.

60. Харитонов В.А. Исследование и разработка способа производства высокопрочной арматурной проволоки прокаткой в трехвалковых калибрах: Дисс. канд. техн. наук. Магнитогорск, 1975. - 143 с.

61. Ткаченко А.П. Исследование холодной прокатки проволоки и разработка методики расчета режимов деформации на непрерывном стане с трехвалковыми калибрами: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1980.-140 с.

62. Выдрин В.Н. , Попов Ю.Н., Кремсов Н.А. Экспериментальное исследование формоизменения и энергосиловых параметров при деформации проволоки способом прокатка-волочение // Прокатное производство: Сб. науч. тр. Челябинск, 1979. - Вып. 230. - С. 52-58.

63. Недовизий И.Н. Сталепроволочное-канатное производство Японии // Черметинформация. 1972. Сер. 9, информ. 2.

64. Ein neues Verfahren zur Haltumformung von Rippenstahl fur Betonstahl-matten / P. Funne, H. Meyer, H. Striepens, H. Shulte // Stal und Eisen -1976, №21.- S. 1015-1020.69. Пат 1111878 (Франция).70. Пат. 256594 (Австрия).

65. Пат. 1334153 (Великобритания).72. Пат. 3256727 (США).

66. Оптимизация расхода энергии в процессах деформации / Хензель А., Шпиттель Т., Шпиттель М. и др. М.: Металлургия, 1985. -184 с.

67. Технологические и силовые резервы прокатных станов / В.М. Клименко, В.И. Погоржельский, B.C. Горелик, Л.В. Коновалов. М.: Металлургия, 1976.-240 с.

68. Грудев А.П. Внешнее трение при прокатке. М.: Металлургия, 1973. -288 с.

69. Выдрин В.Н., Федосиенко А.С., Крайнов В.И. Процессы непрерывной прокатки. М.: Металлургия, 1970.-456 с.

70. Гринман И.Г., Сахипов Н.И. Решение задачи многосвязного регулирования многократных волочильных станов при помощи многополюсников // Автоматика и телемеханика. 1963. Т. XXIV. - № 4 - С. 548-557.

71. Пустыльников В.М., Ахмадиев А.Т., Беспалов Б.В. Динамика системы автоматического управления прямоточным волочильным станом // Изв. АН КазССР. Сер.физ.мат. № 4. Алма-Ата, 1968. - С. 6-14.

72. Пустыльников В.М., Беспалов Б.В. Основные характеристики процессов регулирования в прямоточных волочильных станах // Изв. АН КазССР. Сер. физ.-мат. № 4. Алма-Ата, 1968. - С. 14-22.

73. Жучков С.М. Использование неприводных деформирующих средств в процессе сдвоенной прокатки с продольным разделением раската в потоке стана // Сталь. 1997. - №7. - С. 44-49.

74. Радионов А.А. Особенности автоматизированного электропривода совмещенного прокатно-волочильного стана // Электромеханика. № 2, 2008. С. 48-51.

75. Радионов А.А., Радионова Л.В. Энергетический подход к исследованию влияния противонатяжения на процесс волочения // Черная металлургия, № 5, 2008. С. 19-22

76. Радионов А.А., Радионова Л.В. Влияние противонатяжения на очаг деформации при волочении проволоки // Тр. 2-й междунар. конференции "Металлургия XXI века",- М.: ВНИИМЕТМАШ, 2006. С. 382-385.

77. Беспалов Б.В., Пустыльников В.М. Решение одной задачи синтеза оптимальных по быстродействию систем на примере прямоточного волочильного стана // Изв. АН КазССР. Сер. физ.-мат. № 6. Алма-Ата, 1969. - С. 28-34.

78. Рябинин А.И., Тагатова А.С. Адаптивная система управления многократным прямоточным волочильным станом // Вестник КазНТУ. № 1. Ал-маты, 1998. -С.49-51.

79. Даирбаев A.M. Волочильный стан как объект адаптивного управления. Алма-Ата, 1988. - 9с. - Деп. в ВИНИТИ.

80. Прудков М.Л., Титов В.Е. Исследование трехконтурной системы регулирования натяжения при прокатке: Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. М.: Энергия, 1971.-№ 3.-С. 8-13.

81. Марголин Ю.А., Сарбатова Н.И. Системы автоматического регулирования натяжения кордных тканей. М.: Машиностроение, 1977. -158 с.

82. Корнилов Г.П., Селиванов И.А. О синтезе систем регулирования электроприводов с учетом ограничений // Электрооборудование промышленных предприятий. Чебоксары, 1982. - С. 44-49.

