Устройство управления нажимным механизмом в клети прокатного стана

 

Союз Советскмх оцмалмстммескмх

Ресяублмк

" 679269

2 (51) М. Кл, В 21 B 37/00

Государственный комнтет

СССР ко делам наабретеннй н открытнй (53) УДК 621.396. ,668.078 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

В. А, Ивоботенко, B. А. Грачев, A, H. Плахов, А. С. Банник, В. 5, Курганов, B. Г. Чус, Б. В. Гнездилов и А. ll. Бородин (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО У{{РАВЛЕ{{ИЯ {{АЖИМ{{ИМ МЕХА{{ИЗМОМ

В КЛЕТИ Г{РОКАТНОГО СТАНА.Изобретение огносится к регулируюшим устройствам прокатных станов.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сушности является устройство, содержашее привод с регулятором, элементы сравнения, задатчик и датчик положения нажимного механизма, нелинейный преобразователь, логический и вычислительные блоки (11.

Недостаток известного устройства— его сложность. Кроме того, оно не обеспечивает необходимой точности при управлении механизмами с переменным передаточным отношением, каким является эксцентриковый механизм.

Цель изобретения — упрошение устрой» тS ства и повышение точности регулирования толшины стенок труб при утонении их на концах.

Цель достигается тем, что предлага20 емое устройство, содержашее привод, ре гулятор его скорости, включенные в задаюшую цепь регулятора через ключевые элементы и элементы сравнения задатчик скорости привода, нелинейный преобразовагель, задатчик перемешения нажимного механизма, сельсин-датчик с включенным на его выходе фазочувствигельным выпрямителем и блок переключения ключевых элементов, дополнительно снабжено датчиком положения кольца труб, блоком смешения и вторыми задагчиком скорости, нелинейным преобразователем, задатч иком пере» мешения нажимного механизма, сельсиномдатчиком и фазочувсгвительным выпрями» гелем, причем выход блока смешения соединен с вторым входом первого элемента сравнения и с вторым входом второго элемента сравнения, первый вход которого связан с первым входом первого элемен та сравнения, с выходом второго задатчика перемешения и с выходом второго фазочувствительного выпрямителя, вход которого соединен с выходом второго сельсинадагчика, выход второго элемента сравнения связан с вторым входом блока переключения ключевых элементов, выход которого соединен с вторым входом управ$79269 ляюшего ключа, у которого первый вход связан с выходом второго задатчика скорости и с входом второго нелинейного преобразователя, выход которого соединен с первым входом третьего элемента срав кения, второй вход которого связан с выходом первого фазочувствительного выпря мителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема пред- лагаемого устройства, - на фиг. 2 - диаграмма положений эксцентрика.

Эксцентриковый нажимной механизм 1 снабжен приводом 2 и регулятором 3 ско рости привода, в задающую цепь 4 которо15 го через ключевые элементы 5-8, переключаемые блоком 9, и элементы 10-12 суавнения включены первый и второй задатчики 13 и 14 скорости привода, первый и второй задатчики 15 и 16 перемещения

20 нажимного механизма, первый и второй сельсины-датчики 17 и 18 положения нажимного механизма, первый и второй фазочувствительные выпрямители 19 и 20, первый и второй нелинейные преобразователи 21 и 22, блок, 23 смещения и датчик 24 положения конца трубы.

Положение эксцентрика (см. фиг, 2) характеризуется углом с поворота его радиуса относительно оси ОА, перпендикулярной к оси OD соединяющей оси вращения рабочих валков в двухвалковой клетки стана. Исходное положение 02 зксценто рика (Ч = 90 ) соответствует максимальному расстоянию между валками, при кото35 ром прокатывается средняя часть трубы.

При утонении конца трубы и повороте эксцентрика из исходного положения на угол

90 -Ч смешения валка

Ь=г (<-s r Ч), 40 где 1 - радиус эксцентрика, и обусловливает соответствующее утонение стенки трубы. Утонения стенки на переднем и заднем торцах (в общем случае) различ- 4 ны им соответствуют радиальные смешения ЙП1си Й 1, обозначенные точками и G на фиг. 2.

Б соответствии с требованиями технологии обжатие концов труб одного типораз- 0 мера осуществляется при соответствующей постоянной скорости привода эксцентрика.

Разгон привода до заданной скорости nepell обжатием переднего конца трубы производится из положений, обозначенных точкой Н . Торможение привода после обжатия переднего конца и разгон привода перед обжатием заднего конца осуществляются в зоне положений эксцентрика, обозначенной дугой C13E,В пределах CDE радиальное смешение валка д Й несушест венно и соответствующее утонение стенки лежит в пределах допуска на толщину сгенки.

Статор первого сельсина-датчика 17 установлен в положении, обеспечивающем нуль напряжения на выходе выпрямителя

19 в положении эксцентрика, обозначенном точкой Сдиаграммы,,Статор второго сельсинадатчика 18 установлен в положении, обеспечивающем нуль напряжения на выходе выпрямителя 20 в положении эксцентрика, обозначенном точкой А

Г диаграммы. Максимальное выпрямленное напряжение сельсина-датчика 1 8 и напряжение на выходе блока 23 смешения равны между собой, поэтому их разность пропорциональна радиальному смешению валка И и используется для управления приводом эксцентрика.

Устройство работает следующим образом.

Перед подходом переднего конца трубы к клети 1 с необходимым упреждением срабатывает датчик 24, по сигналу которого блок 9 открывает ключевой элемент 5 и тем самым подключает первый датчик 13 скорости привода к регулятору 3. Привод

2 разгоняется до заданной задатчиком

1 3 скорости, поворачивая вал эксцентрика из положенйя, соответствующего точке

Н диаграммы, против часовой стрелки ("назад ) с постоянным ускорением. При входе переднего конца трубы в валки привод достигает заданной скорости, а эксцентрик находится в положении, соответствующем точке F диаграммы.

