Устройство для автоматического регулирования толщины полосы

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ, содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, першлй вход делителя соединен с выходом датчика выходной скорости полосы , первый выход задатчика номинальной выходной толщины соединен с первым входом переключателя, а выход регулятора обжатия соединен со входом системы перестановки валков, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможиости прокатки полос заданной длины с монотонно иэменякщейся заданной толщиной и тем самым снижения расхода металла в конструкциях, оно дополнительно содержит измеритель длины выходящей полосой, задатчик длины выходящей полосы, ключ, компаратор,триг- , гер, причем выход датчика выходной скорости полосы соединен с входами измерителя длины выходящей полосы и первым входом ключа, выход измерителя длины выходящей полосы через ключ соединен с первым входом компаратора , второй вход которого соединен с выходом задатчика длины выходящей полослл, выход задатчика длины выходящей полосы соединён также с первым входом вычислительного блока , второй вход вычислительного блока соединен с датчиком выходной скорости полосы,выход компаратора соединен со вторым входом ключа и через триггер с третьим входом переключателя, второй вход которого соединен со вторьм выходом задатчика номинальной выходной толщины, первый и второй выхода переключателя соединены с третьим и четвертым входами вычислительного блока, выход вычислительш ного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход которого соединен с выходом.измерителя входной толщины полосы. § 2,Устройство по П.1, о т л и i4 а ю щ е е с я тем, что ЁЫЧИСПИ; тельный блок содержит делитель,блок вычитания и блок умножения, причем первый вход блока умножения соединен с выходом блока вычитания, а выход блока умножения соединен с первым входом делителя, второй вход которого является первым входом вычисю лительного блока, второй вход блока со умножения является вторым входом вычислительного блока, первый и второй входы блока вычитания являются третьим и четвертым входами вычислительного блока, а выход делителя является выходом вычислительного блока. 3.Устройство по П.1, о тли чаю щ е е с я тем, что измеритель входной толщины содержит блок умножения и дифференцирующий блок, причем первый и второй входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчика -в одной скорости полосы и выходом датчика толщины, вы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5g В 21 В 37 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ИАСАП" д i.,"";!ü - .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3 34 05б 1/22-02 (22) 29.09.81 (4б) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) Г.Е. Трусов, Л..А. Данилов, В.Е. Шабуров и С.М. Владимиров (53) 621.771.23-503.51(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР Р 710739, кл. В 21 H 8/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 500841, кл, В 21 В 37/00, 1974. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСИН содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель, регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соот ветственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, первый вход делителя соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый выход задатчика номинальной выходной толщины соединен с пер- вым входом переключателя,. а выход регулятора обжатия соединен со.входом системы перестановки валков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности прокатки полос заданной длины с монотонно изменяющейся заданной толщиной и тем самым снижения расхода металла в конструкциях, оно дополнительно содержит измеритель длины выходящей полосы, задатчик длины выходящей полосы, ключ, компаратор,триггер, причем выход датчика выходной скорости полосы соединен с входами измерителя длины выходящей полосы и первым входом ключа, выход изме„„QU„„,1011291 А рителя длины выходящей полосы через ключ соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика длины выходящей полосы, выход задатчика длины выходящей полосы соединен также с первым входом вычислительного блока, второй вход вычислительного блока соединен с датчиком выходной скорости полосы, выход компаратора соединен со вторым входом ключа и через триггер с третьим входом переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом задатчика номинальной выходной толщины, первый и второй выходы переключателя соединены с третьим и четвертым входами вычисли- I тельного блока, выход вычислитель! ного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход ко- торого соединен с выходом измерите- („ ля входной толщины полосы.

Ф

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок содержит делитель, блок вычитания и блок умножения, причем ® первый вход блока умножения соединен { с выходом блока вычитания, а выход блока умножения соединен с пер.вым входом делителя, второй вход которого является первым входом вычислительного блока, второй вход блока умножения является вторым входом вы- © числительного блока, первый и второй „ входы блока вычитания являются третьим и четвертым входами вычислительного блока, а выход делителя является выходом вычислительного блока.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что измеритель входной толщины содержит блок умножения и дифференцирующий блок, причем первый и второй входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчика-.входной скорости полосы и выходом датчика толщины,вы-

1011291 ход блока умножения соединен со вторым входом делителя устройства, выход которого соединен с дифференциИзобретение относится к автомати" эации станков холодной прокатки.

