Устройство для компенсации эксцентриситета валков прокатной клети

 

Изобретение относится к прокатно.му производству и может использоваться при прокатке на листовых станах с индивиду альным электроприводом валков. Цель изобретения - повышение качества полосы. Качество прокатываемой полосы повышается за счет увеличения точности компенсации влияния на ее толщину эксцентриситета прокатных валков. Это, достигается тем, что определение параметров эксцентриситета каждого из валков осуществляется предварительно, до начала прокатки, путем измерения приращения усилия прокатки при различных взаимных положениях валков без проведения непосредственных замеров геометрических параметров валков. Это обеспечивает компенсацию изменения межва.чкового зазора, вызванного эксцентриситетом валков, и исключает влияние возмущающих воздействий со стороны полосы, входящей в клеть, на точность компенсации эксцентриситета . 2 3. п. ф-лы, 3 ил. S (Л со 4;; 05 ts: оо 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (4 В 21 В 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ дуальным электроприводом валков. Цель изобретения — повышение качества полосы.

Качество прокатываемой полосы повышается за счет увеличения точности компенсации влияния на ее толщину эксцентриситета прокатных валков. Это достигается тем, что определение параметров эксцентриситета каждого из валков осуществляется предварительно, до начала прокатки, путем измерения приращения усилия прокатки при различных взаимных положениях валков без проведения непосредственных замеров геометрических параметров валков. Это обеспечивает компенсацию изменения межвалкового зазора, вызванного эксцентриситетом валков, и исключает влияние возмугцающих воздействий со стороны полосы, входящей в клеть, на точность компенсации эксцентриситета. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3953306/22-02 (22) 19.09.85 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (71) Ростовское отделение Всесоюзного научно-исследовательского, проектного и проектно-конструкторского института по комплексной электрификации промышленных объектов им. Ф. Б. Якубовского (72) С. А. Агурбаш, А. М. Апетян, И. Г. Бейгельман и В. К. Дмитриев (53) 621.771.23.08-52:531.717 (088.8) (56) Патент США № 3920968, кл. В 21 В 37/08, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ВАЛКОВ ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ (57) Изобретение относится к прокатному производству и может использоваться при прокатке на листовых станах с индивиÄÄSUÄÄ 1346288

1346288

Изобретение относится к прокатному «роизводству и может быть использовано при прокатке на листовых станах с индивидуальным электроприводом валков.

Цель изобретения — ивы шение качества полосы.

На фиг. 1 представлена структурная схе»а устройства для компенсации эксцентриситета валков прокатной клети; на фиг. 2 блок-схема узла логической обработки информации; на фиг. 3 — блок-схема блока определения жесткости клети.

Устройство для компенсации эксцентриситета валков прокатной клети содержит механически сочлененные с нижним и верхним валками датчики 1 и 2 оборотов и датчики 3 и 4 импульсов верхнего и нижнего валков, два счетчика 5 и 6, датчик 7 усилия прокатки, блок 8 выделения переменной составляюгцей, два пороговых элемента 9 и 10, сервоклапан 11, регулятор 12, датчик 13 положения нажимного механизма, узел 14 логической обработки инфрмации, блок 15 определения жесткости клети, два генератора 16 и 17 синусоидальных сигналов, сум»атор 18, два ключа 19 и 20, причем выходы датчиков 1 и 2 оборотов верхнего и нижнего валков соединены с входами соответственно первого и второго счетчиков 5 и 6. Кроме того, выход датчика 1 оборотов

Верхнего валка соединен с входом блока 8

Выделения переменной составляюгцей, другой вход которого соединен с выходом датчика 7 усилия прокатки, который соединен также с входами первого и aropnro пороговл(х элементов 9 н 10, выход датчика 13 положения пажи»ного механизма соединен с

Входом регулятора !2, выход которого соединен с Входом сервоклапана 11, первый и второй Входы узла 14 логической обработки инфор»ации соединены соответственно с входами ьатчика 1 оборотов верхнего валка и первого счетчика 5, третий и четвертый входы с Выходами дат IHKB 2 оборотов нижнего

