Устройство для компенсации влияния эксцентриситета опорных валков при регулировании толщины полосы

 

, / // ., I ф ". /.//((.1"-/.(g

1.. (1сФ/ (!//*, /;

L фи//,л (/ /((т /(ОПИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕ ТЕЛ ЬСТВУ,/

1 ! (»)776684

Союз Советских

Социалистических ! Республик, (61) Дополнительное к авт. свид-ву —

I (22) Заявлено 14.08.78 (21) 2656667/22-02 (51) М,Кл. В 21 В 37 08 с присоединением заявки

Государствеииый комитет (23) Приоритет—

/ ( ( (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41

СССР по делам изобретений I и открытий (53) УДК 621,771. .014.3 (088.8) 1 (45) Дата опубликования описания 21.11.80

/ .I (72) Автор, изобретения

/ I

В. А. Пронякин

Карагандинский филиал Особого конструкторского бюро

Всесоюзного научно-исследовательского инстит (та автоматизации -черйой металлургии!

1 (71) Заявитель 1

/ I

/ . °,, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЁЙСА*ЦЙИ

ВЛИЯНИЯ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ОПОРНЫХ ВАЛКОВ

ПРИ РЕГУЛИРОВАНИЙ ТОЛЩИН Ъ| ПОЛОСЫ !

, ., г

Изобретение относится к прокатке ме- (амплитуда, частота, фаза) соответствуют .. талла, в частности к . ст йст а у ррйствам для ре- переменнои составляющей давления прокатгулирования прокатных станов, реагирую- . ки, обусловленной эксцентриситетом. При щим на изМенение давления валков. Оно этом в зависимости от коэффи им ., сти от оэффициента переизво стве ля о ьзовано в прокатном про- б дачи суммирующего усилител я на выходе д для управления непрерывным ши- " устройства может .быть получен сигнал, в рокополосным станом ри автоматическом, кбтором пере/ме«йн«ая составляющая давлерегулировании" толщины полосы. у р щ полосы. ния прокат(ки; обусловленная эксцентрисиИзвестно устройство для компенСации тетом, отсутствует (фильт а ц р с тета опорных - валков О эксцентрисиФета) или присутствует в протипри регулирёванйи т/олщ«и/ны-полосы (1); со- вофазе (компенсация влияния эксцентрисидержащее элект/ромеханйчесКие генераторы- " тета).

fàðì0íè÷åñêèõ колебани" р л баний, сочлененные с Недостатками устройства являются:

I опорными валками п окати " р р атной клетй, генери- . — погрешйость компенсации периодирующие напряжение синусоидальной фор- 5 ческой составляю1цей давлен прокатки полного обо ота р орого совпадает с периодом " " обусловленной зксцентриситетом и = рота валка, а фаза сдвинута иа - соответствия амплитуды гене 3ф ейо м, из-за нефазе периодическои нала фактической амплитуде переменной составляющей давления металла на ва(1(ки; - составляющей, вызванной эксцентриситетом; обусловленной эксцентриситетом, " датчик

/ числ* оборотов рабочих валков, датчик дав- — потрешнасть компенсации,из-за пзления опорных валков и с мми р суммирующии уси- мененйя фазы между амплитудой генери- литель, входы которого соединены с выхо-, руемого сигнала и амплитудой эксцентри- дом генераторов гармонических колебаний ситета опорных валков в процессе, прои /вьтхо1доМ датчика "давления опорных вал- " катки.

