Бесконтактное устройство для фиксации моментов захвата и выброса слитка из валков прокатного стана

 

Союз Советских

Социвпистических республик опнсляип

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 с

l (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14.06.76 (21) 2372045/22-02 с присоединением заявки М (23)ПриоритетОпубликовано25,11.79, Бюллетень М 43 (5! )М. Кл.

B 21 В 37/00

Государстввиньй комитат

СССР пв делам изобретений и ОтхрытиЙ (53) УДК, 621.771. . 065(088.8) Дата опубликования описания 30.11.79 (72) Автор изобретения

М, Ю, Файнберг (7l) Заяви ель (54) БЕСКОНТАКТНОЕ УСТР БУЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ

МОМЕНТОВ ЗАХВАТА И ВЫБРОСА СЛИТКА

ИЗ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО СТАНА

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, а именно к способам и устройствам для фиксации моментов захвата и выброса слитка из валков прокатного стана, преимуществен5 но обжимного реверсивного стана горячен прокатки типа блюминг.

Известно устройство для фиксация моментов захвата и выброса металла, содержащее датчики тока якоря и числа обо10 ротов прокатного двигателя, два операционных усилителя, потенциометр производной тока якоря, потенциометр числа оборотов двигателя, логическую схему с алементами ИЛИ-НЕ "Память", К выходам ф Ф t5 операционных усилителей подключены по-. тенциометры, к средним точкам потенциометров и к выходу датчика тока якоря подключены логические элементы ИЛИ-НЕ, Выходы элементов ИЛИ-НЕ подключены к одним входам элементов И, выходы которых соединены с.алементами "Память, а положительный полюс потенциометра числа оборотов двигателя и отрицательный полюс потенциометра производной тока якоря соединен со вторыми входами алементов И (11

Однако такое устройство сложно, имеет большое количество логических и других апементов, что снижает надежность его в работе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре« зультату является устройство, по которому осуществляют измерение ЭДС подшипниковых токов алектродвигателя, компенсирует эту ЭДС по току нагрузки и магнич ному потоку электродвигателя, вычитают из указанной величины напряжение, пропорциональное скорости вращения электродвигателя, а указанную рааность преобраауют в сигнал, пропорциональный определяемым механическим напряжениям (Мо- . менту) в вале электродвигателя (2 j .

Однако такое устройство не выполняет функции по фиксации моментов захвата и выброса металла из валков прокатного стана, 698690

Бель изобретения - повышение надежности и быстродействия.

Это достигается там, что устройство дополнительно содержит два потенциомеч ра, источник эталонного напряжения, формирователь импульсов, статический триг гер, состоящий из двух последовательно включенных логических элементов ИЛИ-НЕ, охваченных обратной связью, два элемента выдержки времени и датчик пробуксовки, причем выход усилителя через по» тенциометр, диагональ мостового выпрямителя, вторая диагональ которого через второй потенциометр соединена с источником эталонного напряжения, и форми15 рователь импульсов соединен с единичным входом статического триггера, а такжесо входом первого элемента выдержки времени, выход которого соединен со входом второго логического элемента ло

ИЛИ-НЕ статического триггера, второй вход этого элемента соединен с выходом датчика пробуксовки, единичный выход статического триггера через второй элемент выдержки времени соединен параллельно имеющемуся в первом элементе выдержки времени конденсатору.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство имеет прокатный электродвигатель 1, шестеренную клеть 2 валки

3; слиток 4; заземленный подшипник 5 прокатно го электродвигателя; изолированный подшипник 6 прокатного электродвигателя; изолирующую прокладку 7; конденсатор 8; усилитель 9; задающий потенциометр 10; мостовой выпрямитель

11; эталонный потенциометр 12; источник 13 эталонного напряжения; формиро- 4О ватель 14 импульсов; выход 15 формирователя импульсов, блок памяти 16 (статический триггер). Блок памяти 16 включает первый логический элемент ИЛИ-НЕ

17, второй логический элемент ИЛИ-НЕ lg

Устройство содержит также элемент 19 выдержки времени для предотвращения сбора памяти при захвате слитка, выход 20 блока памяти 16 (появление сигнала на котором свидетельствует о захвате слитка), элемент 21 выдержки времени для сброса памяти при выбросе слитка, датчик 22 пробуксовки.

Прокатный электродвигатель 1 через шестеренную клеть 2 сочленен с валками д

3, прокатывающими слиток 4, при этом один из подшипников 5 прокатного электродвигателя заземлен, а другой 6 изолирован от земли с помощью изолирующей прокладки 7.

Между заземлением и изолированными подшипниками 5 и 6 (или, что одно и то же, между изолированным подшипником 6 и землей) через конденсатор 8 и усилитель 9 включен задающий потенциометр

10, который через мостовой выпрямитель

11 подключен к эталонному потенциомет ру 12, соединенному с источником 13 эталонного напряжения.

Разность напряжений на выходе потенциометров 10 и 12 подана на вход формирователя 14 импульсов, выходной сигнал с выхода 15 которого поступает одновременно на вход блока 16 памяти, состоящего из двух последовательно включенных логических элементов ИЛИ-НЕ

17 и 18, охваченных обратной связью с выхода второго элемента 18 на вход первого элемента 17, а также — на вхбд элемента 19 выдержки времени, выход которого подключен ко входу второго логического элемента ИЛИ-НЕ 18 блока

16 памяти.

Выходной сигнал блока 16 памяти, появляющийся при захвате слитка, посту» пает в схему управления или автоматики стана (на фигуре не показаны), а также на вход второго элемента 21 выдержки времени, выход которого подключен параллельно к имеющемуся в первом элементе 19 выдержки времени конденсатору, определяющему выдержку времени этого элемента, и шунтирует этот конденсатор.

