Устройство для установки валков на параллельность

Устройство для установки валков на параллельность

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз C0967clcllx

Социалистических

Ресиублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.0179 (21) 2711830/22-02 (>>) с присоединением заявки №вЂ”

В 21 В 37/00

Государственный «омнтет

СССР по делам .нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень ¹47

Дата опубликования описания (53) УДК621. 771. 06 (088.8) .

Е.В. Леонидов-Каневский, В. П. Кожев и, Н. Г. Ко

Н.Г. Лысенков, H, H. Перепадя, A. Д. Вепя некий и (72) Авторы изобретения

1 !

1 с

Киевский институт автоматики им. XXV..съезда КПСС (71) Заявитель (541 УСТРОИСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ВАЛКОВ

HA ПАР АЛЛЕЛЬНОСТ Ь

Изооретение относится к прокатному производству в металлургии и может бить использовано в автоматических системах управления работой прокатных станов.

Известно устройство для установки валков на параллельность, содержащее приводы левого и правого нажимных винтов, соединенные с левыми и правыми нажимными винтами, входы приводов соединены соответственно с выходами первого и второго алгебраических сумматоров, первые входы которых соединены с выходом первого ключа, а вторые входы — с выходом второго ключа, ин- 15 формационный вход второго ключа соединен с выходом элемента совпадения, датчики давления с левой и.правой сторон валков, выходы которых соединены соответственно с первьм и вторым вхо- 20 дами третьего сумматора и элемента сравнения, выход элемента сравнения соединен с информационньм входом первого ключа, выход третьего сумматора соединен со входом первого порогово- 25

ro. элемента, выход которого соединен со входом первого инвертора, выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, на второй вход которого подается команда на уста- 3О новку валков, а на управляющий вход. первого ключа подается команда на устранение перекоса валков.

При подаче команды на установку валков, открывается второй ключ и на вход приводов левого и правого нажимных винтов через первый и второй алгебраический сумматоры поступает сигнал от эталонного источника, вызывающий совместное движение нажимных винтов в сторону уменьшения раствора валков. Когда валки соприкоснутся

I и суммарное давление под левым и правым нажимными винтами достигнет заданного, значения, сигнал с выхода третьего сумматора вызывает срабатывание первого порового элемента, который через инвертор и элемент совпадения закрывает второй ключ и совместное движение нажимных винтов прекращается. Если давление под левым и правым нажимными винтами неодинаковое на выходе элемента сравнения имеется ненулевой сигнал. При подаче оператором команды на устранение перекоса валков, открывается первый ключ и на входы первого и второго сумматоров подается. сигнал с выхода элемента сравнения, вызывая встречное движение нажимных винтов до тех пор, пока сиг78917/ нал на выходе элемента сравнения не станет равным нулю. При этом валки считаются установленными параллельно.

Описанное устройство хорошо выполняет свое назначение, если крутизна характеристики датчиков усилия одинакова и неизменна в процессе эксплуатации I. l ) .

Однако на практике крутизна харак теристик датчиков усилия изменяется и в процессе эксплуатации, причем изменяется неодинаково для левого и правого датчиков. Причинами изменения крутизны характеристик являются потери сопротивления изоляции, усталостные явления в магнитоупругих элементах датчиков, загрязнения контактной поверхности и др. Неодинаковое изменение крутизны характеристик левого и правого датчиков приводит к потере точности установки валков на параллельность и необходимости замены дат- 2ф чиков усилия. Это требует извлечения датчиков из прокатной клети,что возможно только во время ремонта стана.

Цель изобретения — повышение точности установки.

