Устройство для регистрации сварных швов

 

О П И С А"- Н- И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ пщ 6УО353

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.04.77 (21) 2479076/22-02 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

В 21 В 37/00 (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 .(45) Дата опубликования описания 30.06.79 (53) УДК 621.771.23 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Л. Гуревич и Л. Л. Важкий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СВАРНЫХ

ШВОВ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к устройствам для регистрации сварных швов на непрерывных станах бесконечной холодной прокатки. 5

Известно устройство для регистрации сварных швов на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее датчик наличия сварного шва (11.

Известное устройство может быть использовано для непосредственной регистрации сварных швов, однако оно не предназначено для регистрации сварных швов при изменяющемся запасе полосы, например в петлевом устройстве стана. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регистрации сварных швов на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее датчики импульсов, через измерительные ролики соединенные с перемещающейся полосой, и блокрегистр ации сварных швов (2) .

Известное устройство позволяет регистрировать положение сварного шва на входе стана при изменяющемся запасе полосы в петлевом устройстве, однако оно не предназначено для регистрации положения сварного шва относительно барабана петлевого устройства, что необходимо для осуществления бесконечной прокатки полосы, ведущей к повышению производительности стана.

В головной части стана бесконечной прокатки в зоне барабана петлевого устройства установлено устройство центрирования полосы, в которое необходимо выдавать сигнал о подходе сварного шва к барабану для выдачи уставки ширины полосы.

Целью изобретения является определение положения сварного шва в зоне барабана петлевого устройства.

Указанная цель достигается благодаря тому, что устройство для регистрации сварных швов на непрерывном стане холодной прокатки содержит датчики импульсов, по входу через измерительные ролики соединенные с перемещающейся полосой и по выходу — с блоком регистрации сварных швов, причем один вход блока регистрации сварных швов соединен с системой управления стыкосварочной машины, два других — с датчиками импульсов, выход — с устройством центрирования полосы, связанным с петлевым устройством, а блок регистрации сварных швов содержит счетчик регистрации запаса полосы в петлевом устройстве, счетчик координаты сварного шва относительно стыкосварочной машины, блок вычисления запаса полосы от стыкосвароч5

65 ной машины до барабана петлевого устройства, блок сравнения положения сварного шва относительно упомянутого барабана, задатчик положения тележки петлевого устройства, блок вычисления запаса полосы в петлевом устройстве, гру ппу ключей, два элемента И, блок задержки, триггер и кнопку «Пуск», причем выход задатчика положения тележки через блок вычисления запаса полосы в петлевом устройстве и группу ключей связан с цифровым входом счетчика регистрации запаса полосы, выход которого через блок вычисления запаса полосы от стыкосварочной машины до бараба на петлевого устройства связан с первым входом блока сравнения, вторым входом связанным с выходом счетчика координаты сварного шва, при этом выход первогодатчика импульсов через первый входпервого элемента И связан с положительными счетными входами упомянутых счетчиков, выход второго датчика импульсов через первый вход второго элемента И соединен с отрицательным счетным входом первого счетчика, первый выход триггера через блок задержки связан со вторыми входами элементов И и раз решающим входом группы ключей, второй выход — с кнопкой «Пуск» и входом установки нуля первого счетчика, а вход установки нуля второго счетчика подключен к выходу системы управления стыкосварочной машины.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство и головная часть непрерывного стана бесконечной холодной прокатки; на фиг. 2 — блок-схема блока регистрации сварных швов; на фиг.- 3 — диаграммы скорости полосы на входе и выходе петлевого устройства и изменения запаса полосы в петлевом устройстве; на фиг. 4 — диапрамма изменения расстояния барабана и координаты сварного шва в петлевом устройстве отно: сительно стыкосварочной машины.

Предлагаемое устройство (см. фиг. 1, 2) содержит датчики 1, 2 иипульсов, по входу через измерительные ролики 3, 4, соединенные с перемещающейся полосой и по выходу — с блоком 5 регистрации свар ных швов, причем третий вход блока 5 соединен с системой 6 управления стыкосварочной машиной, второй вход †датчиком 1, первый вход — с датчиком 2, выход — с устройством 7 центрирования полосы, связанным с барабаном 8 петлевого устройства 9, а блок

