Устройство для определения калибра валка,заполненного металлом

Устройство для определения калибра валка,заполненного металлом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЛИБРА ВАЛКА, ЗАПОЛНЕННОГО МЕТАЛЛОМ , содержащее два датчика давления металла на валки, расположенные один под правым, другой над левым нажимным винтами, блоки преобразования и формирования сигналов датчиков, отличающее ся тем, что, с целью увеличения надежности определения калибра валка, оно дополнительно содержит блок деления вькодных сигналов блоков преобразования и формирования сигналов датчиков.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) (11) (5()4 В 2 В 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3747209/22-02 (22) 30. OS .84 (46) 30.10.85. Б(0п. ¹ 40 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина (72) В.Г.Афанасьев (53) 621,771.208(088.8) (56) Ломакин Н.Д. и др, Комплексная автоматизация обжимных станов.

M. Металлургия, 1965, с.106.

Радченко К.М. и др. Магнитоупругие измерители усилий для полосовых станов. Киев: Техника, 1970,с.42. (54) (57} УСТРОЙСТВО ДПЯ ОПРЕДЕЛЕНИИ

КАЛИБРА ВАПКА; ЗАПОЛНЕННОГО МЕТАЛЛОМ, содержащее два датчика давления металла на валки, расположенные один под правым, другой над левым нажимным винтами, блоки преобразования и формирования сигналов датчиков, отличающее с я тем, что, с целью увеличения надежности определения калибра валка, оно дополнительно содержит блок деления выходных сигналов блоков преобразования и формирования сигналов датчиков.

1187898

Изобретение относится к контроль ным устройствам прокатных станов, реагирующим на изменение давления валков, и может быть использовано,-; если на валки прокатной клети нанесено несколько калибров, при автоматизации процессов прокатки или созцании информационных систем в качестве датчика наличия металла в определенном калибре для контроля последовательности прокатки заготовки в калибрах, для учета проката, фактически прокатанного на чистовых кле тях.

Цель изобретения — увеличение надежности определения калибра валка, заполненного металлом.

На фиг.1 схематически изображена клеть с размещенными на ней датчиками давления; на фиг.2 — блок-схема предлагаемого устройства.

Клеть содержит верхний и нижний

2 валки с нанесенными на них калибрами 3-7. Калибр 7 заполнен металлом. Между. левым нажимным винтом 8 и левой подушкой 9 подшипника верхнего валка помещен первый датчик 10 давления металла на валки, между правым няжимным винтом 11 и правой

Зо подушкой 12 верхнего валка помещен второй датчик 13 давления металла на валки. В качестве датчиков могут быть использованы месдоэы с магнитоупругими элементами. Давление металла на валки может также определяться З5 по деформации левой станины 1ч и правой станины 15 клети. В этом случае датчики давления могут устанавливаться непосредственно на стани. нах клети. Первый 16 и второй 17 40 датчики могут представлять тензорезисторы, наклееные либо на станину, либо на специальную оправку. L1 расстояние от калибра, заполненного металлом до оси левого нажимного 45 винта; Ь2 — расстояние от калибра, заполняемого металлом до оси правого нажимного винта; bF1 — изменение давления на первый датчик давления, вызванное заполнением калибра метал- 50 лом; bF2 — изменение. давления.на второй датчик давления, вызванное заполнением калибра металлом.

Сигнал с первого датчика 10, установленного под левым нажимным винтом,55 попадает на блок 18 преобразования и формирования сигнала датчика, а сигнал датчика 13, установленного под правым нажимным винтом — на блок 19 преобразования и формирования сигнала второго датчика. Функции блоков

18 и 19 состоят в устранении составляющей сигнала, присутствующей íà BbT ходе датчиков, когда в калибрах нет металла, а также в преобразовании сигналов датчиков к виду и величине, соответствующим требованиям к входным сигналам блока 20 деления. При использовании магнитоупругих датчиков давления блоки 18 и 19 могут быть выполнены так, как в прототипе.

Постоянная составляющая при этом устраняется вычитанием из сигнала пос тоянного напряжения, которое устанавливается потенциометром при наладке системы. Сигнал магнитоупругого датчика фильтруется и детектируется, преобразуясь из сигнала переменного напряжения в сигнал постоянного по знаку напряжения, величина которого пропорциональна изменению давления на датчик при попадании металла в калибр. ц1 — выходное напряже. ние блока 18; U2 — выходное напряжение блока 19;

U1= К1 F1; U2 = К2 gF 2, где

К1 = const, K2 = const. Если металла в калибрах нет, U1 = U2 = О.

