Устройство для автоматической компенсации

 

36OI22

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.1У.1968 (№ 1236874!22-2) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х1.197 2. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 25.1.1973

М. Кл. В 21b 37!00

G 05g 23/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.771.013:621,3..078.7 (088.8) Авторы изобретения

М. Ю. Файнберг и Б. Л. Поволоцкий

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ

ВОЗМУЩЕНИЙ ПРИ ВЫБОРКЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ЛЮФТОВ

В ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ РЕДУКТОРЕ НА)КИМНОГО ВИНТА

ПРОКАТНОГО СТАНА

Известны автоматические устройства компенсации возмущений, включающие датчик возмущения в виде тахогенератора, связанного с регулируемым двигателем.

Применение безредукторного привода нажимных винтов с электрической системой синхронизации движения их, повышает надежность работы нажимных устройств прокатных станов, например, типа блюминг.

Для синхронизации ооычно предусматривается использование измерительных редукторов, которые с одной стороны сочленяются с нажимными винтами, а с другой — с элементами системы синхронизации: тахогенераторами, сельсинами и т. д., воздействующими на систему управления приводными электродвигателями каждого винта.

Повышение качества работы системы синхронизации достигается устранением механических люфтов в элементах указанных ре-. дукторов и их связях с нажимными винтами устанавливают электродвигатель, например, постоянного тока, сочлененный с одним из валов измерительного редуктора и создающего принудительный натяг в зубьях передачи редуктора и в элементах его связи с нажимным винтом.

При этом электромагнитный момент указанного электродвигателя может совпадать по направлению, либо быть противонаправленным по отношению к моменту двигателя нажимного винта.

При работе указанного двигателя необходимо обеспечить постоянство его статического

5 момента или постоянство величины нажатия в зубьях шестерен кинематического редуктора и его связях с нажимным винтом.

В противном случае увеличивается износ

10 зубьев и ухудшается работа системы синхронизации.

Указанное мероприятие в тем большей степени необходимо, когда часть элементов измерительных редукторов выполняется с раз15 резными шестернями с компенсирующими пружинами, также создающими дополнительный натяг в зубьях и частично выбирающих люфты.

В этом случае, благодаря наличию указан20 ных упругих связей (пружин), непостоянство статического момента двигателя выборки люфтов и соответствующих усилий в зубьях шестерен кинематического редуктора существенно ухудшают работу системы синхрониза25 ции.

Применение системы регулирования тока двигателей для поддержания постоянства статического момента этих двигателей практически не реализуемо из-за трудностей полу30 чения сигнала, пропорционального только ста3G0122 тическому току нагрузки, и выделения этого тока из суммарного тока двигателя.

Следовательно, при относительно просто реализуемой системе контроля постоянства динамического тока двигателя, величина его статического тока, зависящего от скорости приводного двигателя нажимного винта, известными методами не может быть поддержана с необходимой точностью.

Кроме того, при работе регулятора тока, поддерживающего постоянство суммарного значения тока, динамический ток двигателя будет изменяться, что также связано с изменением статического тока двигателя выборки люфтов при изменении скорости вращения приводных двигателей нажимных винтов.

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое управление выборкой люфтов в измерительных редукторах нажимных винтов прокатного стана и постоянство статического момента в двигателе выборки люфтов.

Это достигается тем, что устройство содержит контур регулирования по возмущению, где датчиком возмущения является тахогенератор, сочлененный через измерительный редуктор с нажимными винтами, а выход его подключен к двигателю выборки механических люфтов.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2, а и 6 — зависимости момента и тока двигателя выборки люфтов от скорости вращения приводных двигателей.

Устройство работает следующим образом.

Подушки 1 прокатного валка 2 с помощью устройства переуравновешивания 8 прижимаются к торцам стаканов 4, имеющих внутри шлицевой вырез, и снаружи винтовую нарезку для вращения в неподвижных гайках 5.

Для вращения указанных стаканов, являющихся нажимными винтами, используют призматические шлицевые валы б, скользящие по внутренним шлицевым плоскостям стаканов и приводимые электродвигателями 7.

Вторые концы валов приводных электродвигателей 7 сочленены с измерительными (кинематическими) редукторами 8, с выходными концами валов которых механически связаны тахогенераторы 9 и сельсины 10 и 11„ соответственно грубого и точного отчетов.

С помощью каналов 12 и 13 соответственно скоростной и путевой синхронизации в систему регулирования 14 приводных двигателей 7 нажимных винтов подаются синхронизирующие сигналы, устраняющие рассогласование скоростей вращения этих двигателей, т. к. отклонение взаимного положения нажимных винтов.

Для выборки механических люфтов в кинематических редукторах и их связях с нажимными винтами используют моментные электродвигатели 15 (двигатели выборки механических люфтов) .

Указанные элементы системы синхронизации являются известными.

Двигатели 15 имеют.управляемые источнпки питания 1б, содержащие по два канала управления.

Один из каналов предназначен для ввода независимого сигнала 17, определяющего напряжение покоя U двигателя выборки люфтов 15 и соответствующее этому напряжению величину статических значений тока I и момента М, обуславливающих необходимое нажатие в зубьях кинематических редукторов 8

10 и их связях с нажимными винтами.

