Устройство для автоматического управления прокаткой труб с утоненными концами

Устройство для автоматического управления прокаткой труб с утоненными концами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (. .:.Ъ» и>;.",-",,.-.";"; "<, . г-. рн778844

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 21,1178 (21) 2686221/22-02 с присоединение а заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 1511.80, Бюллетень ¹ 42 (51)М. Кл.з

В 21 В 37/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 774. .352(088.8}

Дата опубликования описания 201180

Э. Н. Ершов, А. Д. Игнатенко, Л. М. Примаков, И. T. Нападайло, В. N. Забутной, И. A. Грехов, 10. И. Пустовойченко и А ° И. Казаков (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОКАТКОЙ ТРУБ С УТОНЕН НЫМИ КОНЦАМИ

Изобретение относится к горячей прокатке труб с изменением раствора

"валков на концах труб.

Известно устройство, контролирующее положение движущегося проката при помощи датчиков положения концов проката, суммирующих и вычитающих счетчиков, элемента совпадения, коммутатора и запоминающего элементами, Однако указанное устройство не может обеспечить необходимую точность так как не учитывает возможнйх изменений скорости труб и запаздывания исполнительных устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичес кого управления прокаткой труб с утоненными концами. Оно содержит два датчика положения концов проката, генератор импульсов, ключ, вычитающий и суммирующий счетчики, многоразрядный вентильный блок, элемент совпадения, запоминающий элемент, формирователь команд переноса, Формирователь импульса, сброса на нуль, причем датчики положения концов-проката соединены через запоминающий элемент один выход которого. подключен к элементу совпадения и формирователю команд переноса, а другой соединен с

2 ключом, с которым также соединен генератор импульсов, выход ключа подключен к суммирующему счетчику, к которому также подключен формирователь

5 импульсов сброса на нуль, и к вычитаядему счетчику; суммирующий счетчик через многоразрядный вентильный блок к которому подключен формирователь команд переноса, соединен с вычитаю10 щим счетчиком, который в свою очередь через коммутатор соединен с элементом совпадения 21.

Это" устройство позволяет однозначно задавать со сравнительно большой точностью упреждение на включение нажимных устройств независимо от изменений скорости прокатки для обеспечения дополнительного обжатня передних концов труб.

20 Недостатком известного устройства является недостаточно высокая точность обеспечения заданного; дополнительного обжатия передних концов труб, так как устройство.не учитывает возможных из25 менейий запаздывания исполнительных устройств и возможных изменений частоты генератора импульсов, а также необходимость выполнения ручных операций при Обслуживании устройства, 30 связанных с вводом в коммутатор време778844 йи запаздывания исполнительных устройств в масштабе импульсов генератора.

Цель изобретения - увеличение точ.ности заданного дополнительного обжатия передних концов труб для уменьшения отходов металла при последующем редуцировании труб с утоненными кон цамиг

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее два.датчика положения концов проката, вычитающий счетчик, многоразрядный вентильный блок, формирователь команд переноса, элемент совпадения, ключ и генератор импульсов, выход которого подключен к входу ключа, выход которого соеди- 1S нен с входом вычитающего счетчика, подключенного к выхбду многоразрядного зентильного блока, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя команд переноса, дополни- 2О тельно введен датчик нижнего положения валков, реверсивный счетчик, дза ключа, схема ИЛИ, три элемента совпадения и три инвертора, вход первого инвертора соединен с выходом первого датчика положения концов проката, с первым управляющим входом первого ключа и с первыми входами первого, второго и третьего элементов совпадения, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента совпадения ЗО вход второго инвертора соединен с выходом второго датчика положения концов проката, с первым выходом первого элемента совпадения, с первым входом схемы ИЛИ и с вторыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, выход которого соединен со вторым входом второго элемента совпадения, вход третьего инвертора соединен с выходом датчика нижнего положения вал-,Щ коз и третьим входом третьего элемента совпадения, выход которого соединен с,третьими входами второго и четвертого элементов совпадения, выход генератора импульсов соединен с перзымй входами второго и третьего ключей, со вторыми входами которых соединены соответственно выходы второго, и третьего элементов совпаденйя, а выход четвертого элемента совпадения соединей с входом формирователя команд переноса, выходы второго и тре.тъегО ключей соединены соответственно с первым и со вторым входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом многоразряд- 55 ного вентильного блока, выход нулевого состояния вычитающего счетчика со единен со вторым входом первого эле.мента совпадения, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ. ц

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Датчики 1, 2 положения концов проката, например месдозы или фотодатчики, устанавливаются так: датчик 2 в

Нлети, где изменяется раствор валков, а датчик 1 - перед входом в эту клеть, например, в смежной, предшествующей клети. При этом расстояние между датчиками 1, 2 должно быть больше расстояния, проходимого передним концом прокатываемой трубы за время запаздывания исполнительных устройств при максимально возможной скорости прокатки.

