Прокатная клеть

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям прокатных клетей для измерения и регулирования продольных усилий в полосе, является усовершенствованием устройства по авт.св. Ish 1463363. Цель изобретения - повышение качества проката путем повышения точности измерения и регулирования продольных усилий в полосе. В процессе прокатки исключение погрешности измерения достигается путем использования генератора колебаний давления рабочей жидкости, установленного в магистрали питания гидроцилиндров. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яis В 21 В 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1463363 (21) 4751201/02 (22) 18.10,89 (46) 30.03.92. Бюл, N. 12 (71) Челябинский политехнический институт . им.Ленинского комсомола (72) А.Н.Серебряков, А.С.Федосиенко и „

К.Г. Ш и колен ко (53) 621.771.2.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1463363, кл, В 21 В 37/06, 1987.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям прокатных клетей для измерения и регулирования продольных усилий в полосе, в том числе при непрерывной прокатке, и является дополнительным к основному по авт.св.

М 1463363.

Известная прокатная клеть включает станину, валки.с подушками, из которых по меньшей мере одна установлена на опору качания, и устройство для измерения продольных усилий в полосе, включающее закрепленные на станине датчики продольных усилий, расположенные симметрично относительно плоскости осей валков, толкатели в направляющих станины, расположенные между датчиками и боковы- ми поверхностями подушки, установленной на опору качания. и два гидроцилиндра разного диаметра.

Недостатком такой клети является низкое качество проката вследствие низкой

„„5IJ 1722637 А2 (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям прокатных клетей для измерения и регулирования продольных усилий в полосе, является усовершенствованием устройства по авт.св. N 1463363. Цель изобретения — повышение качества проката путем повышения точности измерения и регулирования продольных усилий в полосе. В процессе прокатки исключение погрешности измерения достигается путем использования генератора колебаний давления рабочей жидкости, установленного в магистрали питания гидроцилиндров. 3 ил. точности измерения и рЕгулирования продольных усилий в полосе, обусловленной наличием сил сухого трения между толкателем и направляющими и моментом трения в опоре качания.

Целью изобретения является улучшение качества проката за счет повышения точности измерения путем снижения погрешности, обусловленной наличием в системе трения.

Поставленная цель достигается тем, что прокатная клеть, включающая станину и валки с подушками, из которых по меньшей мере одна установлена на опору качания, и устройство для измерения продольных усилий в полосе, включающее закрепленные на станине датчики продольных усилий, расположенные симметрично относительно плоскости. осей валков, толкатели в направляющих станины, расположенные между датчиками и боковыми поверхностями подушки, установленной на опору кача1722637 ния и два гидроцилиндра разного диаметра, дополнительно снабжена генератором колебаний давления рабочей жидкости, установленным в магистрали питания гидроцилиндров, То, что клеть дополнительно снабжена генератором колебаний давления рабочей жидкости в магистрали питания гидроцилиндров, обеспечивает действие на систему датчик — толкатель — подушка переменного усилия, При этом благодаря эффекту вибрационной линеаризации исключается влияние на работу системы различных нелинейностей, в том числе связанных с на. личием сухого трения между толкателями и направляющими станины и момента трения в опоре подушки, Выходные сигналы датчиков натяжения имеют при этом колебательный характер, для исключения чего перед использованием для индикации и управления они фильтруются при помощи установленного в выходной цепи датчиков частотного фильтра, Таким образом, благодаря наличию в магистрали питания гидроцилиндров генератора колебаний давления достигается повышение точности измерения и регулирования натяжения за счет исключения погрешностей, связанных с наличием сил .трения между толкателем и направляющими станины и момента трения в опоре подушки за счет достижения эффекта вибрационной линеаризации и, как след- ствие, повышение качества проката.

На фиг.1 изображена предлагаемая клеть; на фиг.2 — графики, поясняющие ра.боту предлагаемой клети; на фиг.3 — статические характеристики, связывающие результаты измерения для клети-прототипа

Оо и данной клети Оф с фактической разностью продольных усилий в полосЕ Т*.

Прокатная клеть состоит из станины 1, валков 2 с подушками 3, установленными в окне станины 1 с зазором д, опоры 4 качания подушки 3, датчиков 5 продольных усилий, толкателей 6, расположенных с датчиками 5 в направляющих корпусов 7, закрепленных на станине 1. К фланцам корпусов 7 крепятся гидроцилиндры меньшего 8 и большего 9 диаметров, В магистрали питания гидроцилиндра 8 установлен генератор 10 колебаний давления рабочей жидкости, Выходы датчиков 5 связаны с входами сумматора 11, выход которого связан с входом частотного фильтра 12, Прокатная клеть работает следующим образ.ом.

При прокаткеувлекаемая валками полоса деформируется в межвалковом зазоре.

Возникающее при этом усилие прокатки, пропорциональную реакцию станины 1 от опрокидывающего момента подушки 3 относительно опоры 4. Сигнал Оимеет колебательный характер вследствие действия на

35 систему датчик 5 — шток 6 — подушка 3 переменного усилия со стороны гидроцилиндра меньшего диаметра 8. С вб хода сумматора

11 сигнал поступает в частотный фильтр 12, где из него исключается периодическая со.40 ставляющая с частотой, генерируемой генератором 10 колебаний давления рабочей жидкости. На выходе частотного фильтра 12 имеем сигнал Оф, пригодный для индикации и регулирования.

