Датчик усилия прокатки

 

Союз Советскин

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц 921651 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 01.08.80 (21) 2965406/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 21 В 37/08 йкударстввнный кокнтвт

СССР

tl0 двлавт нзобрвтеннй н открытий

Опубликовано 23. 04. 82. Бюллетень Рй 15

Дата опубликования описания 23. 04. 82 (53) УДК 62I 771,°. . 208 (088; 8) (72) Авторы изобретения

В.П. Урусов и l0.П. Костин

Череповецкий филиал Северо-Западного з очного политехнического института (7I) Заявитель (54) ДАТЧИК УСИЛИЯ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для непрерывного измерения усилий, возникающих при прокатке металла.

Известны датчики усилия прокатки (месдозы), регистрирующие усилия на нажимной винт или на нижнюю поверхность окна станины, устанавливаемые между подушкой валка и нажимным винтом или станиной рабочей клети, и выполненные в виде. чувствительного элемента с нанесенными на него тензодатчиками, или в виде гидроцилиндра с поршнем и манометром, или датчика, воспринимающего изменение магнитных свойств чувствительного элемента в связи с изменением усилия прокатки (1) .

Недостаток . известных технических решений заключается в том, что сама конструкция месдоз определяет ряд трудностей в эксплуатации, связанных с частым выходом месдоз из строя даже при незначительных перегрузках. Кроме того, при перевалках необходима отключать и переставлять месдозы на подушки новых валков, а конструкция месдоз требует высокой точности при изготовлении.

Наиболее близким техническим решением является датчик усилия прокатки, содержащий два магнитопровода с сердечниками, расположенные крестообразно под углом 90 относительно друг друга с первичными и вторичными катушками, экран. Этот датчик может быть использован для измерения усилия прокатки, которое вызывает в станине изменение магнитной проницаемости в зависимости от механических напряжений, при этом один магнитопровод с первичной обмоткой, питаемый переменным током, возбуждает магнитный поток в металле, другой — с вторичной обмоткой и измерительным прибором, выполняет роль измерительной цепи. Величина и знак изменения маг92165 нитной проницаемости определяется величиной и знаком приращения механических напряжений и магнитными свойствами станины.

Сравнительно с месдозами конструк- ция датчика усилия прокатки проще, так как датчик располагается около станины и не испытывает механических усилий, надежность его выше Е21.

Однако датчик имеет недостаток, 16 заключающийся в том, что на практике из-за неоднородности магнитных свойств станины и неточностей изгс;-" товления возникает необходимость подстройки датчика, чтобы добиться

/минимальных ЭДС при отсутствии уси-" лия прокатки. Известная конструкция датчика, заливка его эпоксидной смолой для фиксации магнитопроводов исключает возможность подстройки

26 датчика на станине. Кроме того, эпоксидная смола является дорогим и токсичным продуктом.

Другой недостаток известного решения заключается в том, что магнито- проводы набираются из отдельных листов трансформаторной стали, что затрудняет их изготовление и усложняет конструкцию, а прямоугольное сечение магнитопрОводо : не является or,òèìàëü- З6 ным, так как при этом снижается плотность намотки прямоугольных катушек, усложняется технология их изготовления, уменьшается точность настройки датчиков и надежность измерения .

Цель изобретения - повышение точности измерения при упрощении настрой ки и конструкции датчика.

Поставленная цель достигается тем, 4 что в известном устройстве, содержащем два магнитопровода с сердечниками расположенные крестообразно под углом

90 относительно друг друга с первичными и вторичными катушками, экран, магнитопроводы выполнены в виде параллельно расположенных плит с установлеными в них сердечниками, при этом сердечники, монтированные на наружней плите, пропущены через отвер

М стия, выполненные во внутренней плите, диаметры которых равны 1,4-1,6 диаметра сердечников.

На фиг. 1 показан датчик, общий вид, на фиг. 2 — то же, вид сбоку, на фиг, 3 — ro же, вид в плане, на

5$ фиг. 4 — то же, схема расположения магнитопроводов на станине и нагруже. ние усилием прокатки Р, вызывающим напряжения d в станине прокатной клети.

Датчик содержит первичный 1 и вторичный 2 магнитопроводы, выполненные в,виде параллельно расположенных плит, соединенных винтом 3, защитный экран

4, первичную 5 и вторичную 6 катушки, сердечники 7, 8 первичного и вторичного магнитопроводов,установленные на плитах, при этом сердечники, монтированные на наружной плите, пропущены через отверстия, выполненные во внутренней плите, диаметры которых равны

1,4-1,6 диаметра сердечников, что позволяет перемещать магнитопроводы относительно друг друга на угол,рав ный 1-2

Сердечники 7, 8 магнитопроводов расположены крестообразно под углом

90 отйосительно друг друга и монтированы в соответствующих первичных

5 и вторичных 6 катушках и,предпочтительно, выполнены сплошными. К плите вторичного магнитопровода 2 приварен стальной экран 4, предохраняющий датчик от механических повреждений и влияния внешних магнитных полей.

Для крепления датчика к станине прокатной клети в плите выполнены отверстия 9.

Устройство работает следующим образом.

Датчик устанавливается у поверхности стойки станины так, что угол между осями ag bg и направлением действия усилия растяжения 6 составляет

45 . При этом экран прижимается к станине, а магнитопроводы располагаются на некотором расстоянии от станины..

Затеи датчик настраивают непосредственно на станине путем поворота магнитопроводов относительно друг друга, добиваясь минимальной ЭДС при отсутствии усилия прокатки.

После настройки магнитопроводы фиксируют винтом 3.

Гсли станина не нагружена и материал станины имеет одинаковые магнитные проницаемости в продольном и поперечном направлениях, то магнитные сопротивления участков 10-13 металла станины равны между собой, магнитный

rtoToK во вторичном магнитопроводе равен нулю и во вторичной обмотке

ЭДС тоже равна нулю. Когда в станине возникают напряжения растяжения,то магнитная проницаемость в направлении растяжения увеличивается, магнитные

9216

Формула изобретения

Датчик усилия прокатки, содержащий два магнитопровода с сердечниками, расположенные крестообразно под углом 90 относительно друг друга с 2s

5 сопротивления участков 11 и 13 уменьшаются баланс моста нарушается

I и во вторичном магнитопроводе появляется магнитный поток, который вызывает появление ЭДС во вторичной обмотке, при этом величина ЭДС пропорцио" нальна усилию прокатки.

В предлагаемом датчике обеспечивается лучший теплоотвод за счет применения сплошных магнитопроводов, свя- >0 занных с-экраном, что позволяет использовать для питания датчика ток повышенной частоты (например 400 Гц),. с целью повышения помехоустойчивости датчика. Тем самым повышается точ-, ность измерения и упрощается настрой. ка датчика.

51 6 первичными и вторичными катушками, экран, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при упрощении настройки и конструкции датчика, магнитопроводы выполнены в виде параллельно расположенных плит с установленными в них сердечниками, при этом сердечники, монтированные на наружной плите,пропущены через отверстия выполненные во внутренней плите, диаметры которых равны 1,4-1,6 диаметра сердечников.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шевакин Ю.Ф.,Рытиков А.М., Касаткин Н.И. Технологические измерения и приборы в прокатном производстве. M., "Металлургия", 1973. с. 11"

2. Григорян Г,Г., Железнов Ю.Д. и др, Настройка, стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки.

N., "Металлургия, 1975, с. 323325

92! 651

Составитель И,Скоробогатский

Техред М, Тепер Корректор А. Л-"-"T >

Редактор A. Шандор

Подписное

Филиал Г1ПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2441/9 Тираж 842

8НИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5