Блок 20 деления предназначен для нахождения отношения сигналов U1 и

U2. При аналоговой форме сигналов

U1 и U2 в качестве блока 20 может быть использовано любое устройство деления, аналоговых сигналов, обладающее необходимым быстродействием.

Выходной сигнал U ы„блока 20 может быть преобразован в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков 10 и 13 давления попадают на блоки 18 и 19 преобразования и формирования, где из сигнала устраняется составляющая, присутствую-:

1 щая на выходе датчиков 10 и 13, ког- да в калибрах нет металла, В отсутствии металла U1 = U2 = О.

При попадании металла в калибр 7, (фиг.1).силы давления, действующие на датчики, изменяются на величины

F1 и Е2 „ обратно пропорционально связанные с L1 и Ь2 так, что

F1 L2

F2 Ь1

1187

Поскольку

U1

U2

Напряжение

К1 F1.

К2 F2

11,х на выходе блока

5 ь 1

4F2 деления

U1 Кl

U = K 3" — — =КЗ

Вых U2: К2

=k4

L1 где K3 = cons

К4

= const.

Таким образом, сигнал U „„на выходе блока деления однозначно связан с расположением калибра на валках. Изменение температуры и марки прокатываемой стали, скорости прокатки, площади и формы сечения проката при одних и тех же Ll и L2 вызывает изменение абсолютных величин дР1 и gF2, но при этом их отношение остается постоянным, поскольку оно равно отношению L2, 1,1 (по закону рычага). Таким образом, влияние указанных факторов на выходной сигнал

Us устройства отсутствует. В каче- 25 стве датчиков давления под нажимные винты могут устанавливаться месдозы с тензорезисторами. Тенэорезисторы также могут быть наклеены непосредственно на правую и левую сторону

30 клети, либо на специальные оправки (фиг. 1). При прокатке в калибрах коротких заготовок мостовые схемы с тензорезисторами могут быть запитаны постоянным напряжением, а блоки 18 и 19 выполнены как после- довательное соединение операционных усилителей постоянного тока с большими разделительными емкостями между ними. Тогда блоки 18 и 19 представляют собой усилители переменного

40 напряжения очень низкой частоты так, чтобы за время прокатки заготовки напряжение на выходе усилителей вследствие заряда переходных емкостей изменялось незначительно. При .этом постоянная составляющая сигнала с

898 4 датчиков 16 и 17, присутствующая при отсутствии металла в калибрах, а также обусловленная неточностью настройки мостовых схем, изменением настройки нажимного устройства, отсутствует, что увеличивает надежност работы устройства.

Поскольку зависимость Us x = .?.2

К4 1 нелинейна, разрешающая способность устройства различна при различном положении калибра на валках.

Поэтому при изготовлении устройства желательно в качестве делимого брать выходное напряжение блока преобразования и формирования сигнала датчика, расположенного на стороне, где рассто. яние между калибрами наименьшее. Если, например, наименьшее расстояние между калибрами находится на левой сторо. не валков (фиг.1), в качестве делимого желательно взять Ul

U1

U =K3 ° = К4 вых U2 Ll так как изменение положения калибра на левой стороне валков вызывает большее (по абсолютной величине) изменение

Ue ix> чем при том же изменении положения калибра в правой части валков.

При перемещении калибра на величину

h L в прав о выходное напряжение

Ь2

U = К4- --= — ——

BblX 1 1 +

Изменение выходного напряжения цвыл

1.2

hUsûõ = Пвь — U - = K4 -"- — К4 х

Р ейх

12 - gL hL

X- — — — — = К5 - — с.—

Ы + 6. 1 L 1: -. где К5 = c ons t при Ь L « L2 д1, < Ll

Отсюда видно, что при использовании в качестве делимого Ul абсолютное изменение Ь П,,„ от изменения положения калибра тем больше, чем меньше Ll, т.е. чем ближе к левому краю валков расположен калибр.

1187898 с (ф

Составитель В. Этинген

Редактор С.Лисина Техред А.Ач Корректор В !ир"як

Заказ 6584/9 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4