BHëêà и Второго счетчика 6, пятый вход с Выходом Второго порогового элемента 10, шестой Вход — — с Выходом блока 8 выделения пере»енной составляюп(сй, седьмой вход - с Выходом псрвогo ключа 9, восьмой

ВхоД - с выхоДо vl блока 15 опРеДелениЯ жесткости клети, первый вход Horopol.о соединен с Выхо lo» датчика 7 усилия прокатки, Второй — с Выходом первого порогового э le»CH fd 9, и третий — с выходом датчика 13 положения llажнмного механизма, первые четыре Выхода узла 14 логической обработки

ИН()>ОРМапип СОЕ IHHOH!vl СоотвстСТВЕННО ( первым и Вторым Входа»и первого и вгорого генераторов 16 и !7 синусоидальных с и гня, 1ОВ, ВыхОды которы х соеди пены с Входа»н сумматора 18. а управляющие входы с Выходамн первого и второго счетчиков 5 н 6 соответственно, Выход сумматора 18 через второй ключ 20 соединен с Вторым Входом регулятора 12, а унравлякпций Вход второго кгпоча 20 соединен с пятым выходом узла 14 логической обработки информации.

Узел 14 логической обработки информации содержит два элемента 21 и 22 совпадения, два элемента 23 и 24 сравнения, три эле.(ента 25 — 27 запрета, четыре элемента

28 — 31 задержки, четыре элемента 32 — 35 памяти, восемь. блоков 36 — 43 запоминания и арифметический блок 44, причем выходы арифметического блока 44 и третьего элемента 33 памяти являются выходами узла 14 логической обработки информации, первые входы элементов 21 и 22 совпадения являются первым и третьим входами узла 14 логической обработки информации, объединенные вторые входы этих элементов — пятым входом узла 14 логической обработки информации, объединенные информационные входы первых трех блоков 41 — 43 запоминания являются шестым входом узла 14 логической обработки информации, информа20 ционный вход блока 36 запоминания вторым входом узла 14 логической обработки информации, объединенные информационные входы блоков 36 — 39 запоминания, соединенные с первыми входами элементов

23 и 24 сравнения — четвертым входом узла 14 логической обработки информации, объединенные входы сброса элементов 32—

35 памяти — седьмым входом узла 14 логической обработки информации, восьмым входом которого является девятый вход арифметического блока 44, первые восемь входов которого связаны с выходами блоков 40 — 43 запоминания.

Выход первого элемента 22 совпадения соединен с первым входом первого элемента 27 запрета, выход которого соединен с управляющими входами блоков 39 и 43 запоминания и одновременно с входом первого элемента 31 задержки, выход первого элемента 24 сравнения соединен с входом второго элемента 26 запрета, выход которого соединен с управляющими входами второго

40 и шестого блоков 38 и 42 запоминания и входом второго элемента 30 задержки, выход второго элемента 23 сравнения соединен с входом третьего элемента 25 запрета, выход которого соединен с управляющими

Входами третьего и седьмого блоков 37 и 41 запоминания и входом третьего элемента

29 задержки, выход второго элемента 21 совпадения соединен с управляющими входами четвертого и восьмого блоков 36 и 40 запоминания и входом четвертого элемента 28 задержки, выходы элементов 28 — 31 задержки соединены с входами соответствующих элементов 32 — 35 памяти, выходы первых трех элементов 33- — 35 памяти соединены с зходами элементов 25 — -27 запрета, а выход четвертого элемента 32 памяти соединен с 5 входом второго элемента 21 совпадения.

