Устройство регулирования положения измерительного облика датчиков натяжения и формы движущейся полосы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

OIl ИСАНИЕ(щ992107

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 10. 08. 81 (21) 3325313/22-02 с присоединением заявки Ah (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.83. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30.01.83 (5! )М. Кл..В 21 В 37/00

Гвсудлрстеееыб квинтет.СССР

lo делан нзееретеннй н вткрытнй (53) УД K 621. 771. .06т52(088,8) -(Киевский институт автоматики им. ХХУ съееда" КПСС. (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО РОЛИКА ДАТЧИКОВ

НАТЯЖЕНИЯ И ФОРМЫ ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОЛОСЫ

1

Изобретение относится к области автоматизации прокатных станов, а именно к системам регулирования профиля, формы и натяжения полосы и может быть испальзовайо на станах холодной и горячей прокатки .

Известно устройство измерения натяжения и формы полосы при прокатке, в котором измерение натяжения полосы производится при помощи измеритель,ного ролика. В теле ролика у его поверхности расположены магнитоупругие элементы, соединенные с кольцевы ми шинами. С шинами связан источник магнитного потока. Параллельно с ли" нией питания магнитоупругих элемен" тов включен шунт, состоящий из термис. тора и линейного резистора. Термистор и резистор зашунтированы общим уравновешивающим резистором. Термистор осуществляет температурную компенсацию измерителя 1 1 3, Недостатком устройства является механический износ измерительных роликов, что приводит к возникновению погрешности измерения натяжения и рценки формы полосы. Износ вызывает необходимость проведения дополнитель-. ных работ по настройке измерителя.

Известно также устройство измере.ния диаметров цилиндрических изделий, содержащее установленный. на измеряемом цилиндре импульсный ролик, связанный с датчиком измерительных импульсов, который подключен к счет-. чику, кроме того, импульсный датчик. оборотов цилиндра через блок задерж-" ки и триггер связан со счетчиком, выход счетчика подключен к сумматору, к второму входу которого подключены корректирующие датчики, выход сумма" ,тора через схему И и умножитель подается на счетчик (21. го Такому устройству присуща недостаточная точность измерения диаметра цилиндра, вызванная небольшим количеством импульсов, выдаваемых датчиком измерительных импульсов, 3 992107 4

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство измерения натяжения и оценки формы полосы, содержащее раму, несущую исполнительный механизм, к которому присоединен через шток измерительный ролик. Ролик перемещается исполнительным механизмом так, что обеспечивает контакт ролика с полосой по всей ее ширине. Имеется также приспособление, устанавливающее ось ролика в фиксированное положение относительно данного положения полосы P 3 ).

Недостатками такого устройства являются погрешности в измерении натяжения и .в оценке формы полосы, вызванные механическим износом поверхности измерительного ролика, а также радиальным температурным расширением его, что приводит к изменению положения контактной поверхности измерительного

20 ролика относительно положения полосы и, тем самым, к ухудшению качественных показателей формы полосы в процес- 5 се их регулирования, Цель изобретения - повышение качества полосы за счет увеличения точности измерения натяжения и определения формы полосы, Поставленная цель достигаешься тем, что в устройство, содержащее измерительный ролик, механически связанный со штоками исполнительных механизмов (например гидроцилиндров), которые входами через преобразователи подклю35 чены к выходам регуляторов, а также импульсный ролик, установленный без проскальзывания по середине измерительного ролика и соединенный через

40 датчи к измеритель ных импуль сов с вхо" дом первого счетчика, импульсные ролики, установленные без проскальзывания по краям измерительного ролика и соединенные через датчики измеритель"

45 ных импульсов с входами второго и третьего счетчиков, импульсный датчик оборотов, механически соединенный с осью измерительного ролика, дополни" тельно введены счетчики импульсов, генератор эталоннои частоты, множитель50 ные блоки, блоки сравнения, сумматоры, задатчик диаметра, задатчик положения, датчики положения, причем выход пзрвого счетчика соединен с упра вляющим входом первого счет чика им- 55 пульсов, с вторым входом которого со" единен выход генератора эталонной частоты, а выход первого счетчика им« пульсов соединен с входом первого множительного блока, к второму входу последнего подсоединен выход импульсного датчика оборотов, выход первого множительного блока соединен с вторыми входами первого и третьего бло" ков сравнения и первым инверсным вхо" дом второго блока сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик диаметра, выход второго блока сравнения соединен с первыми входами первого и второго сумматора, выходы второго и третьего счетчиков соединены с управляющими входами второго и третьего счетчика импульсов, счетные входы которых соединены с выходом генератора эталонной частоты, а выходы названных счетчиков импульсов соединены с входами второго и третьего множительного блока, вторые входы последних соединены с выходом импульсного датчика оборотов, выходы второго и третьего множительного блока соединены с первыми инверсными входами первого и третьего блока сравнения, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго сумматора, выходы последних - с первыми входами соответствующих регуляторов, вторые входы регуляторов соединены с задатчиком положения, а третьи входы регуляторов соединены с выходами соответствующих датчиков положения, которые механически соединены со штоками соответствующих исполнительных меха ни змо в.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство регулирования положения измерительного ролика датчиков натяжения и формы движущейся полосы содержит измерительный ролик 1, механически связанный со штоками 2 и 3 исполнительных механизмов 4 и 5, которые выходами через преобразователи 6 и 7 подключены к выходам регуляторов 8 и 9, а также импульсйый ролик 10,установленный без проскальзывания по середине измерительного ролика 1, соединенный через датчик 11 измерительных импульсов и первый счетчик 12 с управляющим входом первого счетчика 13 импульсов, к счетному входу которого подключен выход генератора 14 эталонной частоты, а выход счетчика 13 подсоединен к первому входу первого множительного блока 15, к второму входу последнего подсоединен выход им5 99210 7 6 пульсного датчика 16 оборотов, выход, ние измерительного ролика 1, воздей" первого множительного блока 15 соеди- ствующего на прокатываемую полосу с нен с вторыми входами первого 17 и усилием, соответствующим заданному третьего 18 блоков сравнения с первым натяжению. Под действием этого сигинверсным входом второго блока 19 5 нала регуляторы 8 и 9 через преобразо. сравнения, к второму входу которого ватели 6 и 7 воздействуют на исполниподсоединен задатчик 20 диаметра иэ- тельные механизм 4, 5 и вызывают мерительного ролика, а выходы подсо- перемещение их штоков 2 и 3, связанединены к первым входам первого 21 и ных с измерительным роликом 1, Датвторого 22 сумматоров. 1о чики 34 и 35 положения, механически