/ ков, а выход является выходом устройства... — сложность Фэнструкции соединения на то

Принцип работы устройст!ва основан генераторов гармонических колеба ом, что сигнал полного давления прб- - опорными валками. нии с

/ катки суммируется в протт1вофазе с гармо- —. погрешность компенсации, обусловническим сигналом, па(раметры которого о ленная изменением пластических свойств

f . 1

776684 лосы (участки полосы с различнымй температурой, химичечким составом металла), поэтому соотношение между фактической величиной эксцентричности валков и величиной переменной составляющей усилия прокатки, обусловленной эксцентриситето!м, гакже изменяются., Так, для полной компенсации влияния

Зксцентриситета опорных валков на прока10 тываемую полосу необходимо перемещение нажимных устройств на величину эксцен тричности валков Л5„что в регуляторе межвалкового зазора, реагирующем на изменение давления прокатки, возможно при подаче компенсирующего сигнала давления кр!!и э Мк

20 где AS, — эксцентричность валков,: мм;

М, — модуль жестко".ти клети, кН/,нм. .

С учетом наличия в канале давленияг переменной составляйщей ХР„вызванной

26 эксцентриситетом !и имеющей знак, противоположный компенсирующему сигналу, последний должен быть равен

AP,.„„, = AS,. М" + AP,.

Учитывая, что ьР„. АР, — "+ вЂ”М М

1 .Ъ / где ̄— модуль жесткости полосы, ко/мм; можно записать выражение для коэффицИента передачи суммирующего усилителя !! I

Таким образом, коэффицйент передачи суммирующего усилителя по входу компенсирующего сигнала зависит от отношения

S0 модуля жесткости клети к модулю жест кости полосы. !! I l.

В известном устр,ойстве коэффициент передачи суммирующего усилителя устанавли55 вается таким, чтобы амплитуда генерируемого сигнала была вдвое больше амплитуды периодической составляющей давления, обусловленной эксцентриЬитетом, что приводит к погрешности компенсации и к сниже-.

60 нию точности регулирования толщины по-! 4 лосы". Цель йзоб!ретеция — повышение точности "регулирования толщины лйстрврго проката за счет компенсации влияния эксцен65 тричитета опорных валков.

I 3 прокатываемой полосы, а следовательно, и изменением давления металла на:валки."

Указанные недостатки приводят к по -грешностям при регулировании толщины полосы.

Известно устройство (2),для компенсации влияния эксцентриситета опорных валков прй регулировании толщины йолосы, содержащее блок генераторов гармонических колебаний, датчик числа, оборотов ра бочих валков, датчики меток опорных валков, датчик давления опорных валков, реле наличия металла в валках и усилитель сиг- нала давления, первый суммирую!щий усилитель, блок определения амплитуды, бло:. выравнивания амплитуд и формирователь импульсов, причем вход усилителя сигна - ла давленйя соединен с выходом датчика давления опорных валков, выход усилителя сигнала давления соединен со вх!одом рел." наличия металла в валках, с первым входом блока определения амплитуды и с первым входои первого сумматора, выходь! датчиков меток Ьпорнйх валков соединены с первым и вторым входами блока генерторов гармонических колебаний, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходом реле наличия металла в валках и выходом датчика числа оборотов рабочих валков, выход блока генераторов гармонических колебаний со!единен с перBblM входом блока выравнивания амплитуд, второй вход "к>оторого соединен с первым выходом блока определения амплитуды, выход,которого соединен со входом формирЬ- З6 вателя импульсов, выхбд котброго "соединен со вторым входом блока определения амплитуд и с третьим входом, блока выравнивания амплитуд, выход которого соединен со вторым входом первого" суммирующего усилителя.

В данном устройстве устранены первые

Фри недоста гка предыдущего," так Как" амплитуда генерируемото сигнала автоматически устанавливается равной амплитуде переменной составляющей, обусловленной эксцентриситетом, и сдвиг фаз между данными сигналами под!держивается: постоян- ным за счет синхронизации блока генераторов от датчика меток ойорных ваукОВ, что также упрощает конструктивную связь " ге нераторов гармонических колебаний с опор-,: ными валками.. !.

Недостатком этого устройства является то, что в нем не устраняется погрешность компенсации влияния эксцентриситета опорных валков при регулировании толщины полосы, возникающая из-за Изменения пластических свойств "прокатываембго "меттал!!ла, а, следовательно, и изменения давления ме-. талла на валки. Эта и!огрешность" йоявляет ся в результате того, что в реальных усло виях пластические свойства прок тыЪаемого металла изменя!ются не только От сортамента к сортаменту, но и вдоль самой по!

