Устройство для определения натяжения полосы в вертикальных башенных печах

 

. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ НА ВЕРТИКАЛЬНЫХБАШЕННЫХ ПЕЧАХ, содержащее измеритель колебаний, преобразователь частоты , датчик скорости полосы, квадратичный преобразователь, задатчик удельного натяжения полосы и сумматор , первый вход которого соединен с выходом задатчика, второй вход с выходом квадратичного преобразовав теля, вход которого соединен с выходом датчика скорости полосы, третий вход сумматорасоединен с выходом преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения натяжения полосы, в него введены усилитель и фильтр, причем вход фильтра соединен с выходом измерителя частоты,управляемый вход фильтра соединен с выходом датчика скорости полосы, выход фильтра соединен с входом преоб- . разователя частоты и входом усили (Л ,теля, выход последнего подсоединен к возбудителю колебаний.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„04436

3(Я) В 21 В 37 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3449504/22-02 (22) 08.06.82 (46) 30.09.83. Бюл.936 (72) В.Г. Калачев, В.Ф,Куиор,Л.A.Ландис и Э.Г. Фишер (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного обьединения "Черметавтоматика" (53) 531.781.621.771(088.8) (56) 1. Бондарев Н.И. и др. Электромеханические системы контроля и управления натяжением ленточных материалов.

М., "Энергия", 1980, с.7-8.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 289318, кл. В 21 В 37/06,1970. (64)(57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ HA BEPTHKAJlbHblX

БАШЕННЫХ ПЕЧАХ, содержашее измеритель колебаний, преобразователь частоты, датчик скорости полосы, квадра- ° тичный преобразователь, задатчик удельного натяжения полосы и сумматор, первый вход которого соединен с выходом задатчика, второй вход— с выходом квадратичного преобразова» теля, вход которого соединен с выходом датчика скорости полосы, третий вход сумматора соединен с выходом преобразователя, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности ойределения натяжения полосы, в него введены усилитель и фильтр, причем вход фильтра соединен с выходом измерителя частоты,управляемый вход фильтра соединен с выходом датчика скорости полосы, вы ход фильтра соединен с входом преоб- .ж

Ф разователя частоты и входом усили,теля, выход последнего подсоединен к возбудителю колебаний, 1044365

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может. бять использовано при производстве жестяного проката в металлургии.

Известно устройство, содержащее ролики, преобразователь частоты, 5 частотомер, блок обратной связи и возбудитель колебаний. Полоса расположена между возбудителем колебаний и преобразователем частоты который подключен к входу частотомера и входу 10 блока обратной связи, выход которого соединен с входом возбудителя колебаний. Под действием возбудителя колебаний возникают поперечные колебания натянутой полосы, частота кото-15 рых преобразуется в электрический сигнал, и после его усиления через цепь положительнОй обратной связи подается на возбудитель.. Частота колебаний полосы, которая фиксируется частотомером, пропорциональна натяжению полосы 1 ).

Недостаток устройства — погрешность измерения, возникающая в переходных процессах при изменении жесткости полосы, и ее скорости,а также вследствие отсутствия компенсации возмущающих воздействий, вызванных циклическим изменением скорости полосы за счет биений роликов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения натяжения полосы, содержащее измеритель собственных колебаний полосы, преобразователь, датчик скорос- З5 ти полосы, квадратичный преобразова. тель, эадатчик, сумматор. Измеритель колебаний полосы соединен через преобразователь с одним входом сумматора, второй вход которого соединен 40 с эадатчиком, а третий через квадратический преобразователь соединен с выходом датчика скорости полосы.

Пги движении полосы возникают поперечные колебания вызванные неравно- 45 мерностью скорости полосы, которые измеряются и преобразуются в величину удельного натяжения. Посредством датчика скорости прокатки и квадратичного преобразователя определяют составляющую удельного натяжения, зависящую от скорости движения полосы. Полученные величины подаются на сумматор, где суммируются с заданным значением удельного натяжения, зависящим.от жесткости полосы L2).

