Устройство для автоматического конт-роля прокатки металла b поле допус-kob по толщине

 

О ll И С А K И Е < >850242

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совете»нк

Соцнаянстнчес»нк

Ресяубян»

{6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(5! )М. Кл. (22)Заявлено 20.07.79(21) 2798150/22-02 с нрисоединеииен заявки М— (23 ) Приоритет

В 21 В 37/00

Ввудврствеввй квмнтвт

СССР в двввм кзвбрвтвкк11 и вткрытий

Опубликовано 30.07.81, Бюллетень 1тв 28 (53) УД,К 621.771 ° .Ol (0В8.8) Дата опубликования описания 30.07.81 (72) Авторы изобретения

А.М. Мягков, А.Ф. Бадолин, Г.Ф. Шнайдер и А.И. Стариков

1:,:,1

Магнитогорский дважды ордена Ленина и1ордена Трудового

Красного Знамени металлургический комбинат е им. В.H. Ленина !

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ПРОКАТКИ МЕТАЛЛА В ПОЛЕ ДОПУСКОВ

ПО ТОДЦИНЕ Ин8и Ьи Y И (Ь

Ь В Ьс, У . И

4 и

)(= — ) ф

Изобретение относится к прокатйому производству и может быть применено для автоматического контроля прокатки металла в поле допусков по толщине на станах горячей или холодной

% прокатки.

Прокатка металлов в минусовом поле допусков и поставка его по теоретическому весу является одним из эффективных способов экономии металла и снижения трудовых затрат в народном хозяйстве. Для .учета эффективности прокатки металла в иинусовом поле допусков пользуются коэффициентом использования, который определяют Но формуле где о — вес 1 м профиля, прокатанного по номинальным размерам: п ь - фактический вес 1 м профиля.

При К(1 прокатка профиля проводится в плюсовом поле допусков, при k > 1- °

2 иинусовои поле допусков, при К 1 по ноииналу. Если взять полосовой профиль и подставить значения q>a- q в (l), то получим следующее выражение где hler, +- соответственно номинальная и фактическая толщи" на полосы; сф« соответственно номинальная и фактическая длина полосы;

Ь b-- соответственно номинальИу ф ная и фактическая ширина полосы, ) - -удельный вес стали равный 7,85 г/см

Так как длина профиля взята с1, то fl и 2 ф сокращаются. Так как ширина полосы при прокатке одного н того же профилеразиера не изменяется,.

242

3 850 а площадь нлюсовых допусков по ширине не превышает l от общей площади полосы, то отношение b> к Ь можно принять Ф1. Таким образом, коэффициент

1с можно определить из выражения (2 .

5 .Дпя из.мерения толщины на прокатных станах известно применение рентгеновских, изотопных или контактных толщи. номеров. Однако толщиномеры обладают ,тем недостатком, что в каждый момент lp времени они измеряют мгновенное значение. толщины полосы на- небольшом по длине полосы участке, что не позволяет судить о толщине всей полосы.

Мгновенное значение толщины полосы 15 изменяется даже на станах, оборудованных современными регуляторами толщины»

Известно устройство для определения теоретического веса проката со1 ° 20 держащее вычислительный блок.

Чтобы при помощи этого устройства определить коэффициент использования минусового ноля допусков (к ) необходимо теоретический вес прокатанной 25 полосы на стане разделить на физический, сравнить полученный результат с предельно допустимым коэффициентом и после этого настраивать стан 1 ).

Однако определить физический вес полосы с заданной точностью трудно, поскольку на станах нет точного взвешивания полосы после прокатки. Весы обычно устанавливаются на конвейере

35 для взвешивания рулонов с большим транспортным запаздыванием, потому что пока рулон дойдет до весов стан прокатает несколько полос. Вес же полосы, который записан в паспорте

40 плавки, не может быть использован, так как он ие учитнвает расход металла во время прокатки: отрезание передних и задних концов полосы, окалину и др. Кроме того, у оператора стана

45 нет времени иа проведение вышеупомянутых расчетов. Измерить длину с заданной точшостые, например, на стане горячей прокатки тоже не всегда представляется возможным, так как измерительные ролики или рабочие валки, от

50 которых получает сигналы измеритель длины, проскальзывают относительно поверхности проката. Измерительные ролики вследствие ударных иагруэок

55 при входе полосы часто выходят из строя.

Цель изобретения — пошышение точности измерения.

Для достижения указанной цели вычислительный блок 4 состоит из первого и второго преобразователей текущей и номинальной толщины полосы в пропорциональные им частоты, входы которых соединены соответственно с выходами измерителя и задатчика толщины, а выходы — с первыми входами первой и второй схем И, генератора опорной частоты, соединенного с первым входом третьей схемы И, генератора импульсов, вход "Останов" которого соединен с выходом датчика наличия металла и шиной "Сброс" первого и второго реверсивных командных счетчиков, а вход "Запуск" — с шиной

fl И

Старт счетчиков и с выходом схемы задержки, соединенной своим входом с выходом датчика наличия металла, формирователя длительности импульсов генератора импульсов, соединенного своими входами с выходом генератора импульсов и измерителя толщины, а вы" ход его соединен со вторыми входами схем И, выходы первой и второй схем

И соединены с суммирующими входами счетчиков, а их вычитающие входы соединены с выходом третьей схемы И

Э выход первого счетчика соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с вьжодом задатчика коэффициента пересчета первого счетчика, а выход ее соединен с шиной "Стоп счетчиков, выход второго счетчика соединен с цифровым табло и цифропечатающим блоком.