Известно устройство, которое обеспечивает прокатку полос переменной толщины и содержащее установленные в станине рабочие валки, привод вращения валков и привод вертикального перемещения одного из валков, механизм для управления вертикальным перемещением одного из валков в эави-, р симости от скорости иэделия, размещенный на выходе изделия из валков. При этом механизм для управления вертикальным перемещением одного иэ валков выполнен в виде связанного с приводом вертикального. перемещения программного кулачка, валка, кинематически связанного с иим, вала, размещенного вдоль направления выхода изделия и имеющего винтовую канавку, направляющей с кареткой, на которой размещен ролик, контактирующий с винтовой канавкой вала, и щупа, имеющего воэможность взаимодействия с выходящим из валиков иэделием. 8 механизме для управ- 25 ления вертикальным перемещением одного из валков установлен ползун, взаимодействующий с программным кулачком, на котором установлен микрометрический винт, взаимодействую- 3() щий с управляющим гидравлическим золотником 13.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно приемле- З5 мо лишь для регулирования толщины на полосах относительно малой и постоянной жесткости по сравнению с жесткостью клети, так как в противном случае толщина полосы не соответ- 4О ствует толщине, задаваемой программой. При прокатке полос, жесткость которых выше жесткости клети, т.е. при холодной прокатке широких и тонких полос типа штрипса, листа, это устройство неприемлемо, так как не 45 предусматривает контроль получаемой толщины и оперативную поправку задания амплитуды перемещения валка по ходу прокатки, не учитывает изменение условий прокатки, связанных с наклепом и утонением полосы т.е. повышением ее жесткости, не учитывает наследственных изменений в толщине и механических свойствах подката, не может обеспечить прокатку рулон- 55 ного материала. рующим блоком, выход дифференцирую" щего блока является входом регулятора обжатия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель, регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, первый вход делителя соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый выход задатчика номинальной выходной толщины соединен с первым входом переключателя, а выход регулятора обжатия соединен со входом системы перестановки валков ° Устройство обеспечивает контроль толщины и оперативную коррекцию регулирующего воздействия, учитывает изменение в условиях прокатки, наследственное из» менение толщины и механических свойств подката 7 2 1.

Недостаток его в том, что QHQ не обеспечивает получение полосового металла с заданной изменяющейся монотонной толщиной на заданной длине.

Цель изобретения — обеспечение возможности прокатки полос заданной длины с монотонно изменяющейся заданной толщиной и тем самым снижение расхода металла в конструкциях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического регулирования толщины полосы, содержащее датчик толщины полбсы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины делитель, регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, первый вход делителя соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый выход эадатчика номинальной выходной толщины соединен с первым входом переключа-. теля, а выход регулятора обжатия соединен со входом системы переста1011291 новки валков, дополнительно содер жит измеритель длины выходящей полосы, задатчик длины выходящей полосы, ключ, компаратор, триггер причем выход датчика выходной скорости соединен со входами измерителя дяины выходящей полосы и первым входом ключа, выход измерителя длины выходящей полосы через ключ соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика10 ,цлины выходящей полосы, выход эадатчика длины выходящей полосй соеди:нен также с первым входом вычислительного блока, второй вход вычислительного 5лока соединен с датчиком 15 выходной скорости, выход компаратора соединен со вторым входом ключа и,через триггер с третьим входом переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом задатчика номинальной выходной толщины, первый и второй выходы переключателя соединены с третьим и четвертым входами вычислительного блока, выход вычислительного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход которого соединен с выходом измерителя входной толщины полосы.

Вйчислительный блок содержит 30 делитель, блок вычитания и блок умножения, причем первый вход блока умножения соединен с выходом блока . вычитания, выход блока умножения соединен с первым входом делителя, 35 второй вход которого является первым входом вычислительного блока, второй вход блока умножения является вторым входом вычислительного блока, первый и Второй входы блока вычитания являются третьим и четвертым входами вычислительного блока, выход делителя является выходом вычислительного блока.

Измеритель входной толщины содержит блок умножения и дифференци- 45 рующий блок, причем первый и второй входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчика входной скорости. полосы и выходом датчика толщины, выход блока 50 умножения соединен со вторым входом делителя устройства, выход которого соединен с дифференцирующим блоком, выход дифференцирующего блока является входом регулятора обжатия. 55

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Исходя из структуры блок-схемы устройства, полоса 1 проходит через клеть 2 с системой 3 перестановки 60 валка, воздействующей на толщину полосы. Стрелками показаны направления прокатки и входная и выходная скорости полосы. Перед входом в клеть стана установлен датчик 4 вход- 65 ной толщины полосы Ь, Иа стане установлены также датчики 5 и 6 входной и выходной скоростей полосы.

Выход датчика 4 входной толщины соединен с первым входом датчика 7 толщины, второй вход которого соединен с выходом датчика 5 входной скорости полосы.

Измеритель 8 изменения толщины содержит блок 9 умножения и диффе-. ренцирующий блок 10, причем первый и второй входы блока 9 умножения соединены соответственно с выходом датчика 5 входной скорости У полосы и выходом датчика 7 толщины, выход датчика 6 выходной скорости У полосы и выход блока 9 умножения соединены соответственна с первым и вторым входами делителя 11, выход которого через.дифференцирующий блок 10 соединен со вторым входом регулятора

12 обжатия. Выход датчика 6 выходной скорости У, полосы соединен со входом измерителя 13 длины Ь выходящей полосы и с первым входом ключа 14, выходы измерителя 13 длины

Ь выходящей полосы . через ключ 14 соединен с первым входом компаратора

15, второй вход которого соединен с выходом задатчика 16 длины L выходящей полосы, выход компаратора соединен со вторым входом ключа 14 и со сходом триггера 17.