Кроме того, импульсные ролики 23 связанные со штоками 2 и 3 и опредеи 24, установленные по краям измери-, ляющие положение измерительного ролительного ролика l и соединенные че- ка 1, вырабатывают сигналы отрицательрез датчики 25 и 26.измерительных ной обратной связи по положению изимпульсов и вторые 27 и третьи 28 счет- 35 мерительного ролика 1 и подают их на чики суправляющими входами второго 29.. третьи входы регуляторов 8 и 9. и третьего 30 счетчиков импульсов, к В результате, при прокатке поверхсчетным входам которых подключен вы" ность измерительного ролика 1 находитход генератора 14 эталонной частоты, ся на заданном уровне. B то же вреа выходы счетчиков 29 и 30 подсоеди- m мя установленные на измерительном ранены соответственно к первым входам лике 1 без проскальзывания импульс" второго 31 и третьего 32 множительных ные ролики 10, 23 и 24 механически блоков, к вторым входам последних под- связаны с датчиками 11, 25 и 26 измесоединен .выход импульсного датчика 16 рительных импульсов, выдающими (2 -1) оборотов, выходы второго 31 и треть- 25 импульсов эа один оборот импульсных

его 32 множительных блоков-подсоеди- роликов 10, 23 и 24 на счетные входы иены соответственно к первым инверс" счетчиков 12 27 и 28 каждый с ем"

Ф Э ным входам блоков 17 и 18 сравнения, .костью (2 -1) импульсов. Датчики 11, выходы которых подключены к вторым 25 и 26 измерительных импульсов и входам соответствующих сумматоров 21 30 счетчики 12, 27, 28.представляют со" и 22, выходы последних связаны с пер- бой генераторы тактовых импульсов, выми входами соответствующих регуля- каждый из которых вырабатывает один, торов 8 и 9, к вторым входам их под- импульс после полного оборота имключен задатчик 33 положения иэмери- пульсных роликов 10, 23 и 24. Эти тельного ролика, а к третьим входам - тактовые импульсы поступают на упвыходы соответствующих датчиков 34 и равляющие входы счетчиков 13, 29 и

35 положения измерительного ролика, 30 импульсов, на счетные входы котокоторые механически связаны со што- рых поступают импульсы с заданной ками 2 и 3 исполнительных механиз- частотой от стабильного генератора 14. мов 4 и 5. эталонной частоты.

Устройство работает следующим об- При появлении тактовых импульсов разом. на управляющих входах счетчиков 13, Перед началом прокатки измеритель- 29 и 30 импульсов передним фронтом ный ролик 1 совместно с установлен- тактовых импульсов содержимое счетными на нем без проскальзывания им". чиков 13, 29 и 30 импульсов в виде пульсными роликами 10, 23 и 24 нахо" кодов чисел, пропорциональных време" дятся ниже линии прокатки ° После за- ни оборота импульсных роликов 10, 23 правки полосы в последукщую клеть или и 24, передается в множительные блана моталку по команде от устройства ки 15, 31 и 32, куда поступает инфорналичия металла в валках последующей мация от импульсного датчика 16 обо50

I клети или от датчика тока привода мо- ротов, характеризующая скорость изталки (в зависимости от места распо" мерительного ролика, содержимое вто" ложения измерительных роликов 1 дат- рых и третьих множительных блоков 31 чиков натяжения и формы полосы) по- и 32 в виде кодов чисел, пропорциодается сигнал из задатчика 33 положе- нальных диаметрам измерительного рония измерительного ролика на вторые лика 1 в местах, соответствующих ус55 входы регуляторов 8 и 9, танавке импульсных роликов 23 и 24, Выходной сигнал эадатчика 33 поло- поступает на первые инверсные входы жения характеризует заданное положе- первых блоков 17 и 18 сравнения,.на

Ф 7 9921 вторые входы которых поступает содер" жимое ттервого множительного блока 15

s виде кодов чисел, пропорциональных диаметру измерительного ролика 1 в месте установки импульсного роли" ка 10.