Для определения коэффициента k используются толщины номинальная и фактическая от толщиномера, установленного на стане. Сразу же после прокатки полосы коэффициент индицируется на цифровое световое табло и автоматически печатается на бумаге.

По показаниям светового табло оператор сразу настраивает стан таким образом, чтобы полностью использовать минусовое поле допусков, а отпечатанный документ применяется для премиальной оплаты операторов и вальцовщиков каждой бригады за прокатку металла в минусовом ноле допусков.

Предлагаемое устройство не содержит измерителя длины проката, что упрощает его конструкцию.

Так как выходная частота преобразователей связана с толщиной зависимостью вида (что необходимо для,дос850242

А=а И+Ъ, (>) 25 тижения высокой точности преобразователей) где а - постоянный коэффициент:

Ь вЂ” частота преобразователей при

h=O, то в устройство введен генератор опорной частоты, который упрощает

10 процесс выполнения деления импульсов преобразователей.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. !

Устройство содержит датчик 1 наличия металла 2, в качестве которого используетая выход датчика 3 тока, установленного в цепи электродвигателя 4 валка последней клети стана.

Выход датчика I связан со входом схемы 5 задержки, шиной "Останов" генератора 6 импульсов и шиной "Сброс" реверсивных командных счетчиков

7 и 8. К выходу- схемы 5 задержки подключены шина Старт" счетчиков и шина "Запуск" генератора 6. На выходе стана установлен измеритель 9 толщины, выход которого связан со входом преобразователя !О текущей толщины полосы в частоту, пропорциональную этой толщине. Кроме того, выход измерителя 9 толщины подключен на управляющий вход формирователя 11, изменяющего длительность импульсов с генератора 6. Выход преобразователя 10 связан с первым входом схемы И 12. Выход задатчика 13 номинальной толщины подключен ко входу преобразователя 14 номинальной толщины полосы в частоту, пропорциональную этой толщине. Выход преобразователя 14 связан с первым входом схемы

И 15. Первый вход схемы И 16 подключен к выходу генератора 17 опорной

45 частоты.-Вторые входы схем И 12,15 и 16 связаны с выходом формирователя.

11. Выходы схем И 12 и 15 подключены на суммирующие входы счетчиков 7 и 8 соответственно, выход схемы И 16-на вычитающие входы счетчиков.

Информация со счетчика 7 поступает в схему 18 сравнения, к второму входу которой подключен выход задатчика

l9 коэффициента пересчета. Выход схемы 18 сравнения связан с шиной "Стоп" счетчиков. Информация со счетчика

8 поступает на цифровое табло 20 для индикации коэффициента k и цифропеча6 тающий блок 21 для его печати. На другой вход цифропечатающего блока

21 подключен задатчик 22 производственной информации. Устройство определяет коэффициент М. равный отношению номинальной и средней фактической толщин.

Устройство работает следунщим об. разом.

В исходном состоянии сигналы с выхода датчика 1 наличия металла и измерителя 9 толщины отсутствуют.

Частоты преобразователей 10 и 14 и генератора 17 опорной частоты равны.. Перед началом прокатки партии по-. лос оператор стана с помощью задатчика 22 производственной информации вводит в устройство значение номинальной толщины, номера партии, номера бригады, даты и др. Эта информация поступает на печать в цифропечатающий блок ° С помощью задатчика

13 вводится значение номинальной толщины в вычислительную часть устройства. При этом частота преобразователя 14 изменяется пропорционально заданной толщине, т.е. на суммирующий вход счетчика 8 поступает частота больше, чем на вычитающий. Однако счетчик 8 не считает, поскольку не подана команда "Старт".

При входе полосы металла 2 последнюю клеть стана нагрузка на двигатель 4 рабочего валка возрастает, что приводит к срабатыванию датчика

3 тока. Сигнал с выхода датчика тока поступает на вход датчика 1 наличия металла, который формирует потенциальныи сигнал на время прокатки металла в последней клети. Этот сигнал сбрасывает счетчики в нулевое состояние и поступает на вход схемы 5 задержки, обеспечивающей задержку на появление выходного сигнала, необходимую для учета времени прохождения полосы от последней клети до измерителя 9 толщины и компенсации времени выхода этого измерителя на показания.

В течение времени выхода измерителя

9 на показания выходная частота преобразователя !О возрастает до величины, пропорциональной текущей толщине и через схему И 12 поступает на суммирующий вход счетчика 7. Однако счет по-прежнему отсутствует, поскольку на счетчик 7 не подана команда "Старт,"

Через выдержку времени иа выходе схема 5 задержки появляется имаульс, ко42 а счетчик 8

1 = Ин- оИ, И

5 где М вЂ” коэффициент пересчета счетчика 7:

fp — частота генератора 17:

Гф — частота преобразователя 10:

Ф)) " частота преобразователя !4: — время счета импульсов.