Датчик 3 нижнего положения валков, устанавлизаемий, например, на нажимном устройстве, выдает сигнал при достижении валками минимального раствора (в нижнем положении валов) и прекращает выдачу сигнала в момент трогания валков при увеличении их раствора (при разведении). Выходы датчиков 1, 2, 3 подключены соответственно к первым входам элементов 4, 5, 6 cosпадения, входу инвертора 7 и управляющему входу ключа 8, к второму входу элемента совпадения 5, первым входам элемента 9 совпадения и схемы ИЛИ 10 и.входу инвертора 11, к третьему входу элемента совпадения 5 и входу инвертора 12. Выходы инвертороз" 7, 11, 12 подключены соответственно к второму входу элемента совпадения 9, к второму входу элемента совпадения 4, к третЬим входам элементов совпадения 4, 9. Генератор 13 импульсов постоянной частоты через ключи 14, 15, 8 подключен соответственно к суммирующему входу реверсивного счетчика 16, к вычитающему входу этого же счетчике, к входу вычитающего счетчика 17, соединенного через многоразрядный веитильный блок 18 с.реверсивным счетчиком 16„ Управляющие входы ключей блок 18 соединены с реверсивным счетчиком 16. Управляющие входы ключей

14, 15 сбединены соответственно с вы ходами элементов совпадения 4, 5„ а управляющий вход многоразрядного зентильного блока 18 через формирователь

19 команд переноса подключен к выходу элемента совпадения 9. Выход нулевого состояния вычитающего счетчика

17 подключен к второму входу элемен та совпадения 6, выход которого соединен со вторым. входом схемы ИЛИ, при срабатывании которого вЫдается команда на нажимное устройство для изменения раствора валков.

Устройство работает следующим образом.

В исходом состоянии перед прокаткой с дополнительным обжатием передних концов труб валки имеют нужный минимальный раствор и на выходе датчика 3 есть сигнал, на выходах датчиков 1, 2 сигналы отсутствуют. Поэтому на выходах инверторов 7, 11 есть сигналы, а на. выходе инвертора 12 сигнал отсутствует. Элементы совпадения 4, 5, 6, 9 схемы ИЛИ 10 и формирователь .19 выключены, вентильный блок 18 закрыт. Генератор 13 включен, однако на входы счетчиков 16, 17, ко778844 торые находятся в нулевых состояниях, импульсы не поступают, так как ключи

8, 14, 15 закрыты.

При заходе конца первой прокатываемой трубы в клеть, где установлен датчик 1, последний срабатывает и на выходе инввртора 7 сигнал исчезает.

Сигналом датчика 1 включается элемент совпадения 6 и открывается ключ 8, через который начинают поступать им пульсы из генератора 13 на вход счетчика 17, состояние которого не меняется, так как он уже находится в нулевом состоянии. Сигнал с выхода элемента совпадения. б поступает на вход схемы ИЛИ 10 и включает его, что приводит к появлению на его выходе сигнала на включение исполнительных механизмов нажимного устройства клети, где установлен датчик 2.

Через некоторое время запаздывания исполнительных устройств валки начинают разводиться, увеличивая свой раствор. В момент трогания валков выключается датчик 3 и на выходе инвертора 12 появляется сигнал, который включает элемент совпадения 4. Открывается ключ 14, через который начинают поступать импульсы из генератора

13 на суммирующий вход счетчика 16.

Так как сигнал на включение нажимного устройства был выдан со слишком большим упреждением, в момент выключения датчика 3 передний конец ещв не зашел в клеть, где установлен .датчик

2, и последний еще не сработал.

