Устройство для регулирования положения несамотормозящегося нажимного механизма прокатного стана

 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности к устройствам для автоматического регулирования положения нажимного винта прокатного стана. Цель изобретения - обеспечение высокой точности позиционирования. Устройство снабжено датчиком 10 усилия прокатки, выход которого через нелинейный преобразователь 11 и блок 12 умножения, моделирующие зависимость момента нагрузки от усилия прокатки, подсоединен к входу регулятора тока. Введенные элементы в случае изменения усилия прокатки вырабатывают опережающее воздействие на вращающий момент электродвигателя, исключающее самоотход нажимного винта. 1 ил. с «е (Л

„„Я0„„1458044 А 1

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4287662/23-02 (22) 21.07.87 (46) 1 5.02.89. Бюп. Р 6 (71) Производстненное объединение

Уралмаш (72) Б.Н.Дралюк, А.F..Òèêîöêèé, А.Е.Браун, А,П,Белоусов и В.П.Баранов (53) 621.771 .23-503.51 (088.8) (56) Справочник по автоматизированному электроприводу /Под ред.

В.А.Елисеева и А.В.01инянского. N.:

Энергоатомиздат, 1983, э 15,5.3, с. 520. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПОЛОЖЕНИЯ НЕСАИОТОРМОЗЯЩЕГОСЯ НАЖИ1 НОГО МЕХАНИЗМА ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности к устройствам для автоматического регулирования положения нажимного винта прокатного стана.

Цель изобретения — обеспечение высокой точности позиционирования, Устройстно снабжено датчиком 10 усилия прокатки, выход которого через нелинейный преобразователь 1) и блок 1 2 умножения, моделирующие зависимость момента нагрузки от усилия прокатки, подсоединен к нходу регулятора тока, Введенные элементы в случае изменения усилия прокатки вырабатывают опережающее воздействие на вращающий момент электродвигателя, исключаищее самоотход нажимногo винта. 1 ил.

1458044

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства, в частности к устройствам для автомати" ческого регулирования положения нажимного винта прокатного стана.

Целью, изобретения является обеспечение высокой точности позиционирования.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройстно содержит электродвигатель 1 нажимного винта, регулируемый источник 2 питания, регуляторы 3 положения нажимного механизма, скорости 4 двигателя, регулятора 5 тока якоря двигателя, соединенные последовательно, вьгход регулятора 5 тока подсоединен к входу источника ? питания, на вторые входы регуляторов 2р подсоединены соответствующие датчики положения 6, скорости 7 и тока якоря 8. На другой вход регулятора положения поступает задание положения нажимного винта 9 от системы автомати- 25 ческого регулирования прокатного стана или от ручного управления, Устройство содержит также датчик

10 усилия прокатки, выход которого подсоединен к третьему входу регуля- 30 тора 5 тока якоря Я, нелинейный преобразователь 11, множитель 12 и блок

13 определения знака, Выход датчика

10 через последовательно соединенные нелинейный преобразователь 11 и мно35 житель 12 подсоединен к четвертому входу регулятора 5 тока якоря, Блок

13 определения знака подсоединен входом к ныходу регулятора 3 положения, а выходом — к второму входу мнсжителя 12.

Устройство работает следующим образом, При изменении задания положения винта на холостом ходу устройство работает как известное, так как появляется сигнал регулятора 3 положения, являющийся заданием скорости двигателя, двигатель разгоняется, при уменьшении рассогласования по положению скорость двигателя уменьшается и двигатель останавливается, Зависимость статического момента двигателя M от условия прокатки

F может быть описана так:

Рй <(1") а

М, = . tpЫ + — --, — — Si nl ст 21 .Ъ З Ъ где cl. — диаметр нажимного винта;

d — угол подъема резьбы в паре винт — гайка; — передаточное отношение редуктора нажимногo нинта;

Г(Р) — нелинейная функция от усилия прокатки, определяемая трением в редукторе, в упорном подшипнике и в винтовой паре; ь — скорость вращения нажимного винта, При наличии статической нагрузки появляется сигнал датчика 10 усилия прокатки, коэффициент по входу регулятора 5 тока от датчика 10 усилия прокатки принят таким, чтобы момент двигателя ураннонешивал усилие прокатки, воздействующее на винт (с учетом угла наклона резьбы винтовой пары и передаточного числа редуктора), т.е. задаваемый от датчика .10 усилия ток якоря двигателя компенсирует усилие прокатки. В результате уменьшается погрешность регулятора положения, так как его ныходной сигнал уже не должен включать соответствующую составляющую тока двигателя, Кроме того, при изменении усилия прокатки с малым запаздыванием,определяемым быстродействием датчика

l0 усилия прокатки и регулятора 5 тока, появляется соответствующий ток якоря двигателя, вследствие чего нажимной винт остается неподвижным до появление нового задания на изменение положения.

Дпя перемещения винта момент (ток якоря) двигателя должен содержать также составляющую, 6пределяемую величиной трения в резьбе, в подпятнике и в редукторе. Момент трения зависит от усилия прокатки, а по знаку противоположен направлению вращения. Зависимость величины трения от усилия, прокатки, которая может быть определена экспериментальным путем, моделируется нелинейным преобразователем 11. Направление перемещения винта задается регулятором 3 положения, знак выхода определяется блоком

13 определения знака. Тогда на выходе множителя 1 2 напряжение пропорционально величине момента трения, а по знаку соответствует требуемому направлению перемещения и задает соответствующий ток якоря (на вход регулятора 5 тока), чем компенсируется влияние трения, 1458044 величини трения повышают точность регулирования положения нажимного

l винта, благодаря чему также повышается точность проката.

Формула изобретения

Составитель А.Сергеев

° редактор М.Бандура Техред Я. оданич Корректор

Заказ 296/12 Тираж 460 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прк ГКНТ СССР

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

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

Устройство регулирования может быть виполнено на стандартных элементах, например, системы УБСР или

УБСР-АИ. Регуляторы 3,4,5 и датчики

6,7,8 являются типовыми и выполняются как в прототипе. Датчик усилия прокатки используется стандартный (месдоза), множитель и нелинейный преобразователь также имеются в системе УБСР. Блок определения знака выполняется на операционном усилителе с высоким коэффициентом усиления, зоной нечувствительности на входе (для отстройки от помех) и ограниче- 15 нием выходного сигнала. Эти нелинейности являются типовыми и реализуются известными способами.

Таким образом, высокая точность 20 проката достигается благодаря тому, что исключаются перемещения нажимного винта при изменении усилия прокатки, которые снижали 6ы "динамическую" жесткость клети и, тем самым, увеличивали 6ы разнотолщинность проката. Вместе с тем 6ольшая скорость перемещения нажимного винта, получаемая 6лагодаря 6ольшому углу наклона резь6и винтовой пари,о6ес- 30 печивает повышение 6истродействия регулятора толщины проката, а компенсация величины усилия прокатки и

Устройство для регулирования положения несамотормоэящегося нажимного механизма прокатного стана, содержащее электродвигатель с регулируемим источником питания якоря,последовательно соединенные регуляторы положения, скорости и тока двигателя с соответствующими датчиками., о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения высокой точности позиционирования, оно снабжено датчиком усилия прокатки, блоком определения знака, нелинейным преобразователем и множителем, при этом выход датчика усилия прокатки соединен с третьим входом регулятора тока и с входом нелинейного преобразователя, выход которого соединен с первым входом множителя, второй вход которого соединен с выходом блока определения знака, вход которого соединен с выходом регулятора положения нажимного механизма, а выход множителя

I соединен с четвертым входом регулятора тока.