776684

15 Р

Я

« (— h)

I I

С ччетом данного выражейия значение коэффициента передачи суммирующего усилителя составляет

-P;« t) >(t) 1 к

) где S;(t) — зазор ненагруженных валков (положение нажимных устройств) i-той клети;

Р;Я вЂ” давление опорных валков

«-той клети., Входная толщина полосы Н; в «-той клети в момент времени 1 равна выходной толщине полосы в (— 1) -ой клети в,момент времени (t — т), где т —;время прохождения

46 ° данным участком полосы расстояния между клетями

H, = S,-,(« — т)+

М, 45

Таким образом, коэффициент передачи суммирующего усилителя равен

К.=2 1 + г

РЯ

М„!

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для компенсации влияния эксцентриситета опорных валков"при регулировани«««толщины полосы, содержащее блок генераторов гармонических колебаний, датчик числа оборотов рабочих валков, датчики:меток опорных валенков, датчик давления опорных валков, реле наличия ме-талла в валках и усилйтель сигнала давле= йия, суммиру«ащий усилитель, блок определения амплитуды, блок выравнивания амплитуд и формирователь имйуЛьсов, причем вход усилителя сигнала давления соединен с выходом датчика давления оггорнь«х вал- ков, выход усилителя сигнала давления соединен со входом реле наличия металла в валках, с первым входом блока определения а«мплитудьг и с первым входом первого сумматора, выходы датчиков меток опорнь1х валков соединены с первым и вторым входами бЛока генераторов гармонических колебаний, третий и четвертый входы которо-, го соединены соответственно с выходом реле, наличия металла в валках и выходом датчика числа оборотов рабочих вал«ков, выход блока генераторов гармонических колебаний соединен с первым входом блока выравнивания амплитуд, второй вход которого соединен с первым выходом блока определения амплитуды, вь«ход которо«"о Соединен со входом формирователя импульсов, вь«ход которого соединен со вторым "входом блока

1 определения амплитуд и с треть««м входОМ блака выравнивания амплитуд, выход кото рого соединен со вторым входоМ первого суммирующего усилителя, дойолнительно снабжено датчиком положения нажимнь«х устройств, двумя блоками переменной временной задержки данной клети, вторым

- суммирующим усилителе«м,. блоком деления, третьим суммирующйм усилителем с регулируемым сопротивлением на первом входе, причем выход первого суммирую щего уси лителя соединен со вторым входом третьего суммирующего усилителя, с первым входом блока деления, с первым входом второго суммирующего усилителя и с первым вхо . дом первого блока переменной временной . задержки данной клети, второй вход которого и второй вход второго блока переменной временной задержки данной клети соединен с выходом,датчика числа оборотов рабочих валков, первый вход второго блока переменной временной задержки данной клети соединен с выходом датчика положе ния нажимных устройств, выход которого также соединен с третьим входо« «второго сум;мирующегО усилителя, второй и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первого.и второго блоков переменной временной задержки предыдущей клети, выход второго суммирующего усилителя соединен со втооым входо«««г блока деления, выход которого соединен, с первым входом регулируемого сопротивления, второй вход регулируемого сопротивления соед««нен с выходом блока выравнива««ия амплйтуд выход третьего суммиру-

«ошего усилителя является выходом данного устройства.

Компенсация влияния эксцентрлситета опорных валков при "регулировании толщины полосы осуществляется с учетОм следующего.

Модуль жесткости полосы М„можно определить через давление прокатки Р и величину обжатия (H — h), где H — толщина полосы на входе и h — на выходе клетй ,.Ф - -м - з б

1 1

Ф Выходная толщина полосы h; в «-той клети в момент времени t определяется по выражению

50 На чертеже изобраЖена блок-схема устройства для компенсации влияния эксцентриситета опорнь«х валков для двух клетей чистовой группы стана.

