Способ фиксирования метки на вращающемся валке

Способ фиксирования метки на вращающемся валке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к измерительным системам, определяющим положение движущихся материальных предметов относительно друг друга и могут быть использованы в прокатном производстве, например на установках с пилигримовыми станами.

Известен способ фиксирования выпуклой метки, закрепленной на вращающейся плоскости, заключающийся в изменении расстояния от плоскости до метки в момент ее прохождения, и измеряемого посредством оптического датчика (см. каталог "Sensing & Safety" за 2003/2004 г. фирмы "Omron" стр.95 рис.100).

В условиях прокатного производства характеризуемого высокой температурой, загрязненностью, парообразованием и вибрациями (что особенно характерно при пилигримовой прокатке) существующие способы ненадежны, а лазерные измерители конструктивно сложны и дороги.

Задача изобретения состоит в надежном и простом фиксировании по меткам углового положения валков в условиях горячих прокатных цехов.

Поставленная задача изобретения достигается тем, что для фиксирования метки на вращающемся валке прокатного стана, нанесенной на его торцовую поверхность, включающий установку датчика для получения сигнала при прохождении метки мимо датчика, в качестве метки используют шарнирно установленный флажок, измеряют электрическое сопротивление ламинарной струи воды, отведенной от контура охлаждения валка, между электрически изолированным от контура охлаждения наконечником, установленным на удалении от плоскости флажка, и заземленной конструкции стана и фиксируют момент прохождения метки через линию струи по уменьшению величины сопротивления из-за укорочения струи при перекрытии ее флажком.

Способ по п.1, отличается тем, что метка-флажок при повторном повороте валка на 180° падает под собственным весом и исключает перекрытие струи.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что фиксирование метки производится по изменению сопротивления изменяющейся длины ламинарной струи воды отведенной из контура охлаждения валков стана, при этом метка-флажок, проходя через линию струи при повторном повороте валка на 180°, падает под собственным весом и исключает перекрытие струи.

Это отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

Предлагаемый способ заключается в том, что измеряется электрическое сопротивление струи воды из контура охлаждения между электрически изолированным от контура охлаждения наконечником и электрически заземленными конструкциями стана или между наконечником и электрически заземленным валком в момент перекрытия струи выпуклой меткой.

При этом

R₂/R₁=L₂/L₁,

где L₁ - длина струи при отсутствии в зоне струи метки;

L₂ - длина струи при перекрытии ее выпуклой меток электрическое сопротивление струи при отсутствии в зоне выпуклой метки;

R₂ - электрическое сопротивление струи при перекрытии ее выпуклой меткой.

Для проверки реализуемости предлагаемого способа были проведены следующие работы.

Экспериментально определена характеристика

R_ст=f(L_ст)

для струи воды, свободно истекающей из наконечника с внутренним диаметром 6 мм, подключенного через резиновый рукав длиною 5 м к коллектору подачи воды.

где R_ст - электрическое сопротивление струи воды (кОм);

L_ст - длина струи воды (мм).

Характеристика приведена на фиг.1.

Крутизна характеристики в линейной ее части

S=ΔR_ст/ΔL_ст=0,9 (кОм/мм),

что свидетельствует о хорошей выявляемости изменения длины струи.

На стане пилигримовой прокатки цеха №1 ОАО "ЧТПЗ" проведены испытания устройства, реализующего предлагаемый способ.

На торце оси валка пильгерстана 1 (см. фиг.2) была установлена метка-флажок 2 с шарниром 3. На удалении 40 мм от плоскости метки-флажка 2 при ее верхнем положении установлен наконечник 4, электрически изолированный от металлических конструкций стана ("земли"). Наконечник 4 соединен через резиновый рукав 5 длиной 5 м с коллектором контура охлаждения стана. Под валком стана на расстоянии 400 мм от наконечника 4 в вертикальной плоскости установлен проводящий и электрически "заземленный" лоток-водосборник 6. Электрические выводы 7 наконечника 4 и 8 лотка 6 подключены к входу аналогово-цифрового компаратора микроконтроллера 9 [LOGO! (ОВА4)].

При работе стана был проверен способ фиксации метки на валке пильгерстана посредством описанного выше устройства.

Момент фиксации метки контролировался визуально на встроенном дисплее микроконтроллера, а также путем сопоставления количества оборотов валка и количества сигналов фиксации метки.

Способ обеспечивает 100% достоверность фиксации метки на вращающемся валке с удовлетворяющей технологическим требованиям угловой погрешностью.

Предлагаемый способ фиксирования метки на вращающемся валке прост в эксплуатации, надежен, несложен конструктивно и может найти широкое применение, например, на установках с пилигримовыми станами при определении расхождения "нулевых" точек под нагрузкой.

1. Способ фиксирования метки на вращающемся валке прокатного стана, нанесенной на его торцевую поверхность, включающий установку датчика для получения сигнала, измерение сигнала при прохождении метки мимо датчика, в качестве метки используют шарнирно установленный флажок, измеряют электрическое сопротивление ламинарной струи воды, отведенной из контура охлаждения валка между электрически изолированным от контура охлаждения наконечником, установленным на удалении от плоскости флажка, и заземленной конструкцией стана, и фиксируют момент прохождения метки через линию струи по уменьшению величины сопротивления из-за укорочения струи при перекрытии ее флажком.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что флажок при последующем повороте валка на 180° падает под собственным весом и исключает перекрытие струи.