Блок 15 определения жесткости клети содержит два элемента 45 и 46 памяти, два (:у»ìàòoð(l 47 и 48 и эле»ент 49 деления, 1346288 выход которого является выходом блока 15 определения жесткости клети, а первые входы элементов 45 и 46 памяти, соединенные с первыми входами сумматоров 47 и 48, являются первым и вторым входами блока 15 определения жесткости клети, объединенные вторые входы элементов 45 и 46 памяти— третьим входом блока определения жесткости клети, выходы элементов 45 и 46 памяти соединены с первыми входами первого и второго сумматоров 47 и 48, выход первого сумматора 47 соединен с первым входом элемента 49 деления, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора 48.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости замера величины эксцентриситета (обычно после смены валков клети) дается команда на вращение валков с различной частотой, после чего путем подачи от внешнего источника сигнала U> на вход регулятора 12 производится предварительное сжатие валков и до определенного давления, что контролируется пороговым элементом 9, соединенным с датчиком 7 усилия прокатки. После срабатывания порогового элемента 9 в блоке 15 определения жесткости клети запоминается значение усилия и соответствующее этому моменту положение нажимного механизма. Этим в дальнейшем обеспечивается возможность выделения значений приращения усилия и соответствующего ему приращения перемещения, используемых для определения модуля жесткости клети М. в соответствии с выражением

Мк = —— Ð аS (1) где ЛР— изменение усилия прокатки, соответствующее изменению положения нажимного устройства.

После срабатывания элемента 10 сравнения дальнейшее сжатие (перемещение) валков прекращается. В момент срабатывания датчиков 1 и 2 оборотов каждого из валков происходит сброс соответствующих счетчиков 5 и 6 импульсов, при дальнейшем вращении валков число импульсов в счетчиках пропорционально текущему положению контролируемых исходных точек валков.

Общее изменение межвалкового зазора под влиянием эксцентриситета каждого из валков и их взаимного положения может быть представлено зависимостью

М,=Аа sin (0 +)!),) +A)I. sin (Ок+)(4), (2) где As и А» — эк сцентриситет верхнего и нижнего валков соответственно;

О. и O — текущие углы поворота верхнего и нижнего валков относительно исходного фиксированного положения;

9. и — угол фазового сдвига эксцентриситета каждого из валков относительно исходного lloложения.

Изменение межвалковогo зазора вызванное эксцентриситетом валков приводит к появлению переменной составляющей усилия прокатки ЛРэ..

5 др, Э ), Чк

В соответствии с выражениями (! ) и (2) определение парамстров As, Лн, ((в, (м может быть выполненo путем измерения прираще10 ния ЛР. для данного фиксированного положения каждого из валков, например, для угла поворота верхнего валка Як= вЂ, но при разных соответствующих моменту замсра положениях нижнего валка. Проведением ряда замеров (не менее четырех по числу неизвестных) получают систему уравнений, в результате решения которой определяются искомые величины А,, A., р и (к.

В момент срабатывания датчика 1 оборотов верхнего валка в узле 14 логической обра20 ботки информации осуществляется запоминание фазового положения нижнего валка

Н, и соответствующее ему значение л Рз,, а при срабатывании датчика 2 оборотов нижнего валка запоминается фазовое положение верхнего валка и соответствующее ему значение.

Последующие третий и четвертый замеры значения давлений ЛРэ и ЛРэ, произво )HTся в момент срабатывания датчика 1 оборотов верхнего валка, Но при разных фазовых

3Q положениях нижнего валка. что контролируется узлом 14 логической обработки информации.

В процессе вращения валков в блокс 8 выделения переменной составляющей осуществляется выделение переменной состав3 ляющей усилия прокатки, соответствующей одному обороту вращения вор;него валка.

После выполнения всех sa»epoll сигналы на выходах 1 — 4 узла 14 логической обработки информации пропорциональны параметрам As, Л», цъ и ц. одновременно на

40 пятом выходе узла !4 появляется сигнал, вкл юча ющи и кл юч 20, чем обес псч и вается подача на вход регулятора 12 выходного сигнала сумматора !8, пропорционального общему изменению межвалкового зазора. Это достигается тем, что на входы сумчато45 ра 18 подаются выхо.)ные сигналы генераторов 16 и 17 синусоидальных сигHалов, вырабатывающHx гармонические синусоидальные сигналы с периодом, пропорциональным частоте вращения соответственно валков, для чего на управляющие входы генераторов 16 и 17 подаются сигналы с выходов счетчиков 5 и 6 соответственно, а на первый и второй вхоll>I каж jol0 гсHc ратора 16 и 17 поступают сигна Ibl с выходов 1 — 4 узла 14 логической обработки, пропорциональные коэффициентам An, Л, (1 и р.