Ко входу второго логического элемента ИЛИ-НЕ 18 блока 16 памяти подклю« чен датчик 22 пробуксовки.

Устройство работает следующим образом.

При вращении прокатного электродвигателя 1 через шестеренную клеть 2 приводятся валки 3, прокатывающие слиток

4. При этом между заземленным и изолированным подшипниками 5 и 6 электродвигателя 1 возникает ЭДС его подшипниковых токов. Величина этой ЭДС (до захвата или после захвата слитка) и ее переменная составляющая, выделенная конденсатором 8, прошедшая через усилитель 9 и поданная на задающий потенциометр 10, оказываются меньше.напря-. жения мостового выпрямителя 11, подключенного к эталонному потенциометру

12, который соединен с источником 13 эталонного напряжения, Поэтому на вход

5 6986 формирователя 14 импульсов никакой сигнал не поступает.

При захвате слитка, сопровождающемся ударом вследствие изменения магнитоупругих. свойств вала электродвигателя 1, резко увеличивается переменная составляюшая ЭДС подшипниковых токов электродвигателя, В результате этого появляется разность напряжений на выходе потенциометров 10 и 12, которая посту- >о пает на формирователь 14 импульсов.Вы-. ходной сигнал формирователи 14 импульсов имеет величину и .конфигурацию необходимые для управления стандартными логическими элементами. Этот сигнал подается «а вход блока 16 памяти.

Благодаря последовательному включению двух логических элементов ИЛИ-HE

17 и 18, входящих в блок 16 памяти, и обратной связи с выхода второго элемента ИЛИ-HE 18 этого блока на вход его первого элемента ИЛИ-НЕ 17 сигнал, возникаюший в момент захвата слитка 4 валками 3, оказывается запомненным в

25 виде выходного сигнала блока 16 памяти. При этом сигнал, свидетельствующий о захвате слитка, сохраняется все время вплоть до выброса слитка.

Для сброса памяти при выбросе слит30 ка, когда также возникает изменение магнитоупругих свойств вала электродвигателя, подают импульс на вход второго элемента ИЛИ-HE 18 блока 16 памяти.

Однако для предотвращения сброса памя35 ти на выходе 20 блока 16 от сигнала при захвате слитка в данном устройстве применен элемент 19 выдержки времени.

Время устанавливается несколько больше, чем время действия сигнала при захвате. 40

При выбросе слитка сигнал не может изменить состояние блока 17 памяти по каналу двух последовательно включенных его элементов ИЛИ-НЕ 17 и 18.

Воздействие же сигнала через элемент 19, подключенный ко входу второго элемента ИЛИ-HE 18, приводит к сбросу памяти, что и необходимо для фиксации выброса слитка.

Для повышения четкости работы устройства выдержку времени элемента 19, требуемую только при захвате слитка, необходимо исключить при выбросе слитка.

Действительно, время выброса слитка, как правило, меньше времени захвата, поэтому время действия сигнала также невелико, и сброс памяти при выбросе из-за выдержки времени элемента 19

90 6 может не произойти. Поэтому выход блока 16 памяти подключен также ко входу второго элемента 21 выдержки времени, выход которого уменьшает выдержку времейи элемента 19 до нуля посредством закорачивания (шунтировки) имеющегося в нем конденсатора, определяющего выдержку времени элемента 19 при захвате слитка.

Отметим, что выдержка времени элемента 21 устанавливается несколько большей выдержки времени элемента 19, действующей только в режиме захвата, так как при меньшей выдержке времени элемента 21 возможен срыв памяти блока

16 в процессе захвата слитка. При захвате слитка возможно возникновение пробуксовки и связанных с нею высокочастотных колебаний вала электродвигателя и изменение его магнитоупругих свойств.

В результате при пробуксовке также может возникнуть сигнал и произойти ложное срабатывание устройства, хотя в действительности захват слитка не произошел.

Для исключения ложного срабатывания устройства при буксовке на вход второго элемента ИЛИ-HE 18 блока 16 памяти подключен выход датчика 22 пробуксовки, при срабатывании которого исключается появление ложного сигнала на выходе блока 16 памяти. Данное устройство действует аналогично и при индивидуальном приводе валков, Формула иaобретения

Весконтактное устройство для фиксации моментов захвата и выброса слитка из валков прокатного стана, преимущественно обжимного реверсивного стана горячей прокатки типа блюминг, содержащее измеритель электродвижушей силы подшипниковых токов прокатного электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, оно дополнительно содержит два потенциометра, источник эталонного напряжения, формирователь импульсов, статический триггер, состоя ций из двух последовательно включенных логических элементов ИЛИ-НЕ, охваченных обратной связью, два элемента выдержки времени и датчик пробуксовки, причем выход усилителя через потенциометр, диагональ мостового выпрямителя, вторая диагональ которого через второй потенциометр сое7 6 динена с источником эталонного напряжения и формирователь. импульсов соединен с единичным входом статического триггера, а также - со входом первого элемента выдержки времени, выход которого соединен со. входом второго логического элемента HlIH-HE статического триггера„ второй вход этого элемента соединен с выходом датчика пробуксовки, единичный выход статического триггера через вто98690 8 рой aneMeHò выдержки времени соединен параллельно имеющемуся в первом элементе выдержки времени конденсатору.

Источники ин4ормапии, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

¹ 443693, кл. В 21 8 3377//0000, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР о № 528468, кл. С 01 ti 3/10, 1976.

Составитель А. Абросимов

Редактор М. Рогова Техред О, Андрейко Корректор М. Шарошн

Заказ 7134/10 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4