Недостатком известного устройства является то, что оно обладает погрешностью измерения, возникающей в переходных процессах при изменении жесткости полосы и ее скорости,. 60 а также за счет циклических изменений скорости полосы, вызванных биением роликов.

Цель изобретения — повышение точности определения натяжения полосы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения натяжения полосы на вертикальных башенных печах, содержащее измеритель колебаний, преобразователь, датчик скорости полосы, квадратичный преобразователь, эадатчик удельного натяжения полосы и сумматор, первый вход которого соединен с выходом задатчика, второй вход-с выходом квадратичнбго преобразователя, вход которого соединен с выходом датчика скорости полосы, третий вход сумматора соединен с выходом преобразовате-, ля, дополнительно введены усилитель и фильтр, причем вход фильтра соединен с выходом измерителя частоты, управляемый вход фильтра соединен также с выходом датчика скорости полосы, выход фильтра соединен с входом преббраэователя частоты и входом усилителя, выход последнего подсоединен к возбудителю колебания.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит полосу 1, помещенную между транспортными роликами 2, возбудитель 3 колебаний, измеритель 4 частоты, фильтр 5, уси литель б, преобразователь 7 частоты1 датчик 8 скорости полосы, квадратичный преобразователь 9, задатчик

10 и сумматор 11. .Устройство работает следующим образом.

Задатчиком 10 устанавливается величина удельного натяжения полосы, которая определяет жесткость полосы и рассчитывается по формуле дД = с где М: — коэффициент жесткости который зависит от модуля упругости материала и длины контролируемого участка, Ъ толщина полосы, На второй вход сумматора 11 подается сигнал с выхода квадратичного преобразователя 9, который соединен с выходом датчика 8 скорости. Этот сигнал определяет составляющую удельного натяжения, зависящую от инерционных сил уЧ где Ч - скорость полосы, — погонный вес полосы.

Частота колебания полосы измеряется с помощью измерителя 4, в качестве которого может быть использован фотоэлектрический датчик. Выходной сигнал измерителя 4 частоты содержит как частоты собственных колебаний полосы, так и возмущающих колебаний, которые определяются в основном частотой вращения транспортных роликов 2, а их амплитуда зависит от биения этих роликов. Частота возмущающих колебаний зависит от ско044365

Составитель В. Этинген

Редактор А. Курах Техред М.Надь Корректор О. Тигор

Заказ 7417/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рости прокатки. Поэтому в устройстве применен заградительный фильтр 5, исключающий частоты возмущающих воздействий, и таким образом, на выходе фильтра отсутствует частота, определяемая биением роликов 2. После 5 усиления на усилителе 6, образующем положительную обратную связь, сигнал подается на возбудитель 3 колебаний, представляющий собой воздушные сопла, которые управляются усилителем 6.

При этом амплитуда собственных колебаний усиливается, так как введение положительной обратной связи создает эффект автогенерации, при котором частота собственных колебаний полосы совпадает с частотой вынужденных колебаний, создаваемых возбудителем 3 колебаний. Амплитуда собственных колебаний возрастает, что по-. вышает точность определения частоты с помощью измерителя 4. Частота этих колебаний в преобразователе 7 преобразуется в величину удельного натяжения, которая определяется выражением

2 г где „- коэффициент пропорциональности, определяемый длиной и змеряемо го уч астк а и погонным весом полось; — частота собственных колебаний.

Таким образом, на выходе сумматора

11 формируется сигнал, пропорциональный удельному натяжению полосы, движущейся в вертикальной печи.

Введение фильтра в предлагаемое устройство, обеспечивающего подавление частот, вызванных биением транспортных роликов, позволяет исключить вызванную погрешность измерения при изменении частоты вращения роликов. Использование устройства в системах автоматического регулирования натяжения полосы позволит исключить аварийные ситуации, вызванные порывом полосы, а также повысить выход годного металла по ширине эа счет повышения точности работы системы в 1,5-2 раза по сравнению с известной системой.