По второму каналу в регулируемый источник питания 1б двигателей выборки люфтов

15 от тахогенераторов 9 поступают сигналы, пропорциональные скорости вращения при15 водных двигателей 7 нажимных винтов 4 и определяющие необходимую, зависящую or скорости, величину добавочного напряжения

ЛУ, предназначенную для компенсации переменной ЭДС Е двигателей выборки люфтов.

20 Статический момент М двигателей выборки люфтов при постоянной величине напряжения на его якоре определяют скоростью вращения приводного двигателя соответствующего нажимного винта, поскольку номинальный мо25 мент последнего в 30 — 50 и более раз больше номинального момента двигателя выборки люфтов.

При этом, если статический момент двигателя выборки люфтов, задаваемый в режиме

30 покоя для обеспечения натяга в элементах кинематики во всех режимах, совпадает по направлению с электромагнитным моментом приводного двигателя нажимного винта, то, например, при увеличении скорости и нажим35 ного винта (от состояния покоя) статический момент М и ток 1 двигателя выборки люфтов сперва уменьшается до нуля, а затем увеличивается в противоположную сторону, пропорционально увеличению скорости указанно40 ro приводного двигателя (см. прямую 1 на фиг. 2,а).

В этом случае двигатель выборки люфтов после перехода тока через нулевое значение будет работать в генераторном режиме.

45 Если же электромагнитный момент двигателя выборки люфтов при покое противоположен электромагнитному моменту приводного двигателя нажимного винта, то при увеличении скорости и нажимного винта статический

50 момент М и ток 1 двигателя выборки люфтов будет увеличиваться пропорционально скорости приводного двигателя (см. прямую 1 на фиг. 2, 6).

В этом случае двигатель выборки люфтов

55. работает в противоточном режиме, начиная от состояния покоя.

В обоих рассмотренных случаях статический момент двигателя выборки люфтов при покое будет пропорционален приложенному

60 напряжению U.

Ток I статической нагрузки при покое равен:

I=—

65 где R — сопротивление цепи якоря двигателя, 360122

Для поддсржания постоянства величины статического момента М двигателя выборки люфтов, в случае соответствия направлений его момента и момента двигателя нажимного винта, необходимо компенсировать . ЭДС Е двигателя выборки люфтов встречно направленной величиной добавочного напряжения

ЛУ.

В этом режиме ЭДС Е двигателя выборки люфтов отрицательна; поэтому добавочное напряжение ЛУ, компенсирующее изменение

ЭДС E должно быть положительным (см. прямую 2 на фиг. 2,a) и меняться в функции скорости по такому же закону как и ЭДС Е двигателя выборки люфтов, т. е. должно зависеть от скорости приводного двигателя нажимного винта.

Тогда ток 1 двигателя выборки люфтов будет равен:

= — = сопят (2)

Я (при AU= — Е)

Следовательно, при одинаковых законах изменения ЭДС Е двигателя выборки люфтов и добавочного напряжения АУ на его зажимах величины тока I и момента М этого двигателя остаются постоянными (см. прямую 3 на фиг. 2,а), независимо от скорости и.

Если электромагнитный момент М двигателя выборки люфтов противонаправлен моменту двигателя нажимного винта, то для обеспечения постоянства величины М добавочное напряжение AU должно быть отрицательным, и также меняться в функции скорости по такому же закону, что и ЭДС Е двигателя, и должно быть противонаправленным этой ЭДС.

Действительно, поскольку в этом случае двигатель выборки люфтов работает в противоточном режиме, то ЭДС Е его положителЬная (см. прямую 1 на фиг. 2, б) .

Тогда для компенсации этой ЭДС добавочное напряжение ЬУ должно быть отрицательным и меняться по прямой 2 (см. фиг. 2,6).

При этом ток двигателя 1 будет равен:

У = = — = const (3)

U+E — ЛУ U

R Я (при — ЛУ=Е) т. е. будет изображаться прямой 3 (на фиг. 2, б), В обоих рассмотренных случаях, иллюстрированных рисунками, для сохранения посто15 янства статического тока 1 и момента М двигателя выборки люфтов, необходимо, кроме напряжения U, действующего на зажимах этого двигателя при покое, подавать в систему управления этого двигателя добавочное

20 напряжение соответствующего знака, функционально зависящее от скорости вращения нажимного винта и компенсирующее ЭДС двигателя выборки люфтов, что и осуществлено в данном предложении.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической компенсации возмущений при выборке механи- е50 ских люфтов в измерительном редукторе нажимного винта прокатного стана, включающее датчик возмущения в виде тахсгенератора, соединенный с регулируемым двигателем, отличающееся тем, что, с целью

55 достижения постоянства статического момента в двигателе выборки механических люфтов, тахогенератор сочленен через измерительный редуктор с нажимными винтами, а выход его подключен к двигателю выборки

40 механических люфтов.

360122

Составитель T. Юрова

Техред Т. Ускова

Редактор Л. Лаврова

Корректор А. Васильева

Заказ 52/19 Изд. ¹ 1785 ° Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2