Первый и второй выходы задатчика

18 номинальной выходной толщины Ь и Ь -„соединены соответственно с иоХ первым и вторым входами переключателя 19, третий вход которого соединен с выходом триггера 17. Вычислительный блок 20 содержит делитель 21,блок

22 умножения и блок 23 вычитания, причем первый и второй выходы переключателя 19 соединены соответственно с первым входом блока 22 умножения, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 выходной скорости V> полосы, выход блока 22 умножения соединен с первым входом делите- . ля 21, второй вход которого соединен с выходом задатчика 16 длины Ьэвыхо- . дящей полосы, выход вычислительного блока 20 соединен с первым входом регулятора 12 обжатия, выход которого соединен со входом системы 3 перестановки валков. устройство работает следующим образом.

Во время прокатки по мере выхода прокатной полосы иэ валков измеритель

13 интегрирует выходную скорость У, во времени и таким образом определяет длину прокатанной полосы

Ф

Ь - J V„.З о

При равенстве длины прокатанной полосы Ь заданному значению Ь уча-. стка полосы с монотонно изменяющей1011291 ся толщиной на входе компаратора 15 появляется сигнал, который замыкает ключ 14, снимает накопленную измерителем 13 информацию о длине прокатанной полосы и "опрокидывает" триггер 17, который в свою очередь меняет местами задания h r<>e Вця щна входах в вычислительный блок 20, т.е меняет местами вычитаемое и уменьшаемое на блоке 23 вычитания вычислительного блока 20, таким образом определяя задание на уменьшение или увеличение выходной толщины. На выходе вычислительного блока 20 определяется требуемое изменение выходной толщины на единицу длины полосы при ее данной текущей выходной скорости V<

На выходе делителя 11 измерителя

8 появляется величина h рМр13, а на выходе дифференцирующего блока

10 измерителя 8 величинами „@(. На регуляторе 12 обжатия сравниваются требуемое, заданное изменение толщины Itostocbt ggqrrrqy Q

Сигнал с регулятора 12 обжатия управляет системой 3 перестановки валков. Таким образом, данное устройство обеспечивает задание требуемой длины полосы с монотонно изменяюцейся толциной требуемых минимальной и максимальной толщины полосы на требуемой длине, расчет требуемого изменения толщины на единице длины, контроль прокатанной длИны полосы с требуемым изменением толщины, контроль текущего изменения толщины, регулирование толщины по сопоставлению требуемого изменения толщины с текущим, автоматическое изменение задания при прокатке .участка полосы требуемой длины с требуемым монотонным изменением толщины по сопоставлению задания длины с фактически прокатанной ее величиной, прокатку полос заданной длины и переменной заданной толщины в рулоне.

При:этом учитывается наследственное изменение толщины и механичес- ких свойств подката, изменение жесткости полосы и-других условий прокатки, так как регулирование ведет» ся по отклонению толщины от заданного значения.

Участки полосы с заданной длиной и требуемым изменением толщины в совокупности, в рулоне, представля35 ют полосу с периодическим изменением толщины от максимальной заданной толщины h „„, „ до максимальной

Ь „,о„ и от hosea", до Ь,, „; и т.д.

При этом заданная длина Cg с монотонным изменением толщины соответствует полупериоду. Выходные длина и толщина контролируются самописцами °

Экономический эффект от приме2д Нения УстРойства может быть получен за счет применения мембранных и консольных конструкций меньшей металлоемкости изготовляемых из полос с

7 переменной толщиной. Применение в народном хозяйстве полосового проката в рулонах с заданной переменной толщиной на заданной длинб обеспечивает экономический эффект за счет снижения расходного коэффициента при производстве проката, умень-шения веса готовых изделий и экономии металлов, повышения надежности и улучшения эксплуатационных свойств изделий и машин. Устройство, что особенно важно, обеспечивает воэможность

40 .создания принципиально новых конст:рукций изделий и освоение новой тех1нологии производства, которая коренгным образом может увеличить производительность труда.

45 Значительная экономия может быть достигнута при использовании полосового проката с регулируемой толщиной в авиастроении и применении профильного настила и покрытий. В этом

$Q случае за счет выбора требуемого профиля, сокращения количества сварных швов экономия листа может составить

40-50%, а срок службы изделий может быть увеличен в 2-3 раза.

1011291

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор И;Иитровка Техред ц.Тенер Корректор Е. Рскако

Заказ 2633/12 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета-СССР ло .делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,,4 ф