Через некоторое время, которое как раз равно необходимому упреждению на включение нажимного устройства, передний конец заходит в клеть, где установлен датчик 2, и последний срабатывает, подтверждая включение схемл ИЛИ 10. На выходе инвертора 11 сигнал исчезает, что приводит к выключению элемента совпадения 4, закрыванию ключа 14 и прекращению поступления импульсов на суммирующий вход счетчика 16, в котором, таким образом, оказывается записанным число, в масштабе импульсов генератора 13 эквивалентное необходимому упреждению. В этот момент времени в зависи-" мости от расстояния между датчиками

1 2, скорости прокатки и установленной для данной трубы длины утоненного переднего конца разведение валков может либо окончиться, либо еще продолжается. В первом случае труба будет прокатана без утонения переднего конца, а во-втором — с утоненным концом меньшей длины, чем требуется.

После окончания разведения валков производится прокатка цилиндрической части трубы. При выходе заднего конца трубы из клети, гйе установлен датчик 1, последний выключается и на выходе инвертора 7 появляется сигнал.

Закрывается ключ 8 и прекращается поступление импульсов из генератора 13 на вход счетчика 17, который при этом находится в нулевом состоянии. Сигналом инвертора 7 включается элемент совпадения 9, что приводит к срабатыванию формирователя 19, выходной импульс которого обеспечивает открывание многоразрядного вентильного блока 18 и перенос информации из счетчика 16 в счетчик 17-. По окончании переноса информации, т. е. по окончании импульса формирователя 19, блок 18 разъединяет счетчики 16, 17.

Выключение датчика 1 приводит также к выключению элемента совпадения б, однако схема ИЛИ 10 выключается, так как на его другом входе есть сигнал

15 от датчика 2.

При выходе заднего конца трубы из клети, где установлен датчик 2, последний выключается и на выходе инвертора 11 появляется .сигнал. ВыклюЩ чается элемент совпадения 9 и со входа формирователя 19 снимается сигналформирователь 19 готов к повторному включению. Одновремьнно выключается схема ИЛИ 10, снимая с исполнительных

2 механизмов нажимного устройства клети, где установлен датчик 2, включаю ций их сигнал. Через некоторое время запаздывания исполнительных устройств валки начинают сводиться. При окончании сведения валков срабатывает датчик 3 и на выходе инвертора 12 сигнал исчезает.

Устройство пришло в исходное состояние для прокатки второй трубы. При этом состояние всех элементов устрой-.

З5 ства, кроме счетчиков 16, 17, такое же, как и.перед прокаткой первой трубы. В счетчиках же записана информа- ция (числа), в масштабе импульсов генератора 13 эквивалентная необходимому

40 упреждению на включение нажимного устройства.

Таким образом, первая труба прокатывается без гарантированного дополнительного обжатия переднего конца, чего можно избежать, предварительно введя, например вручную, в вычитающий счетчик 17 информацию (число), в масштабе импульсов генератора 13 примерно эквивалентную необходимому упО реждению (на чертеже устройство ручного ввода не показано). При этом прокатка первой трубы будет вестись аналогично прокатке второй трубы.

При заходе переднего конца второй прокатываемой трубы в клеть, где установлен датчик 1, последний срабатывает и на выходе инвертора 7 сигнал исчезает. Включение датчика 1 однако не приводит к включению элемента совпадения б, так как счетчик 17 не наN ходится в нулевом состоянии. Сигналом датчика 1 открывается ключ 8 и на вход счетчика.17 начинают поступать импульсы из генератора 13, производя последовательное вычитание единиц из

65 чйсла, записанного в счетчике 17. В

778844

Работа устройства при прокатке каждой последующей трубы аналогична его работе при прокатке второй трубы.

Устройство по сравнению с извест ным увеличивает точность заданного дополнительного обжатия передних кон« цов труб, так как автоматически корректирует при прокатке каждой трубы упреждение на включение нажимного устройства," чтс исключает влияние не только возможных. изменений скорос® ти прокатки, но и влияние возможных изменений запаздывания исполнительных устройств и возможных изменений частоты генератора импульсов. Кроме того, при обслуживании устройства,. ис15 ключается какие бы то ни было ручные операции.

Таким образом, устройство позволяет автоматически задавать с высокой точностью упрежденйе на включение щ нажимного устройства независимо от изменений скорости прокатки, времени запаздывания исполнительных устройств и частоты генератора импульсов и может быть использовано при горячей

2S прокатке труб с изменением раствора валков на переднем конце трубы.