Порядок действия узла логической o()работки иHôoрмацин следуloùHII.

1346288

В исходном положении после перевалки валков сигналом сброса элементы 32 — 35 памяти устанавливаются в нулевое положение, чем обеспечивается подготовка к началу работы узла. Запись параметров в блоки запоминания разрешается после сжатия валков до заданного давления, что контролируется наличием логической «1» на вторых входах элементов 21 и 22 совпадения.

Г1ри этом при появлении логической «1» на первом входе элемента 22, имеющем место при срабатывании датчика 1 оборотов верхнего валка, осуществляется запись параметров О., и ЛР в блоки 39 и 43 запоминания соответственно, а при срабатывании датчика 2 оборотов нижнего валка осуществляется запись параметров Os, и ЛР», в блоки Зб и 40. С выдержкой времени, достаточной для производства записи, включаются соответствующие элементы 32 и 35 памяти, накладывающие запрет повторной записи параметров в указанные блоки запоминания.

В дальнейшем, в процессе вращения валков, элементами 23 и 24 сравнения ос ществляется контроль сдвига фазы текугцего 11оложения нижнего валка относительно сдвига И „имеющего место для первого за«1ера. Каждый из элементов 23 и 24 сравнения настраивается на срабатывание при величине сдвига фазы валка более задан1юго определенного значения.

Таким образом, по мере нарастания ;вига происходит поочередное срабатыва111е элементов 23 и 24 сравнения, разрс 1га1о1цих запись параметров (?., и ЛРэ,. О., и ЛРэ, в блоки 38 и 42, 37 и 41 запоминания соответственно. При этом в арифметическом блоке 44 производится вычисление согласно в1.1раткению (3) коэффициентов As, А», 1 м, используе:vlblx в дальнейшем для формирования синусоидальных сигналов с соот. ветствующей амплитудой и фазой, а начало компенсации эксцентриситета определяется появлением сигнала логической «1» на выходе элемента 33 памяти, включающей ключ 20 и обеспечивающей тем самым подачу на вход регулятора 12 выходного сигнала сумматора 18.

Порядок работы блока определения жесткости клети следующий.

В момент начала сжатия валков, после достижения контролируемого значения ус»лия прокатки, на вторых входах элементов 45 и 46 памяти появляется сигнал логическая «1», запрещающий дальнейшее поступление в элементы 45 и 46 значений соответственно усилия прокатки и перемещения нажимного механизма. Г1осле прекращения сжатия валков выходной сигнал сумматора 47 11ропорционален приращению усилия от момента сраоатывания элемента 9 сравнения до срабатывания элемента 10, а вы одной сип1ал сумматора 48 при этом пропорционален соответствующему этому приращению перемещения нажимного механизма, в резуяьтате чего выходной сигнал элемента 49 деления пропорционален действительному коэффициенту жесткости клети, значение которого используется в узле 14 логической обработки информации для определения параметров эксцентриситета валков.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет до начала прокатки, путем контроля значений усилия прокатки и положения нажимного механизма в процессе вращения валков без металла, после предварительного их сжатия точно определить действительные значения эксцентриситета валков.