25 укаэанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее приводы левого и правого нажимных винтов, соединенные с левым и правым нажимными винтами, входы приводов соединены, соответственно> с выходами первого и второго алгебраических сумматоров, первые входы которых соединены с выходом первого ключа, датчики давления с леной и правой стороны клети,- выходы которых соединены, соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора, выход которого через пороговый элемент соединен со входом первого инвертора, информационный вход второго клю а соединен с выходом эталонного источника, и элемент совпадения, на первый вход которого подается команда на установку налков, дополнительно нведены четвертый алгебраический сумматор, блок ныделения отрицательного раствора, содержащий пятый алгебраический сумматор, первый и второй входы которого являются первым и вторым входами блока выделения отрицательного раствора, выход пятого сумматора соединен со входом масштабного преобразователя, выход которого через третий ключ и первый интегратор соединен. с третьим входом пятого сумматора, уйранляющий вход третьего ключа является третьим 55 входом, а выход масштабного преобразователя является также выходом блока выделения отрицательного раствора, датчики положения левого и правого нажимных винтов, блок согласования х рактеристик датчиков давления, содержащий шестой, седьмой и восьмой алгебраические сумматоры, первые входы шестого и седьмого алгебраических, сумматоров являются первым и вторым входами блока согласования характеристик датчиков давления, вторые входы шестого и седьмого алгебра-. ических сумматоров соединены, соответственно, с выходами второго и третьего интеграторов, первые входы которых через четвертый и пятый ключи соединены, соответстненно, с выходами шестого и седьмого алгебраических сумматоров, выходы шестого и седьмого сумматоров соединены также с первым и вторым входами восьмого алгебраического сумматора, выход седьмого алгебраического сумматора кроме того соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого интегратора, вход которого через шестой ключ соединен с выходом восьмого алгебраического сумматора, выход блока умножения соединен с третьим входом восьмого алгебраического сумматора, выход которого является также выходом блока согласования характеристик датчиков давления, управляющие входы четвертого и пятого ключей являются третьим входом, сбросовые вхо ы второго и третьего интеграторов являются четвертым входом, а управляющий нход шестого ключа является пятым входом блока согласования характеристик датчиков давлений, блок управления, содержащий второй и третий пороговые элементы, входы которых являются первым входом блока управления, выход второго порогового элемента соединены со входом второго инвертора, выход которого является первым выходом блока управления, выход третьего порогового элемента соединен со входом третьего инвертора и вторым входом элемента совпадения, выход третьего порогового элемента является вторым, а выход третьего инвертора является третьим выходом блока управления, третий вход элемента совпадения через элемент задержки на отпускание и через четвертый инвертор соединен с выходом нуль-органа, вход которого янляется вторьм входом блока управления, первый вход элемента совпадения является третьим входом блока управления, а выход элемента совпадения является четвертым выходом блока у правления, причем вторые входы первого и второго алгебраических сумматоров соединены с выходом четвертого алгебраического сумм. тора, первый вход которого соединен с выходом второго ключа, второй вход четвертого алГ .браического сумматора соединен с выходом блока выделения отрицательного растнсра и первым входом блока управления, первый и второй входы блока выделения отрицательного раствора соединены, соответственно, с выходами датчиков положений левого и правого нажимных винтов, третий вход . блока выделения отрицательного

Иа чертеже прада та зле на функ циональная схема устройства.

Левый::, правый приводы 1 и 2 на" жимных ви. тов 3 соединены с датчиками 4 и 5 положения левого и правого нажимных винтов 3 и подушками верхнеГО опОрнОго BBлка б, ВхОды привОдОв

1 и 2 соединены,. соответственно, с выходами первого и второго алгебра: ческих сумматоров 7 и 8. Первые входы алгебраических сумматоров 7 и 8 соединены с выходом первого ключа 9. Использованы датчики 10 и 11 давления с .левой и правой сторон клети,, выходы которых соединены, соответственно, с первым и вторым входом третьего алгебраического сумматора 12, вьжод которого через первый пороговый элемент 13 соединен со входом первого иньертора 14, второй клю s 15 информационный вход которого соединен с выходом эталонногo источника 16, на управляющий вход второго ключа подают внешнюю команду 17 на установку валков. В ус= ройство также входят четвертый алгебраический сумматор 18, блок 19 выцеления отрицательного раствора, содержащий пятый алгебраический сумматор 20, гервый и второй вьжоды которого являются первым и вторым входами блока 9 выделе.«.ия от-. рицательного раствора, выход пятoro сумматора соединен со входом масштабного преобразователя 21, выход которого через третий ключ 22 и первый интегратор 23 соединен с третьим входом пятого сумматора 20„ управляющий раствора соединен с выходом первогс инвертора, выходы датчиков давления с левой и правой сторон клети соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока согласования характеристик датчиков давления, третий, четвертый и пятый входы блока согласования характеристик датчиков соединены, соответственно, с первым, вторым и третьим выходами блока управления, выход блока соглаоованйя характеристик датчиков давления соединен со вторым входом блока управления и информационным входом первого ключа, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, на третий 15 вход которого подают внешнюю команду на установку валков, Введение блока выделения отри 1ательного раствора валков, связанного с датчиками положения нажимных винтов,2Р содержащего алгебраический суг матор и масштабный преобразователь, охваченные отрицательной обратной связью через ключ и интегратор, позволяет на выходе блока получить сигнал, про- 15 порциональный отрицательному раствору валков, т.е. полусумме перемещения нажимных винтов вниз после момента касания валков, который определяется пороговым элементом, соединенным с третьим алгебраическим сумматором, на выходе которого сигнал пропорционален сумме давлений с обеих сторон клети, вследствие того, что пороговый элемент через инвертор управляет ключом на входе интегратора. и обрывает отрицательную обратную связь после касания валков.