83. Структурная схема многодвигательного электропривода непрерывного стана с многовалковыми калибрами / И.А. Селиванов, Б.А. Никифоров, Ю.А. Крылов и др. // Тр. МГМИ Магнитогорск: МГМИ, 1974. - Вып. 140. -С. 91-97.

84. Селиванов И.А., Шохин В.В. Расчет параметров косвенного регулирования размеров для непрерывных сортовых и проволочных станов // Электрооборудование промышленных предприятий. Чебоксары, 1982. -С. 92-97.

85. Система регулирования размеров проката для непрерывных сортовых и проволочных станов / И.А. Селиванов, В.В. Шохин, И.Л. Лебединский // Электропривод. 1981. - №5(94). - С. 17-19.

86. Горловский М.В. Оборудование проволочных и канатных цехов. М.: Металлургия, 1964.-255 с.

87. Горловский М.В. Оборудование и инструмент для волочения стальной проволоки. М: Металлургия, 1960. - 260 с

88. Трубицын А.В. Исследование и разработка эффективной технологии производства латунированной проволоки: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск: МГМИ, 1979.-22 с.

89. Радионова Л.В. Разработка и исследование технологии производства высокопрочной проволоки из углеродистых марок стали с повышенными1 пластическими свойствами: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск: МГТУ, 2001.-137 с.

90. Малахов Ю.И., Иванов Г.К., Мелкадзе М.А. К вопросу динамики систем автоматизированного электропривода двухкатушечных намоточных аппаратов непрерывного приема проволоки //Технические науки: Сб.: MB и ССО КазССР. Алма-Ата, 1971, вып.11. - С. 112-117.

91. Малахов Ю.И., Мелкадзе М.А., Мунсузбаев Т.М. Переходные процессы в электромеханической системе двухкатушечного намоточного аппарата // Электромеханика. Алма-Ата: КазПТО, 1974. - Вып.1. - С. 202207.

92. Двойное намоточное приспособление UDSVZI60: Инструкция по монтажу и эксплуатации (АМК 17/1) / FEB Drahtziemaschinenwerk Gruhna. Schwermaschinenbau Kombinat „Ernst Telman".

93. Dropez D. W. Maxev I. G. Elektrikal drives for cold mills // Stell Times. -1967. V. 194.-N 5162.

94. Tack l.-R. Die Entwicklung der Elertrischen Regeleinzichtungen von Kaltwalzwerkeen. Brown Bovari Mitt.

95. Туганбаев А.И. Принцип построения электропривода автоматизированного двухкатушечного намоточного аппарата // Сб. докл. традиционной казахстанско-российской науч.-практ. конф. Алматы, 2000. - С. 6266.

96. Туганбаев А.И. Исследование динамических режимов двухкатушечного намоточного аппарата совместного пуска и.процесса, перебросала ЦВМ // Комплексное использование минерального сырья. Алматы, 2001.-С. 18-22.

97. Туганбаев А.И. Разработка технологических требований к электроприводу, двухкатушечного намоточного аппарата // Сб. науч. тр. II Междунар. семинара-совещания.- Атырау, 2005. - С. 31-37.

98. РадионоВ'А.А., Туганбаев А.И? Разработка системы электропривода двухкатушечного намоточного аппарата волочильного стана // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч; тр. Магнитогорск: МГТУ, 2006. - Вып. 13. - С. 179-183.

99. Туганбаев А.И., Радионов А.А. Автоматизация технологических процессов изготовления проволоки. на прямоточных волочильных станах // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2005. - Вып. 10. - С. 101-105.

100. Радионов А.А. Разработка требований к автоматизированным электроприводам совмещенного прокатно-волочильного стана // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2007. - Вып. 14. - С. 93-98.

101. Радионов А.А., Линьков С.А. Критерии оптимального управления прямоточными» волочильными станами // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2006. Вып. 13.1. С.75-81.

102. Беспалов Б.В., Пустильников В.М. О влиянии связи между противо-натяжением и давлением на волоку на процессы, стабилизации усилий волочения в прямоточном волочильном стане // Изв: АН КазССР. Сер. физ.-мат. № 6. Алма-Ата. 1969. - С. 35-41.

103. Мунсузбаев Т.М., Туганбаев И.Т., Васильев В Н. Намоточный аппарат волочильного стана как объект автоматизированного управления. -Алма-Ата, 1984.-11 с.

104. Мунсузбаев Т.М, Методика определения натяжения проволоки в зависимости от радиуса намота // Технология машиностроения и автоматизация: Вып.6. Алма-Ата: КазПТИ, 1977. - С. 42-45.

105. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов; М.: Физматгиз, 1960. - 380 с.

106. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинким оболочки: Пер. с англ. М.: Наука, 1966. - 636 с.

107. Ковальский Б.С. Теория многослойной навивке каната // Доклады АН СССР. 1950. - Т.74. - № 3. - С. 429-432.

108. Бривманис Р.Э., Гаганов А.К. Намоточные конструкции в электрических машинах и аппаратах. М.: Энергия, 1971. - 88 с.

109. Благонадежин В.Л., Мишенков Г.В., Перевозчиков В.Г. Исследованиедавления на оправку в процессе изготовления намоточных изделий методом тензометрирования оправки // Тр. Московского энергетического института.-М.: МЭИ, 1970.-Вып. 74.-С. 133-138.

110. О влиянии режима намотки на остаточные напряжения в намоточных изделиях из стеклопластиков / В.Л. Благонадежин, Г.В. Мишенков и др. // Тр. Московского энергетического института. М.: МЭИ, 1970. - Вып. 74. - С. 94-98.

111. Очан М.Ю. Исследование оптимального натяжения при намотке ленты на барабан // Машиностроение. 1972. - №2. - С. 21-27.

112. Очан М.Ю. Об одной минимаксной задаче нахождения натяжения ленты при намотке на податливую оправку // Механика. 1975. - №6. - С. 1011-1020.

113. Глушко М.Ф., Быкодоров В.П. Влияние эффекта Пуассона на величину радиальной нагрузки на оболочку барабана при многослойной навивке проволоки или каната на барабан // Стальные канаты. Т.1. Киев: Техника, 1964.-С. 165-168.

114. Быкодоров В.П. Исследование нагретой многослойной намотки после охлаждения. // Стальные канаты. Т. 2. Киев: Техника, 1965. - С. 251254.

115. Быкодоров В.П. Определение осевых нагрузок при многослойной смотке // Стальные канаты. Т. 3. Киев: Техника, 1966, - С. 263-265.

116. Диарбаев A.M., Тугубаев И.Т., Мунсузбаев Т.М. Методика выбора оптимальных силовых параметров на прямоточных станах. Алма-Ата, 1988. -10 с. - Деп. в ВИНИТИ, 10 с

117. Быкодоров В.П. Исследование напряженного состояния многослойной намотки гибкого элемента и определение расчетных нагрузок на цилиндрическую оболочку: Дисс. канд. техн. наук. Одесса.: ОПИ, 1965. -161 с.

118. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 704 с.

119. Мунсузбаев Т.М., Туганбаев И.Т., Ахметов К.М. Особенности выбора двигателя для намоточных аппаратов // Электропривод и преобразовательная техника: Межвуз. сб. науч. тр. Алма-Ата: КазНИИ, 1985. - С. 1216.

120. Радионов А.А., Карандаев А.С. Об оптимальном законе изменения натяжения в процессе смотки металлической проволоки // Машиностроение. № 10. С. ХХ-ХХ.

121. Барсуков В.Ф. Экспериментальное исследование влияния свойств электропривода намоточного аппарата на деформацию шпуль. М., 1982.-28 с. Деп. в Информэлекгро 17.06.1982, № 161эт-Д82.

122. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. 2-е изд., перераб. и доп: -М.: Энергоатомиздат, 1998.-704 с.

123. Тарнавский А.Л. Элементы теории и практики высокоскоростного волочения // Сталь. 1974. - № 6. - С. 563-567.

124. Малахов Ю.И., Шадхин Ю.И. Моделирование САР многодвигательного прямоточного волочильного стана по блочной схеме с учетом упругих связей // Материалы конференции, посвященной 100-летию В.И. Ленина. Алма-Ата: КазПТИ, 1970. - С. 565-568.

125. Морозов Д.П., Кузиков B.C. Характер переходных процессов привода волочильных станов // Электромеханика. 1959. - № 9. - С. 76-85.

126. Морозов Д.П., Кузиков B.C. Переходные процессы электропривода прямоточного стана многократного волочения // Электромеханика. -1960.-№ 10.-С. 109-123.

127. Морозов Д.П., Кузиков B.C. Переходные процессы электропривода прямоточного волочильного стана // Электромеханика. -1961. № 3. - С. 49-61.

128. Математическая модель разгона электромеханической системы волочильного стана / В.М. Кирпичников, Ю.И. Малахов, О.Г. Пташинский, А.И. Тищенко // Электромеханика. 1978. -N2 6. - С. 640-643.

129. Диарбаев A.M., Тугубаев И.Т., Мунсузбаев Т.М. Математическийанализ электромеханической системы прямоточного стана. Алма-Ата, 1987. - 15 с. - Деп. в ВИНИТИ.