При обжатии переднего конца трубы.при вод 2 поворачивает эксцентрик C постоянной заданной скоростью из точки F в направлении против часовой стрелки.

B положении эксцентрика, соответствующем точке С диаграммы, сигнал выпрямителя 19 на выходе первого сельсинадатчика 17 становится. равным нулю. Это воспринимается блоком 9, который закрыва ет ключевой элемент 5 и открывает ключевой элемент 8, В результате к задающей цепи 4 регулятора 3 вместо задатчика 13 подключается выход элемента 12 сравнения сигналов выпрямителя 19 и нелиней ного преобразователя 22, т.е..устройство из режима регулятора скорости переключается на режим регулятора положения.

Заданием регулятору положения является сигнал преобразователя 22, пропорционален ный квадрату сигнала задатчика 14, т.е.

67,9269

Устройство управления нажимным механизмом в клети IIpoKarHoro стана, со держащее привод нажимного механизма, регулятор скорости привода, включенные в задающую цепь на входе регулятора скорости через ключевые элементы и элементы сравнения задатчик скорости привода, нелинейный преобразователь,задатчик перемещения нажимного механизма, сельсин-датчик положения нажимного механиз ма с включенным на его выходе фазочув. ствительным выпрямителем и блок переключения ключевых элементов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цепью пО вышения точности регулирования толщины стенок труб нри утонении их на концах, оно дополнительно содержит датчик положения конца труб, блок смещения и вторые задатчик скорости, нелинейный преобразователь, задатчик перемещения нажимного механизма, сельсин»датчик положения нажимного механизма, фазочувствительный выпрямитель, причем выход блока смешения соединен с вторым входом первого элемента сравнения и с вго рым входом второго элемента сравнения, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, с выходом второго задатчика перемещения с выходом второго фазочувствительного выпрямителя, вход которого соединен с выходом второго сельсина-датчика, выход второгО элемента сравнения соединен с вторым входом блока переключения ключевых элементов, выход которого соединен с вторым входом второго управляющего ключа, у которого первый вход соединен с выхОдом В тор ОГО зада тч HKa cKopocrH и входом второго нелинейного преобразователя, выход второго управляющего ключа соединен с четвертым входом задающей квадрату скорости привода при следующем утонении заднего конца трубы и, в конеч» ном итоге, пути разгона привода при утонении заднего конца трубы. В результате привод 2 замедляется и останавливает эксцентрик в положении, соответствующем точке диаграммы.

При подходе заднего конца трубы к ..клети вновь срабатывает датчик 24, по сигналу которого блок 9 закрывает ключе- 0 вой.элемент 8 и открывает ключевой элемент 6, подключая тем самым к задающей цепи 4 регулятора 3 второй задатчик

F14 скорости. В результате привод 2 раз.гоняется вперед до заданной задатчиком

1 l4 скорости, поворачивая эксцентрик из положения, соответствующего точке К диаграммы, по часовой стрелке с постоянным ускорением. На заданную скорость привод выходит в положении эксцентрика, соответ- 20 ствуюшем точке С диаграммы, т.е. практически без изменения толщины стенки трубы. После этого привод 2 вращает эксцентрик с постоянной скоростью, поворачи25 вая вал эксцентрика по часовой стрелке к точке 6 °

Толщина стенки трубы при этом уменьшается по требуемому закону и контролируется включенными встречно на вход блоЯQ ка 9 через элемент 11 сравнения выпрямителем 20 второго сельсина-датчика 18 и блоком 23 смешения. В тот момент, когда радиальное смешение валка становится равным заданному вторым задатчиком

l6 радиальному смешению Ь, (точка G диаграммы), сигнал на выходе элемента

1 1 сравнения становится равным нулю, блок 9 закрывает ключевой элемент 6 и открывает ключевой элемент 7. В резуль40 тате задатчик 14 скорости привода отключается or входа регулятора 3, а вместо него на вход регулятора 3 включается элемент 10 сравнения. На входе элемента 10 сравниваются фактическое радиаль45 ное смешение or блока 23 и заданное в качестве исходного положение эксцентрика перед обжатием переднего конца следующей трубы. Зто положение характеризует ся суммой радиального смешения эксцент50 рика 1 П для Обжатия переднего конца тру«

К бы и радиального смешения эксцентрика на участке разгона Н А F . Радиальное смешение Ьп„задаегся задатчиком 15, а радиальное смещение при разгоне, приблязи55 тельно равное дуге КА1г, задается нелинейным преобразователем 21, сигнал на выходе которого пропорционален квадрату сигнала задатчика 13 скорости, т.е. пропорционален дуге Ндр (углу Н0р), и скольку разгон предусмотрен с постоянным ускорением. В резупьrare сигнал на выходе элемента 10 обеспечивает вращение привода 2 вперед- и вала эксцентрикапо часовой стрелке от точки G в точку диаграммы. В точке Н сигнал на выходе элемента 10 становится равным нулю и привод, 2 Останавливается в положении, заданном в качестве исходного перед об« жатием переднего конца следующей трубы.

При подходе следующей трубы указанные огерации повторяются.

Формула изобретения 79269

ЦНИИПИ Заказ 468 2/6 Тираж 1034 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 депв, выход второго нелинейного преобразователя соединен с первым входом третьего элемента сравнения, второй вход ко торого соединен с выходом первого фаэочувствительного выпрямителя.

Источники информации„принятые во внимание при экпсертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 240069, кл. B 21 В 37/00, 1966.

I !

I ! ( (r