4. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОЛОС
Основные трудности в создании систем, автоматического регулирования формы полосы связаны со сложностью оперативного контроля указанного параметра.
Волнистость и коробоватость листов является следствием наличия в металле неравномерно распределенных по сечению внутренних напряжений, значение которых превышает некоторую критическую для данного сортамента величину.
Внутренние напряжения могут возникать вследствие неравенства относительного обжатия металла по ширине, неравномерности скорости входа и выхода металла из очага деформации по ширине, разности величины катающего диаметра или трения по ширине листа и т. д.
В случае наличия внешнего натяжения металла остаточные напряжения суммируются с напряжениями от действия натяжения. При этом суммарные действующие напряжения могут быть докритическими, однако при снятии натяжения дефекты формы проявляются на полосе.
Таким образом, натяжение металла, повышая устойчивость процесса прокатки, приводит в то же время к образованию скрытых дефектов формы, выявляемых только при снятии натяжения, что затрудняет непосредственный контроль плоскостности металла в процессе прокатки. Поэтому визуальная оценка формы полосы в процессе прокатки достаточно эффективна только при отсутствии натяжения на низких скоростях и не может явиться предпосылкой для автоматизации.
Все известные методы автоматического контроля формы полос можно разделить на две группы:
- Методы контроля формы полос для станов с прокаткой без
натяжения или с низким уровнем натяжения;
- Методы контроля формы полос для станов с высоким уровнем натяжения металла.
К первой группе относятся методы, контролирующие тем или иным способом видимую разность вытяжек или деформации по ширине прокатываемых полос. К этой группе относятся методы измерения разности скоростей по ширине прокатываемой полосы и измерения отклонения формы листа от плоской непосредственно в процессе прокатки.
Ко второй группе относятся методы, позволяющие контролировать распределение натяжения, приложенного к полосе по ее ширине.
Достоинством методов второй группы является возможность контроля формы полос до потери устойчивости процесса прокатки, а также возможность получения листов с отсутствием напряжений по сечению, что очень важно для трансформаторной стали [171 ], а также для точной штамповки.
По способу измерения формы полосы известные методы можно разделить на контактные и бесконтактные с подразделением на установку датчиков с одной и с двух сторон исследуемой полосы.
Контактные методы измерения формы полосы обеспечивают непосредственное измерение. Они применимы также для немагнитных материалов. Результат измерения при их применении не зависит от физических свойств материала полосы, в связи с чем отпадает необходимость в перенастройке аппаратуры при смене сортамента.
Бесконтактное измерение формы полосы устраняет возможность повреждения ее поверхности и позволяет выявить неравномерность внутренних напряжений в полосовом материале, являющихся причиной искажения его формы при последующей обработке (резки, штамповки и т. д.).