130. Туганбаев И.Т. Учет упругих свойств проволоки в процессе ее волочения // Электрооборудование промышленных установок: Межвуз. сб. тр. Горький, 1986. - С. 94-99.

131. Радионов А.А., Малахов О.С. Математическая модель очага деформации сортопрокатного стана как объекта управления // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2006. - Вып. 13. - С. 107-114.

132. Павлов И.М. Теория прокатки. М.: Металлургиздат, 1950. - 610 с.

133. Радионов А.А., Малахов О.С. Расчет моментов на валу двигателей прокатного блока совмещенного прокатно-волочильного стана // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2006. - Вып. 12. - С. 67-71.

134. Линьков С.А., Радионов А.А. Математическая модель многократного прямоточного волочильного стана как объекта регулирования // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2005. Вып. 11. С. 50-56.

135. Радионов А.А., Линьков С.А. Математическая модель энергосиловых параметров при волочении проволоки в монолитной волоке // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2006. - Вып. 12. - С. 149-157.

136. Радионов А.А. Расчет моментов на валу двигателей разматывателя и моталки совмещенного прокатно-волочильного стана // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз. сб. науч. тр. -Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. С. 97-101.

137. Радионов А.А. Математическое описание технологической нагрузки электроприводов двухкатушечного намоточного аппарата. М., 2006. -9 с. Деп. в ВИНИТИ 08.11.2006, № 1317-В2006.

138. Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов. Часть I. Электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием координат: Учеб. пособие для вузов. Екатеринбург: Урал. Гос. Проф. Пед. Ун-т, 1997 . - 279 с.

139. Кузовков Н.Т. Теория автоматического регулирования, основанная на частотных методах:.-М.: Оборонгиз, 1960. 263 с.

140. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления: СПб:: Изд-во/'Профессия", 2004. - 752 с.

141. Загальский Л.Н., Зильберблат М.Э. Частотный анализ систем автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1968 .-112с.

142. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. -М.: Издательский центр "Академия", 2005. 304 с.

143. Альшиц В.М., Вейнгер A.M. Структура систем с регуляторами натяжения прямого действия. Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. М.: Энергия, 1970. - № 9.-С. 13-17.

144. Шубенко В.А., Альшиц В.М. Анализ регуляторов натяжения моталок листовых станов. Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. М.: Энергия, 1970. - № 1-2. - С. 3-11.

145. Радионов А.А., Карандаев А.С. Автоматизированный электропривод намоточно-размоточных устройств агрегатов прокатного производства. -Магнитогорск: МГТУ, 1999. 131 с.

146. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И.Х. евзе-ров, А.С. Горобец, Б.И. Мошкович и др. Под. ред. В.М. Перельмутера. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 319 с.

147. Ронин Я.П. Компенсация динамической составляющей усилия в современных схемах моталок листопрокатных станов // Новое в проектировании промышленных электроустановок: Тр. ин-та Тяжпромэлекгропро-екг. М.: Энергия, 1975. - Вып.2. - С.125-130.

148. Усынин Ю.С., Белошабский В.В. Выбор структуры и параметров узла регулирования динамической компенсации в системах регулирования натяжения моталок// Электротехника. 1976. - №8. - С. 21-24.

149. Альшиц В.М. Анализ методов компенсации динамичных возмущений в системах регулирования натяжения // Новое в проектировании промышленных электроустановок: Тр. ин-та Тяжпромэлектропроект. М.: Энергия, 1975.- Вып. 2.

150. Альшиц В.М., Зеленцов В.И. Повышение точности регулирования натяжения в электроприводе моталок// Электротехника. 1986. - №2. - С. 20-22.

151. Устройство для регулирования натяжения полосы на моталке листопрокатного стана: А.с. 1041188 СССР, МПК В 21 В 37/00 / В.М. Апьшиц и др. Опубл. 15.19.83, бюл. 34.

152. Горский В.Г., Адлер Ю.П. Планирование промышленных экспериментов. М.: Металлургия, 1974. - 264 с.

153. Ивоботенко Б А, Ильинский Н.Ф., Копылов И.П. Планирование эксперимента в электромеханике. М.: Энергия, 1975. -184 с.

154. Лукьянов С.И. Основы инженерного эксперимента: Учеб. пособие.-Магнитогорск: МГТУ, 2003. 87 с.

155. Радионов А.А., Малахов О.С. Экспериментальные исследования автоматизированного электропривода прокатного проволочного блока // Сб. трудов межрегион, науч. конф. "Наука и производство Урала". Новотро-ицк: НФ МИСиС, 2006. - С. 143-147.