Формула изобретения третий вариант. Передний конец Зо грубы заходит в клеть, где установлен датчик 2, раньше, чем начинают трогаться валки. Срабатывает датчик

2 и включает элемент совпадения 5, который открывает ключ 15, через который начинают поступать импульсы из генератора 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 16, производя последовательное вычитание единиц .из числа, записанного в счетчике 16. 4Q . ОДйбвфеменно на выходе инвертора 11 сигнал исчезает ° Через некоторое время валки .начинают трогаться и датчик

3 выключается, что приводит к выключению элемента совпадения 5, закрыванию ключа 15 и прекращению поступления импульсов из генератора 13 на вычитающий вход счетчика 16. Дальнейшая работа устройства в этом случае аналогична его работе при прокатке первой трубы, лишь с той разницей, что з счетчиках 16, 17 будут, записаны откорректированные и уменьшенные по сравнейию с первой трубой числа.

В первом из рассмотренных случаев после прокатки получается труба с утоненным передним концом заданной длины, во втором случае — с утоненным передним концом несколько меньшей длины по сравнению с заданной,и в тре- @) тьем — c утоненным передним концом

- несколько большей длины по сравнению с заданной, гри этом на конце трубы прокатывается небольшой цилиндрический участок. 65 момент уменьшения числа в счетчике 17 до нуля, т. е. через необходимое вре-, мя упреждения на включение нажимного устройства, последовательно срабатывают элемент совпадения 6 и схемаИЛИ 10 и выдается сигнал на включение нажимного устройства. Возможны следующие три варианта работы устройства.

Первый вариант. Момент трогания валков и момент захода переднего конца трубы з клеть, где установлен датчик 2, совладают. При этом одновременно срабатывает датчик 2 и выключается датчик 3, поэтому элементы совпадения 4, 5 не срабатывают, ключи

14, 15 не открываются и в счетчике.

16 сохраняется информация, эайисанная в нем при прокатке первой трубы. В дальнейшем устройство работает так

" же, -как --и при прокаткв первой трубы. Второй вариант. Валки начинают .трогаться раньше, чем передний конец трубы заходит в клеть, где установлен датчик 2. Работа устройства в этом случае аналогичйа его работе при прокатке первой трубы, лишь с той раз= йицей, что в счетчиках 16, 17 будут записаны откорректированйые и увеличенные по сравнению с цервой трубой числа, устройство для автоматического управления прокаткой труб с утоненными концами, содержащее два датчика положения концов проката, зычитающий сФетчик, многоразрядный вентильный блок, формирователь команд переноса, элемент совпадения, ключ и генератор импульсов; выход которого подключен к входу ключа, выход которого соединен с входом вычитающего .счетчика, подключенйого к выходу многоразрядного вентильного блока, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя команд переноса, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения, точности толщины стенки передних концов труб, устройство дополнительно содержит датчик нижнего положения валков, реверсизный счетчик, два ключа, схему HJIH, три эле— мента совпадения и три инвертора, причем вход первого инвертора соединен с выходом первого датчика положения концов проката, с первым управляющим входом первого ключа и с первыми входами первого, второго и третьего элементов совпадения,. а выход которого соединен с первым входом четвертого элемента совпадения,. вход второго инвертора соединен с выходом второго датчика положения концов проката, с первым выходом первого элемента совпадения, с первым входом схемы

ИЛИ и с вторыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, а выход которого соединен со вторым входом второго элемента совпадения, вход третьего инзертора соединен а

778844

Составитель A. Абросимов .

Редактор Н. Кемеля Техред М.Кузьма Корректор В. Синицкая

Заказ 7896/6 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходом датчика нижнего положения валков и третьему входу третьего элемента совпадения, выход которого соединен с третьима входами Йторого и четвертого элементов совпадения, выход генератора импульсов соединен с первыми входами второго и третьего ключей, со вторыми входами которых соединены соответственно выходы второго и третьего элементов совпадения, а выход четвертого элемента совпадения соединен с входом формирователя ® команд переноса, выходы второго и третьего ключей соединены.соответственно с первым и со вторым входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом многоразрядного вентильного блока, выход нулевого состояния вычитакщего счетчика соединен со вторым входом первого элемента совпадения, выход которого соединен со вторйм входом схемы ИЛИ.

Источники информации, принятые во вйимание IIpm экспертизе

1. Патент ГДР В 108663, кл. В 21 В 17/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 442863, кл. В 21 В 37/00, 1974.