Так как частота f const, то число

И прямо пропорционально средней фактической толщине прокатываемой полосы, а число М вЂ” толщине номинальной.

Таким образом, при подстановке в выра жение (2) выражений (4 3 (S) получается к= — = — (Ц 4u «Й

"о

i О о (l) Формула изобретения и =(@-S)< (.®

7 8502 торый поступает на "Запуск" генератора 6 импульсов и "Старт" счетчиков.

С выхода генератора 6 на вход формирователя Il поступают прямоугольные импульсы постоянной частоты, например, ! Гц. С выхода формирователя I I на вторые входы схем И 12, 15 и 16 поступают разрешающие импульсы, длитель. ность которых обратно пропорциональна текущей толщине, определяемой измерителем 9 толщины. Частота генератора

6 выбирается таким образом, чтобы при выходе. полосы из измерителя толщины в счетчике 7 накопилось число, заданное задатчиком 19.

После прихода на счетчики команды и и

Старт и импульса формирователя 11 последовательные пачки импульсов от преобразователей 10 и 14 и генератора

17 через схемы И 12, 15 и 16 поступа- 20 ют на входы счетчиков. При этом счетчики 7 и 8 считают соответственно величины относительного изменения частот преобразователей 10 и 14 по отношению к опорной частоте генератора 17 25 пачками импульсов длительностью, определяемой формирователем II, и суммируют их нарастающим итогом с начала прокатки данной полосы. В момент насчета счетчиков,7 числа 10,10G,1000 _#_ и т.д., равного заданному эадатчиком

l9 коэффициенту пересчета, на выходе схемы 18 сравнения появляется импульс, который поступает на шину "Стоп" счетчиков. Счет импульсов в обоих счетчи- 35 ках прекращается одновременно. При этом на суммирующие и вычитанхцне входы счетчиков продолжают поступать пачки импульсов до останова генератора 6 сигналом с датчика I наличия 40 металла в момент выхода полосы из последней клети стана. Если счетчик 7 не успел насчитать заданное эадатчиком 19 число до выхода полосы из стана, то после останова генератора 6 45 формирователь 11 открывает схемы И 12

15 и 16 на время движения конца поло- . ,сы от последней клети до измерителя

9 толщины, т.е. импульсы от преобразователей IO H )4 H eae To 17 so поступают на входы счетчиков без прерывания. За время, в течение которого осуществляется счет импульсов в обоих счетчиках, т.е. в моменты открытого состояния схем И 12,IS и 16 счетчик 7 насчитает число

В устройстве коэффициент пересчета счетчика 7 где n = 1,2,3,4,g,...

Таким образом, вычислительное устройство выполняет операцию деления и «ЬцNO Ф

Сле довательно, по окончании счета в счетчике 8 оказывается число и = й„к = о" к, (з) отличающееся от определяемого значения k в IO раз. Перемещением занятой

И в полученном числе К íà и разрядов получают определяемый коэффициент k °

По окончании счета число, записанное в счетчике 8 и равное значению коэффициента k,èíäóöèðóåòñÿ на цифро" вом табло 20 н фиксируется блоком 21 на бумаге. Использование предлагаемых устройств на указанных станах позволяет ускорить процесс настройки станов, повысить их производительность и увеличить отгрузку металла по теоретическому весу.

Устройство для автоматического контроля прокатки металла s noae допусков по толщине, содержащее вычислительный блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше,ния точности измерения, вычислительный блок содержит первый и второй преl0

850242

ВНИИПИ Заказ 6190/11 Тирах 888 Подписное

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

9 обраэователи текущей и номинальной толщины ItcMtocbt в пропорциональные им частоты, входы которых соединены соответственно с выходами измерителя и эадатчика толщины, а выходы — с первыж входами первой и второй схем

И, генератора опорной частоты, соединенного с первым входом третьей схемы И, генератора импульсов, вход

"Останов" которого соединен с выходом 10 датчика наличия металла и шиной .

"Сброс" первого и второго реверсивных командных счетчиков, а вход "Запуск" - с шиной "Старт" счетчиков и с выходом схемы задержки, соединен- 15 ной своим входом с выходом датчика наличия металла, формирователя длительности импульсов генератора импульсов, соединенного своими входами с выходом генератора импульсов и измерителя толщины, а выход его соединен со вторыми входами схем И, выходы первой и второй схем И соединены с суммирующими входами счетчиков, а их вычитающие входы соединены с выхо" дом третьей схемы И, выход первого счетчика соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом задатчика коэффициента пересчета первого счетчика, а выход ее соединен с шиной "Стоп" счетчиков, выход второго счетчика соединен с цифровым табло и цифропечатающим блоком.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

l. .Авторское свидетельство СССР

11 - 560145,.кл. Я Ol 0 9/00, 1977.