5 содержит счетчик 10 регистрации запаса полосы в петлевом устройстве, счетчик 11 координаты сварного шва относительно стыкосва рочной машины 12, блок 13 вычисления запаса полосы от стыкосва роюной машины 12 до бара бана 8 петлевого устройства, блок 14 сравнения положения сварного шва относительно барабана 8, задатчик 15 положения тележки петлевого устройства, блок 16 вычисления запаса полосы в петлевом устройстве, группу 17 ключей, элементы 18, 19 И, блок 20 задержки, триггер 21 и кнопку 22 «Пуск», причем выход задатчика 15 через блок 16 и группу 17 ключей связан с цифровым входом счетчика 10, выход которого через блок 13 связан с первым входом блока 14, вторым входом связанным с выходом счетчика 11, при этом выход датчика 1 через первый вход элемента 18 И связан с положительными счетными входами счетчиков 10 и 11, выход датчика 2 через первый вход элемента 19 И соединен с отрицательным счетным входом счетчика 10, первый выход триггера 21 через блок 20 задержки связан со вторыми входами элементов 18, 19 и разрешающим входом группы 17 ключей, второй выход— с кнопкой 22 «Пуск» и входом установки нуля счетчика 10, а вход установки нуля счетчика 11 подключен к выходу системы 6 управления стыкосварочной машины.

Непрерывный стан бесконечной холодной прокатки в дополнение к обычному непрерывному стану порулонной холодной прокатки имеет головную часть (см. фиг. 1), содержащую разматыватели 23, 24, стыкосварочную машину 12, натяжные устройства 25, 26 и петлевое устройство 9, состоящее из неподвижно закрепленных ба рабана

8, лебедки 27, направляющих роликов 28, 29, 30, 31 и перемещающейся тележки петлевого устройства. В зоне барабана 8 установлено устройство 7 центрирования полосы, в которое необходимо выдавать сигнал о подходе сварного шва к барабану петлевого устройства.

Технологи:;сский процесс на н:прерывном стане бесконечной холодной прокатки заключается в следующем.

Горячекатаные протравленные рулоны с разматывателей 23 и 24 поочередно подают к стыкосварочной машине 12, из которой выдают бесконечную полосу, проходящую через натяжное устройство 25, направляющие ролики 28 и 29, барабан 8, направляющие ролики 30 и 31, натяжное устройство

26, петлевую яму 32, направляющие ролики

33, натяжное устройство 34, прокатываютее в клетях 35, а на выходе стана сматывают в рулоны и в конце смотки режут на барабанных ножницах. Датчики 1, 2 импульсов связаны с перемещаемой полосой соответственно через измерительные ролики 3, 4.

Технологические циклы на участке сварки полос и на участке клетей стана различны, поэтому скорость полосы на,выходе из стыкосварочной машины в отдельные моменты времени не совпадает со скоростью полосы на входе в первую клеть стана, что вызывает необходимость в запасе полосы, который образуется в петлевом устройстве и изменяется в зависимости от соотношения скоростей полосы на входе и выходе петлевого устройства.

До начала сварки (см. фиг. 3) в период времени io — tr скорости полосы на входе и

670353

55

65 выходе петлевого устройства равны (1 нл = 1 нуз), а запас полосы в петлевом устройстве максимален. На участке

ti — 4 скорость полосы на входе петлевого устройства снижается до нуля, и при этом запас полосы в петлевом устройстве уменьшается до значения lq. В период времени

4 — 4 происходит сварка полосы; при этом запас полосы в петлевом устройстве уменьшается до значения 4. После окончания сварки в момент времени t> полоса навходе петлевого устройства начинает разгоняться до скорости Ь ну! ) 1 н з для того, чтобы обеспечить увеличение запаса полосы до значения»ra!

3 14 когда V!!y! < V!!yg, запас полосы в петлевом стройстве уменьшается, в момент

t4, когда Уну! — — Vga, достигает минимального значения 1„„„„а затем на участках

t4 — 4 и 4 — 4 запас полосы в петлевом устройстве увеличивается. В момент времени

4, когда запас полосы близок к максимальному, скорость полосы на входе петлевого устройства должна быть снижена до значения скорости полосы на выходе петлевого устройства, при этом в момент впемени !

7, когда выполнено соотношение 1 нов

=1 ну3, запас полосы в петлевом устройстВе примет максимал!»ное значение 1„»с.

При изменении запаса полосы lccM,K) от стыкосварочной машины до первой клети изменяется и расстояние lan,в, тележки петлевого т стройства до барабана (см. фиг. 1). Между этими параметрами имеется следующая зависимость:

lccM,к! — — 4/тпрр,в+ К, + К., (1) где К! и К.. — константы, определяемые следуюп!им образом:

К, = ссм,нр! + — Dvp — нр!,в, (2)

2 где 1ссм, Hp! — расстояние по длине полосы от стыкосварочной машины

12 до направляющего ролика 28;

D>rp — диаметр направляющего ролика;

5npi,в — расстояние от оси направляющего ролика 28 до оси барабана 8;

1 1

Кз — De+ mDvp+Ss нт4+!и! 4 кт, (3)

2 2 где Вв — диаметр барабана 8;

S!;,н!4 — расстояние от оси барабана 8 до оси направляющего ролика 31; ! нг!, к! — расстояние по длине полосы от направляющего ролика 31 до первой клети 35.