На выходах первых блоков 17 и I 3 сравнения появляются при отклонении текущего диаметра середины измерительного ролика 1 - D от текущего l0 диаметра краев измерительного ролика 1 - D вызванные механическим износом и температурным расширением, сигналы, пропорциональные величине 0 -0, которые поступают на вторые 15 входы сумматоров 21 .и 22 соответственно. В то же время содержимое ïåðвого множительного блока 15 в виде кодов чисел, пропорциональных текуще"

:му диаметру Dg измерительного ролика 120 в его середине, поступает на первый инверсный вход второго блока 19 сравнения, на второй вход которого в виде кодов чисел, пропорциональных заданному диаметру измерительного роли- 25 ка 1, поступает информация из задатчика 20 диаметра.

При отклонении текущего диаметра измерительного ролика 1, вызванного их механическим износом и температур- ЗО ным расширением от заданного, определяемого задатчиком 20 диаметра, на выходе второго блока 19 сравнеййя появляется сигнал, пропорциональный величине 0 -0 > где 0 - заданное 35 значение диаметра измерительного ролика 1, который подается на первые входы сумматоров 21 и 22 соответственно.

При механическом износе измеритель" ного ролика 1 и его температурном 4 расширении на выходах сумматоров 21, и 22 появляются сигналы, пропорциональные величине (0 -0 )+(О -0 ), которые передаются на йервые входы регуляторов 8 и 9. При этом регуляторы 8 и 9 так воздействуют через преобразователи 6 и 7 на исполнительные механизмы 4 и 5, чтобы положение поверхности измерительного ролика 1 относительно линии проката было постоянным

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет создавать необходимое натяжение полосы, а также- стабилизировать положение контактной поверхности измерительного ролика по линии прокатки на заданном уровне, компенсируя при этом механи" ческий износ и температурное расшире07 ние измерительного ролика, вследстви6 чего повышается точность в оценке формы движущейся полосы и в процессе ее регулирования, Кроме того, за счет дополнительного введения сч етч и ка и мпул ьсо в, генератора высокой частоты и множительных блоков, повышается точность определения диаметра измерительного ролика.

Экономическая эффективность от внедрения устройства регулирования положения йзмерительного ролика датчиков натяжения и формы движущейся полосы составляет 150 тыс.руб.

Формула изобретения

Устройство регулирования положения измерительного ролика датчиков натя" жения и формы движущейся полосы, со.". держащее измерительный ролик, механически соединенный со штоками испол" нительных механизмов, которые входами через преобразователи подсоединены к выходам регуляторов, а также им/ пульсный ролик, установленный по середине измерительного ролика и соединенный через датчик измерительных импульсов с входом первого счетчика, импульсные ролики, установленные по краям измерительного ролика и соединенные через датчики измерительных им" пульсов с входами второго и третьего счетчиков, импульсный датчик оборотов,. мехайически соединенный с осью измерительного ролика, о т л и ч а ю - . щ е е с я тем, что, с целью повыше" ния качества полосы за счет.увеличе" ния точности измерения натяжения и определения формы. полосы, оно дополнительно содержит три счетчика импульсов, генератор эталонной частоты три множительных блока, три блока сравнения, два сумматора, задатчик диаметра измерительного ролика, задатчик положения измерительного ролика,.два датчика положения измери" тельного ролика, причем выход первого счетчика соединен с управляющим входом первого счетчика импульсов, со счетным входом которого соединен выход генератора эталонной частоты, а выход первого счетчика импульсов соединен с входом первого множительного блока, к второму входу последнего подсоединен выход импульсного датчика оборотов, выход первого множительного блока соединен с вторыми

99210

ВНИИПИ Заказ 193/8 Тираж 814 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входами первого и третьего блоков сравнения и .с первым инверсным входом второго блока сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик диаметра измерительного ролика, выход второго блока . сравнения соединен с первыми входами первого и второго сумматора, выходы второго и третьего счетчиков соединены с управляющими входами второго и треть- в его счетчика импульсов, счетные входы которых соединены с выходом генератора эталонной частоты, а выходы названных счетчиков импульсов соединены с входами второго и третьего множительного блока, вторые входы no" следних соединены с выходом импульсного датчика оборотов, выходы второго и третьего множительного блока соединены с первыми инверсными входа7 10 ми первого и третьего блока сравнения, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго сумматора, выходы последних - c первыми входами регуляторов, вторые входы регуляторов соединены с задатчиком положения изме рительного ролика, а их третьи входы с выходами датчиков положения измерительного ролика, которые механически соединены со штоками исполнительных механизмов.

Источники информации, f принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции и 402647, кл. G 01 I- 5/10, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

It 258625, кл. 42 Ь 12/03, 1967.

3. Патент США М 4004459, кл. G 01 L 5/10, 1978.