Патент ссср 410847

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

СОюз СОвз схйх

Социалистимескмк

Р@спубпмк

Зависимое от авт. свидетсльст",а ¹

М. Кл. В 21с 47/00

В 6511 59/38

В 65h 54/08

В 21b 37/06

Заявлено 20.Ч11.1971 (¹ 1682432/25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 21 V.1974

Гввударственный комитет

Совета Министрев СССР во делам изобретений и открытий

УД К 621.777.068 (088,8) Авторы изобретения И. В. Гаврилов, Ю. Ф. Левандовский, В. В. Сирица, Н. Г. Кадомский, В. А. Сацкий, М. И. Костюченко, В. С. Маслов и А, П. Алешкин

Заявители Украинский государственный проектный институт «Тяжпромэлектропроект» и Криворожский металлургический завод им..Ленина

YCTPOACT8O gl JINNI ПРОГРАММНОГО УПРАВЛ НИтв

ВОДИЛОМ МОТАЛКИ ПРОВОЛОЧНОГО СТАНА

Устройство относится к управлению приводом водила моталок с осевой подачей металла (моталки Эденборна, дифференциальные моталки ВНИИМетМаш).

Известно устройство для программного управления водилом моталки проволочного стана, содержащее связанный с клетью стана датчик скорости подачи укладываемого материала, а также связанные с имеющей самостоятельный регулируемый привод моталкой с источником питания датчик и регулятор скорости намотки.

Однако высокая точность укладки витков в слоях бунта (плотная и равномерная) с помощью такого устройства затруднена, поскольку приближение программного напряжения, реализуемого устройством, к точному закону упорядоченной укладки связано с существенным усложнением устройства, так как требует увеличения числа ступеней в кривой программного напряжения (для каждой ступени нужны отдельные элементы — потенциометры, ключи).

Плотная намотка бунта требует упорядоченной укладки витков в плоских слоях, составляющих бунт, что возможно при соблюдении определенной зависимости между линейной скоростью металла и скоростью намотки (металл укладывается по спирали Архимеда). Зависимость эта определяется следующим выражением:

V: Ь g), (I) где V — линейная скорость наматываемого металла; а — угловая скорость намотки, равная скорости водила в моталке Эденборна или сумме скоростей водила и

10 барабана, вращающихся в противоположных направлениях в дифференциальной моталке;

R< — внутренний радиус бунта;

R — внешний радиус бунта;

15 ЛЯ вЂ” приращение радиуса бунта, меняющееся от 0 до Лг — Ri

Обозначения без скобок соответствуют намотке слоя изнутри наружу, а в скобках— намотке снаружи внутрь.

20 Приращение радиуса бунта определяется диаметром наматываемого металла, зазором между витками и скоростью намотки:

AQ= ) u)dt, D (* г-„

25 где  — сумма диаметра металла, поступающего в моталку и зазора между витками.

Выражения (1) и (II) позволяют записать

30 зависимость между линейной скоростью ме410847

65 талла и скоростью вращения моталки следующим образом:

+ о, V = U> Я!(2),, j Вф) (Ш)

Периодическое изменение скорости моталки по этому закону и является условием упорядоченной укладки витков в слоях бунта.

Для обеспечения плотной и равномерной укладки витков в слоях бунта более простыми средствами в цепь регулятора скорости моталки введен вычислительный узел, позволяющий изменять скорость моталки (скорость водила по отношению к барабану) по точному закону, обеспечивающему укладку металла в слой бунта по спирали Архимеда.

Схема устройства приведена на фиг. 1, где

1 — приводной двигатель водила моталки, 2 — источник питания двигателя, 3 — тахогенератор водила, 4 — тахогенератор барабана моталки, 5 — умножитель, 6 — переключатель полярности, 7 — блок управления переключателем, 8 — интегратор, 9 — сумматор, 10 — тахогенератор последней клети стана, 11 — расчетный блок.

На фиг. 2 приведены структурные схемы расчетного блока 11, где 12 — делитель или умножитель, 13 — блок сравнения.