Расстояние по длине полосы от стыкосварочной машины 12 до барабана 8 петле10

40 вого устройства может быть вычислено следующим образом: сом,в —— 2!тпу,в + K„ или через общий запас полосы 1ссм, к! .

lccM,в = — (lccM,к!+ K, — К ). (5) Устройство работает следующим образом (см. фиг. 1 и 2).

Непосредственно перед запуском системы на задатчике 15 необходимо набрать значение расстояния Isn t, в тележки петлевого устройства до барабана. При нажатии кнопки «Пуск» счетчик 10 обнуляется ичерез время задержки т„, необходимое для обн »ления счетчика 10, вычисленное в блоке 16 по формуле (1), значение запаса полосы lccx, к! от стыкосварочной машины до первой клети поступает в счетчик 10, а на вторые входы элементов 18 и 19 поступают сигналы, подготавливая блок 5 к приему сигналов от датчиков 1 и 2. Запуск устройства должен производиться в момент сварки полосы. После окончания сварки полосы из системы 6 в блок 5 поступает сигнал, по которому обнуляется счетчик 11. При перемещении полосы в головной части стана от датчика 1 поступают импульсы на положительные счетные входы счетчиков 10 и 11, а при перемещении полосы на входе в стан от датчика 2 поступают импульсы на отоицательный счетный вход счетчика 10. При этом на выходе счетчика 10 формируется текущее значение запаса полосы в петлевом устройстве, которое поступает на вход блока 13, в котором по формуле (5) вычислено расстояние 1ссм в и поступает на вход блока 14 для сравнения с значением IccM, ш, сформированным в счетчике 11. При равенстве значений 1ссм,в H lccM,ø, из блока 14 в устройство 36 выдается сигнал по подходе сварного шва к барабану петлевого устройства.

Устройство позволяет автоматически определять положение сварного шва в зоне барабана петлевого устройства, что необходимо для осуществления бесконечной прокатки полосы, которая по сравнению с порулонной прокаткой повышает производительность непперывного стана холодной прокатки на 15 /о.

Формула изобретения

Устройство для регистрации сварных швов на непрерывном стане холодной прокатки, содержащее датчики импульсов, по входу через измерительные ролики соединенные с перемещающейся полосой и по выходу — с блоком регистрации сварных швов, отличающееся тем, что, с целью определения положения сварного шва в зоне барабана петлевого устройства, один из вхо670353 дов блока регистрации сварных швов соединен с системой управления стыкосварочной машины, два других — с датчиками импульсов, выход — с устройством центрирования полосы, связанным с петлевым устройством, а блок регистрации сварных швов содержит счетчик регистрации запаса полосы в петлевом устройстве, счетчик координаты сварного шва относительно стыкосварочной машины, блок вычисления запаса полосы от стыкосварочной машины до барабана петлевого устройства, блок сравнения положения сварного шва относительно упомянутого барабана, задатчик положения тележки петлевого устройства, блок:вычисления запаса полосы в петлевом устройстве, группу ключей, два элемента И, блок задержки, триггер и кнопку «Пуск», причем выход задатчика положения тележки через блок вычисления запаса полосы в петлевом устройстве и группу ключей связан с цифровым входом счетчика регистрации запаса полосы, выход, которого через блок вычисления запаса полосы от стыкосварочной машины до барабана петлевого стройства связан с первым входом блока сравнения, вторым входом связанным с выходом счетчика координаты сварного шва, при этом выход первого датчика импульсов через первый вход первого элемента И связан с положительными счетными входами упомя5 нутых счетчиков, выход второго датчика импульсов через первый вход второго элемента И соединен с отрицательным счетным входом .первого счетчика, первый выход триггера через блок задержки связан со вторыми входами элементов И и разрешающим входом группы ключей, второй выход — с кнопкой «Пуск» и входом установки нуля первого счетчика, а вход установки нуля второго счетчика подключен к выходу системы управления стыкосварочной машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Икагами Хэйдзи и Окамото Седзо. Непрерывный стан бесконечной холодной ппокатки.— 5К. «Низон Киндзону Гаккай Кайхо», 1974, 13, № 6, с. 417 — 423.

2. В. А. Берзин и В. Н. Семичев. Система автоматического слежения за положением сварных швов на станах холодной прокат:ки. — 5K. «Механизация и автоматизация производства», 1970, № 1. с. 3 — 4.

670353 3

Pue p

Составитель А. Абросимов

Редактор 3. Ходакова Техред А. Камышникова

Корректор Е, Хмелева

Заказ 1322/13 Изд. № 395 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2