Устройство содержит блок 1 определе55 ния амплитуды, предназначенный для изме-, ! „ " °

i.-...- « д У/.,, is рения величины амплитуды периодической " "йонического сйгйала во временй ко«торого составляющей д«авления "прокаткй;"ЧВТзвай -" - осуществляется от импульсов датчика 12 ной эксцентриситетом опорных валков, блок числа оборотов рабочих валков, пбступаю 2 выравнивания -амплйтуд, предназйачен- щих на четвертый вход блока 8 генераторов ный для изменения амплитуды напряжения 5:гармонических:колебаний. Импульсы датчиблска генераторов гармонических колеба- ка 12 числа оборотов рабочих валкрв по,: нйй таким .образом, чтобь она всегда бьгла ступают также на вторые входы перрвого и

" " : равна амплитуде; сигнала, соответс«твующ«е- .., второго блоков 2б, 27 переменной временной го перйодической составляющей давления,; задерж1 и." . „,-., " ". обусловленной эксцентриситетом, блок 8 re- 10 По прошествии одного оборота опорного

- "нераторов гар монических колебаний,:пред- валка блок 1 определения амплитуды с перйазначен«ный для тейерйрования"" гармони- ". "вого" выхода выдает на второй вход блока ческого сигнала, аМплитуда которбго соот- 2 выравнивания амплитуд цапряжен ие, нра- . ве гс гаури "величййе. *экСцентрисйтета опор- "" по«рциональное амплитуде переменной. со-, ных валков, а фаза — фазе изменения за- 15 сгавляйщей давления, обусловленной эксзора между рабочими валками, в ызванного центриситетом. наличием эксцентриситета, первый гумми- Одновременно с- этим со, второго выхода рующий усилитель 4, предназначенный для блока 1 бп«ред«еления амплитуды через форвыделения сигнала давления йрокатки, в ко- мирователь 5 постутгает импульс, запускаютором переменная составляющая, обусл«о«в - 20 щий по третьему входу блок 2 выравнива ленная эксцентриситетом, отсутсгвует, фор- ", нйя амплитуд, в резуЛьтате чего амплитуда

"мирователь импульсов 5, предназ«наченный "Си.-нала, выдаваемого блоком 3 reHepazoph для гашения блоков определенйя и вырав-, гармонических колебаний на первый вход ниваЯия амплитуд перед каждым новым блока .2 выравнивания амплитуд, из 1енйетоборотом опорного валка, беск«онтактные 25« ся таким образом,- что на выходе блока 2 датчики б, 7, предназначенные для регист- становится равной "амплиТуде переменной рации меток 8, 9, нанесенных на опорные, составляющей давления, вызванной наличивалки 10, 11, датчик 12 числа <оборотов"ра- - "ем эксцентриситета. Это напряжение на бочих йалков, предназначенный для раз- второй в«х«оде c первого суммирующего усивертки блока 8 генераторов rapMонических зо лителя 4 суммируется с сигналом полного колебаний во времени. Датчик j2 сЮгленен " " давления метайга"йа валик; усиленным усичерез кинематический редуктор 18 с рабо-, лителем 18 и поступающим.на первый вход чими валками 14, 15 ; реле 1б ййличия ме- первого суммир «ющего усцлителй 4. талла в валках, срабатывает — от Сигнала Соотношение коэффициентов передач г датчика 17, давЯенйя«, усилеййого ЙЫлйте- 35"" ñyìéèðóþùåãî усилителя 4 по обоим вхолем 18,. .;, ",, .. -:,. дам устанавливается равным 1: 1, в резуль-