Приводной двигатель водила 1 получает питание от регулируемого источника 2, например от генератора постоянного тока с блоком управления возбуждением или от вентильного преобразователя с системой управления и входным устройством. Скорость водила контролируется тахогенератором 3, скорость барабана (если моталка дифференциальная) — тахогенератором 4. Якоря тахогенераторов соединены последовательно так, что их напряжения суммируются при встречном вращении водила и барабана. От тахогенераторов 3, 4 в умножитель 5 подается сигнал скорости намотки в, сюда же введен и

D второй сомножитель — — . Произведение

2 в этих величин — со, полученное в ум2 ножителе 5, вводится в интегратор 8 через переключатель полярности 6, управляемый блоком 7, который управляется выходным сигналом интегратора. Цепь, состояща", из блока

7 и переключателя 6, меняет знак входного сигнала интегратора 8 в моменты, когда выходная величина интегратора достигает значений R — R> (с + на — ) и О (с — на +).

Поскольку сброс выходной величины интегратора не производится, то изменение знака входного сигнала приводит к периодическому росту и спаду выходной величины, которая в с равна 1 вЖ при положительном входном

2;с,)

D Р сигнале и Я вЂ”.7,) -- — 1 ай при отрица2,) тельном, так как знак меняется на отрица5

Зо

4 тельный в момент, когда выходная величина достигает значения R — RI.

Выходной сигнал интегратора 8 подается на вход сумматора 9, на второй вход которогс подан сигнал, выражающий величину R . Естественно, что в сумматор 9 может быть введен сигнал, соответствующий любому исходному радиусу бунта, а не обязательно минимальному Яь при этом значения выходной величины интегратора, при которых производится изменение полярности его входного сигнала, должны быть соответственно изменены.

Выходная величина сумматора 9, выражающая текущее значение радиуса намотки, а также сигналы скорости намотки в и скорости подачи укладываемого металла V, вводятся в расчетный блок 11, который формирует сигнал управления приводом водила в соответствии с точным законом упорядоченной укладки витков бунта. Сигнал, полученный в блоке 11, подается па управляющий вход регулируемого источника 2, воздействуя через него на скорость двигателя водила таким образом, что между скоростью подачи укладываемого металла V и скорости намотки ь соблюдается зависимость, обеспечивающая упорядоченную укладку витков бунта.

Блок 11 состоит, например, из делителя или умножителя 12 и блока сравнения 13 (фиг. 2).

Блок 11, выполненный по схеме, приведенной на фиг. 2, работает следую цим образом: па вход «делимое» делителя 12 подается сигнал скорости подачи укладываемого металла, а на вход «делитель» — выходное напряжение сумматора 9 (текущее значение радиуса намотки); частное от деления этих величин, представляющее собой расчетную величину скорости намотки, сравнивается с фактической скоростью в блоке сравнения 13, а разность этих величин (выходная величина блока 11) подается на управляемый вход регулируемого источника 2.

Устройство позволяет производить упорядоченную укладку витков бунта (по спирали (D

Архимеда), регулировать шаг намотки ( (2 ) и размеры бунта (R, и Rz).

Предмет изобретения

1. Устройство для программного управления водилом моталки проволочного стана, содержащее связанный с клетью стана датчик скорости подачи укл дываемого материала, а также связанные с имеющей самостоятельный регулируемый привод моталкой с источником питания датчик и регулятор скорости намотки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения плотной и равномерной укладки в слой бунта по спиоали Архимеда и поддерживания строго определенного соотношения между линейной скоростью материала и скоростью вращения моталки в цепь регулятора скорости моталки введен вычислительный узел, содержащий последовательно установ410847

Фиг. 2

Составитель В. Шаброва

Редактор К. Шаиаурова Техред Л. Богданова Корректор 3. Тарасова

Заказ 111571 Изд. № 1189 Тираж 837 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ленные интегратор, вход которого через умнояитель и переключатель полярности соединен с датчиком скорости моталки, сумматор, входы которого соединены с выходом интегратора и источником сигнала, предусмотренным в устройстве и определяющим исходный радиус бунта, расчетный блок, входы которого соединены с выходом сумматора, с датчиком скорости моталки и датчиком скорости укладываемого материала, а выход расчетного блока соединен с входом источника питания привода моталки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расчетный блок выполнен в виде последовательно соединенных делителя, осуществляющего деление сигнала скорости подачи укладываемого металла на выходной сигнал сумматора, и блока сравнения выходного сигнала делителя с сигналом скорости намотки.