45 Таким образом, благодаря действию на измерительную систему датчик 5 —. толкатель 6 — подушка 3 переменного усилия со стороны гидроцилиндра меньшего диаметра 8. в питающей магистрали которого уста50 новлен генератор 10 колебаний давления рабочей жидкости, вследствие эффекта вибрационной линеаризации погрешности измерения, связанные с наличием сил сухого трения между толкателями 6 и направляю55 щими корпусов 7, а также моментом трения в опоре 4 подушки 3, исключаются.

Предлагаемая клеть спроектирована для непрерывного лабораторного стана

ДУ0-180, питание гидроцилиндров от мас5

30 передаваясь через валки 2, подушу 3, опору

4 подушки 3, воспринимается станиной 1.

Приложенные к концам полосы продольные усилия, передаваясь через валки 2, создают опрокидывающий момент подушки 3 относительно опоры 4, Под действием этого момента подушка 3 стремится повернуться относительно опоры 4 в плоскости, перпендикулярной осям валков 2, в пределах зазора д между подушкой 3 и станиной 1. От поворота подушка фиксируется толкателями 6, расположенными в направляющих, корпусов 7, При этом датчик 5, взаимодействующий со штоком цилиндра большего диаметра 9, измеряет реакцию станины 1 от опрокидывающего момента плюс усилие гидроцилиндра меньшего диаметра 8, а датчик 5, взаимодействующий со штоком гидроцилиндра меньшего диаметра 8, измеряет усилие гидроцилиндра меньшего диаметра 8, Усилие гидроцилиндра меньшего диаметра 8 имеет колебательный характер благодаря тому, что в его магистрали питания установлен генератор 10 колебаний давления рабочей жидкости, который накладывает на постоянное давление в питающей магистрали периодическую составляющую. Электрические сигналы датчиков 5 вычитаются в сумматоре 11, на выходе которого имеем разность сигналов датчиков 5 О, 1

1722637 лостанции с номинальным давлением 5

МПа. В качестве датчиков использованы датчики СТ 1009 с допустимым усилием 10 кН. толкатели диаметром 30 мм, опора подушки типа "сфера по сфере", радиусы сфер

80 и 100 мм, диаметры гидроцилиндров

d1=50 мм, dz = 36 мм. Генератор колебания давления представляет собой дроссель и камеру с периодически изменяющимся объемом (в данном случае это сильфон, на который воздействует кулачок). Частота генерируемых колебаний 10-500 с

Работу клети можно проиллюстрирос вать при помощи графиков фиг.2 и 3, где Ti и Tz — фактическая разность продольных усилий в полосе в произвольные моменты времени г1, г и тз; Π— сигнал на выходе сумматора 11 данной клети; Оф — сигнал на выходе частотного фильтра. Для наглядности иллюстрации преимуществ предлагаеФ мой клети величины Т1 и Tg выбраны ч такими, что (Т1 — Т2) < Лр.

Допустим, реальная разность продольных усилий в полосе Т+ изменяется во времени т в соответствии с, графиком, приведенным на фиг.2 вверху. При этом ре.зультаты измерения клети-прототипа Оприведены на фиг.2 на втором сверху графике.

Статическая ошибка измерения Ар связана с наличием в измерительной системе сил трения, кроме того, клеть-прототип обладает зоной нечувствительности, т.е. не реагирует на изменение усилия, меньшего Ьр.

После наложения на постоянно действующее давление в питающей магистрали периодической составляющей на постоянно действующее усилие гидроцилиндра меньшего диаметра накладывается периодическое усилие с амплитудой А > Лгр.

При этом сигнал на выходе сумматора

О без учета гармоник порядка выше, чем первый, приобретает вид, показанный на фиг.2 на третьем сверху графике. После фильтрации периодической составляющей

Ф в частотном фильтре сигнал Оф имеет вид, изображенный на нижнем графике фиг.2.

Наличие сил.сухого трения между толкателями и направляющими станины и моментом трения в опоре подушки приводит к неоднозначности статической характеристики, связывающей результат измерения О с фактической разностью продольных усилий в полосе Т* (фиг.3а) для клети-прототи10 па.

Наложение с помощью генератора 10 колебаний давления рабочей жидкости в гидроцилиндре 7 вызывает периодические колебания .подушки и, следовательно, про15 дольных усилий в полосе с амплитудой А, пропорциональной амплитуде колебаний давления рабочей жидкости, накладываемых генератором, Вследствие эффекта вибрационной ли20 неаризации статическая характеристика между измеренной О и фактической Т* разностью продольных усилий в полосе Оф становится линейкой (фиг.3б), что существенно повышает точность измерения натяжения, 25 В качестве частотного фильтра использован развертывающий операционный усилитель.

Предлагаемая клеть за счет эффекта вибрационной линеаризации позволяет ис30 ключить статическую ошибку измерения продольных усилий в полосе и зону нечувствительности, связанные с наличием сил сухого трения между толкателями и направляющими, а та же наличием момен35 та трения, т.е. исключить погрешность измерения порядка 5 j от измеряемой величины.

Формула изобретения

Прокатная клеть по авт.св, N 1463363, отличающаяся тем, что, с целью

40 повышения качества проката путем повышения точности измерения и регулирования продольных усилий в полосе, она снабжена генератором колебаний давления рабочей жидкости, установленным в магистрали пи45 тания гидроцилиндров.

1722637 (с) (с) 3722637