Устройство также содержит второй сум- " тате с выхода усилителя 4 снимается сиг" мйрующий усилитель 19, предназначенный " нал" давления металла на валки, в котором дЛй" определения величины обжати«я" металЛа - переменная составляющая,,обусловленная в клети, блок 20 деления, предназначенный 4р эксцентриситетом, отсутствует. Этот сигнал для определения отношений модуля к«ест-. "поступает на первый вход второго сумми" ко«сти клети к модулю жестей и 6олосы; . "рующего усилйтеля 19 и на,второй вход тре,- блоки 21;22 переменной временной задерж тьего суммирующего усилителя 24, на вто" " - ки, пр«едйазначенные для задержки сигна-, рой вход блока 20 деления и одновременно лов, д«авления прокатки"и сиг«йЖ(ов a 23 45 на первый вход блока 27 временной задерж-

23 положения нажимных устройств" с пре--,ки последующей клети. дыдущей "клети. на время прохождения . На третий, четвертый и вторрй входът участком полосы расстоянйя между клетя-: второго суммирующего усйлителя 19 посту, ми и выходной третий суммйрующи«й усйли-: пают czrналы соотве гетвенно с выхода дат--. . тель 24 с регулируемым"сопротйвле«ййем 25 50 чика 23 положения наж имных устройств. и на первом входе. Блоки 2б, 27 п«еременной с выходов двух блоков 21, 22 переменной временной задержки данной .клети выпол- задержки предыдущей клети, задержанные неуют в устройстве функции, айалбгйФйые "" на время прохождения участком полосы функциям блоков 21, 22 переменной времен- расстоянйя между клетя1аи сигналы полоной задержки йредыдущей клети 55 «жения нажимных устройств с датчика полоУстройство работает следующим обра- " жения 28 и суммирующего"усилителя 4 пре-" " зо«м.-::-,:,J дыдущей клеви:аналогичного усилителю, При входе полосы в клеть Сжгйал с дат-. данной кЛети. Время задержки сигналов в чика давления 17 через усилитель 18 йосту- блоках 21, 22 переменной временной за пает на входы реле 1б налй4йФ мет«а«Лла ьо держки определяется по скорости вращения блока 1 определения амплитуды и первого: валков предыдущей клети; значение котосуммирующего усилителя 4. При этом реле . рой в виде частоты следования импульсов - .

1б наличия металла срабатывает, запускает поступает с датчика, 12 числа оборотов раблок. 8.генераторов гармонических колеба-, бочих валков. Сигйал, пропорциональный ний по третьему его входу, разработка rap- < вел«нчйне обжатия полосы в валках, с выхо -;

7766 .9, да второго суммирующего усилителя 19 поступает на первый, вход блока 20 деления.

Сигнал с выхода блока 20 деления изменяет величину сопротивления 25 на первом входе третьего суммирующего усилителя 24 таким образом, чтобы под воздействием выходного сигнала усилителя 24 производилась полная отработка нажимным устройствоМ периодических колебаний зазора рабочих валков, вызванного эксцентриситетом.

Перед новым циклом измерения схема возвра щается в исходное состояние импульсом, сформированным формирователем 5 ,импульсов и поступающим на блоки 1 и 2.

Для точного соответствия фазы генерируемого сигнала фазе, периодической составляющей давления, обусловленной эксцен- триситетом, через каждый оборот опорных валков в устройстве осуществляется синхро- 20., низация генерируемого напряжения специальными метками 8, 9, нанесенными на

"опорные валки 10, 11, которые возбуждают: датчики б, 7 меток, в свою очередь, воздействующие соответственно, на генераторы блока 8 генераторов гармонических коле-, баний.

Технико-экономической эффективностью

Ьт использования предлагаемого устройства является то, что повышение точности регу- З0 лирования толщины листового проката по= зволяет осуществить прокатку заготовок "a"

Минусовом числе допуска и на этой основе из того же исходного веса заготовок получить больше готовой продукции

35 ч .