10

Формула изобретения

1. Устройство для компенсации эксцентриситета валков прокатной клети, содержащее механически сочлененные с нижним и верхним валками датчики оборотов и датчики импульсов верхнего и нижнего валков, счетчики, датчик усилия прокатки, блок выделения переменной составляющей, 20 два пороговых элемента, сервоклапан, регулятор, датчик положения нажимного механизма, причем выходы датчиков оборотов и датчиков импульсов верхнего и нижнего валков соединены с входами соответственно первого и второго счетчиков, выход датчика оборотов верхнего валка соединен с входом блока выделения переменной составляющей, другой вход которого соединен с выходом датчика усилия прокатки, который соединен также с входами первого и второго пороговых элементов, выход датчика положения нажимного механизма соединен с входом регулятора, выход которого соединен с

55 входом сервоклапана, отличающееся тем, что, с целью повышения качества полосы, оно снабжено узлом логической обработки инфрмации, блоком определения жесткости клети, двумя генераторами синусоидальных сигналов, сумматором, двумя ключами, причем первый и второй входы узла логической обработки информации соединены соответственно с выходами датчика оборотов верхнего валка и первого счетчика, третий и четвертый входы — с выходом датчика оборотов нижнего валка и второго счетчика, пятый вход — с выходом второго порогового элемента, шестой вход — с выходом блока выделения переменной составляющей, седьмой вход — с выходом первого ключа, восьмой вход — с выходом блока определения жесткости клети, первый вход которого соединен с выходом датчика усилия прокатки, второй — с выходом первого порогового элемента, а третий — — с выходом датчика положения нажимного механизма, первые четыре выхода узла логической обработки связаны с первым и вторым входами первого и второго генераторов синусоида.lbHbtx сигналов, выходы которых соединены с входами сумматора, а управляющие входы — с

134б288

Фиг 1 выходами первого и второго счетчиков соответственно, выход сумматора через второй ключ соединен с вторым входом регулятора, а управляющий вход второго ключа соединен с пятым выходом узла логической обработки информации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел логической обработки информации содержит два элемента совпадения, два эле-. мента сравнения, три элемента запрета, четыре элемента задержки, четыре элемента памяти, восемь блоков запоминания и блок арифметический, причем выходы блока арифметического и третьего элемента памяти являются выходами узла логической обработки информации, первые входы элементов совпадения являются первым и третьим входами узла логической обработки информации, а объединенные вторые входы этих элементов — пятым входом узла логической обработки информации, объединенные входы записи пятого †восьмо блоков запоминания — шестым входом узла логической обработки информации, вход записи пятого блока запоминания — вторым входом узла логической обработки информации, объединенные информационные входы первых трех блоков запоминания, соединенные с первыми входами элементов сравнения — четвертым входом узла логической обработки информации, объединенные входы сброса элементов памяти — седьмым входом узла логической обработки информации, восьмым входом является девятый вход блока арифметического, первые восемь входов которого соединены с выходами блоков запоминания, выход первого элемента совпадения соединен с первым входом первого элемента запрета, выход которого соединен с управляющими входами lIcpBQI o H пятого блоков 33llollllH3ния и одновременно с входом первого элемента задержки, выход первого элемента сравнения соединен с входом второго элемента запрета, выход которого соединен с управляющими входами второго и шестого блоков ° çàïo IHHBHHH и входом второго элемента задержки, выход второго элемента сравнения соединен с входом третьето элемента запрета, выход которого соединен с уп10 равляющими входами третьего н седьмого блоков запоминания и входом третьего элемента задержки, выход второго элемента совпадения соединен с управляющими входами четвертого и восьмого блоков запоминания и входом четвертого элемента задерж15 ки, выходы эле ентов задерж соед сны с входами соответствующих элементов памяти, выходы первых трех элементов памяти соединены с входами элементов запрета, а выход четвертого элемента соединен с входом второго элемента совпадения.

3. Устройство по п. 1, от.ияающееся тем, что блок определения жесткости клети содержит два элемента памяти, два сумматора и элемент деления, выход которого является выходом блока определения жесткос25 ти клети, а первые входы элементов памяти, соединенные с первыми входами сумматоров, являются первым и вторым входами блока определения жесткости клети, объединенные вторые входы элементов памяти — третьим входом блока определения жесткости клети, 30 выходы элементов памяти соединены с первыми входами первого и второго сумматоров, выход первого сумматора сосдинен с первым входом элемента деления, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора.

1346288

Äñã. 2

ФигЗ

Составитель Ю. Передерий

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 4642/I2 Тираж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4