Формула изобретения

1 /

Устройство для компенсации влияния эксцентриситета опорных валков при peiy- 40 лировании толщины полосы, содержащее" блок генераторов гармонических колебаний, датчик числа оборотов рабочих валков, датчиии меток опорных, валков, датчик давле-" ния опорных валков, реле наличия металла в,валках о усилителем сигнала .давления, первый суммирующий усилитель, блок определения амплитуды, блок выравнивания амплитуд и формирователь и мпульсов, причем вход усилителя сигнала давлеиия сое-,50 динен с выходом датчика давления опорных валков, выход усилителя сигнала давления соединен с входом реле наличия металла в валках, с йервым входом блока определения амплитуды,и с первым входом первого сумматора, выходы датчиков меток опорных валков соединены с первым и вторым входами блока генераторов гармонических ко лебаний, третий и четвертый входы которого

84

10 соединены соответственно с выходом реле наличия металла в валках и выходом датчика числа оборотов рабочих валков, выход блока генераторов, гармонических колебаний соединен с первым входом блока вы- равнивания амплитуд, второй вход которого соединен с первым выходом блока onpeheления амплитуды; выхбд которого,соединен со входом формирователя импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока определения амплитуд и с третьим входом блока выравнивания амплитуд, выход которого соединен co вторым входом первого суммирующего усилителя, о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, толщины листовато проката за счет компенсации влияния эксцентриситета опорных валков,, оно дополнительно снабжено датчиком положения нажимных устройств, двумя блоками переменной временной задержки данной клети, вторым суммирт ющим усилйтелем, блоком деления, третьим суммирующим усилителем с регулируемым сопротивлением на первом входе, причем выход первого суммйрующего усилителя соединен со вторым входом третьего суммирующего усилителя, с- первым входом блока деления, с первым входом второго суммирующего усилителя и с первым входом первого блока переменной временной задержки-данной клетИ, второй вход которого и второй вход второго блока переменной временной задержки данной клети соединены с выходом датчика-чйсла оборотов рабочих валков, первый вход второго блока перемейной временной задержки данной клети соединен с выходом датчика положения нажимных устройств, выход которого также соединен" с третьим входом .второго суммирующего усилителя, второй и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первогб и второго блоков переменной временной задержки предыдущей клети, выход второго суммирующего усилителя соединен со вторым входом бло1 ка деления, выход которого соединен с первым входом регулируемого сопротивления, второй, вход регулируемого сопротивления соединен. с выходом блока выравнивания амплитуд, выход третьего суммирующего усилителя является вйходом данного уст-"— ройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1236452, кл. В, 21 В

37/08, .опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 286938, кл. В 21 В 37 08, 1969.

) ф!!!!!!!!В ! 5 ° ° " 1. . ".. !! "-- !!!::.@ !!з! !з! « .- -.—;.=,= =,=. *= -..:"-з vww ww :" ô - а к! м !! !../= :! !:, @ - - - --.* -" "- = --:. у!/ежа .: м .,, - - -«/;, -".--i,"- -:.-=-=.. ..". :.. =.- - = . ",-"-.:/!="щр/!!Я/!!+Я у ур:-.,: . зм рс -.

1.

776684

Ъ := - :,-"-" - = . - = -:-".- - -" - -: =: - --- = - Г- ! ! ! ! ф л -.-вдМу з! ъ-.1//!рж Гю а айжжй @щам!/ЙЗК/звжаЬ /. ... ! !

\ ! !! " !

Ъ \

4 ар

) ° 4,!

\

И. Осиповская

Подписное ий и открытий!, .! ж1ФИ1м :r.--+Ä - "./.;.!.;. y.-; .1!./

/ т !

А4м/ !-"мЫ Ф . Ф

/ ! !-: м:! .. -l, ! ! !,.-.; ..

/

ФЕ ."" -: —;-"-. = : I !

%: - - "::=: ---="". - - - - - : .-. ;: — .. - --"

Ъ. ! ! с ..

С!остав!итель В. Авакова Редактор /1." Ушак!ова" " " Техред А. Камы!шйикова,". " Корректор

° !.

Заказ 1475/ 1441 Изд. M 536, " ТираЖ 995

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретен .!! 1 . - -- 1,.-- 113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5 ...

"1 йп. Марьи. фил." йред. «Пате/и/r»""