Использование полученного сигнала отрицательного раствора в блоке управления да т воэможность определить 49 момент, начиная с которого перекос валков под действием усилия сжатия (вследствие сплющивания валков и деформации упругих элементов клети) становится равным нулю (срабатывание второго порогового элемента), а также момент; начиная с которого крутизна характеристик левого и правого датчиков давления согласована с заданной точностью (срабатывание третьего порогового элемента).

Использование сигналов блока управления в блоке согласования характеристик дает возможность при срабатывании второго порогового злемечта Отключить отрицательные обратные связи 55 через ключи и интеграторы, охватывающие шестой и седьмой алгебраические сумматоры,и на выходе этих сумматоров при дальнейшем сближении валков выделить сигналы, характеризующие только крутизну характеристик левого и правого датчиков давления, так как после срабатывания второго порогового элемента перекос валков уже отсутствует. Введени узла, содержащего блок умножения, четвертый интегратор, шестой ключ, позволяет изменить крутизну характеристики канала от правого датчика давления до выхода восьмого алгебраического сумматора до тех пор, пока она не сравняется (с заданной точностью) с крутизной характеристики кан-ла от левого датчика давления до выхода восьмого сумматора.

При срабатыванчи третьего порогового элемента происходит отключение шесто" го ключа и сброс второго и третьего интеграторов, вследствие чего на выходе восьмого алгебраичеокого сумматора выделяется сигнал, пропорциональный только перекосу валков, который через первый ключ, связанный с блоком управления, вызывает устранение перекоса нажимными винтами до тех пор,. пока величина перекоса не станет меньше порога срабатывания нуль-органа блока управления. Таким образом,. введение дополнительных блоков и связей между ними позволило в процессе обжатия алков при установке произвес-.iê автоматическое устранение разности крутизны характеристик левого и правого датч"iNoB давления, в результате чего точность установки

Балков на t.iäëëëÿ. 1üi ññòü существенно выше чем в HçâåñòHoì устройстве.

789175 вход третьего ключа является третьим входом, а выход масштабного преобразователя 21 является также выходом блока 19 выделения отрицательного раствора, датчики 4 и 5 положения левого и правого нажимных винтов 3, блок 24 согласования характеристик датчиков 10 и 11 давления, содержащий шестой, седьмой и восьмой алгебраические сумматоры 25 — 27, первые входы шестого и седьмого алгебраических сумматоров 25 и 26 явля- 10 ются первым и вторым входами блока

24 согласования характеристик датчиков 10 и 11 давления, вторые входы шестого и седьмого алгебраических сумматоров 25 и 26 соединены, сост- 15 ветственно, с выходами второго и третьего интеграторов 28 и 29, первые входы которых через четвертый и пятый ключи 30 и 31 соединены, соответственно, с выходами шестого и Щ седьмого алгебраических сумматоров

25 и 26, выходы шестого и седьмого сумматоров 25 и 26 соединены также с первым и вторым входами восьмого алгебраического сумматора 27, выход 25 седьмого алгебраического сумматора

26, кроме того, соединен с первым входом блока 32 умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого интегратора 33, вход которого через шестой ключ 34 соединен с выходом восьмого алгебраического сумматора 27, выход блока 32 умножения coe †динен с третьим входом восьмого алгебраического сумматора 27, выход которого является также выходом блока 24 согласования характеристик датчиков

10 .и 11 давления, управляющие входы четвертого и пятого ключей 30 и 31 являются третьим входом, сбросовые входы второго и третьего интеграто- 40 ров 28 и 29 являются четвертым входом, а управляющий вход шестого ключа 34 является пятым входом блока 24 согласования характеристик датчиков 10 и 11 давления, блок 35 управления,содержащий45 второй и третий пороговые элементы 36 и 37,входы которых являются первым входом блока 35 управления, выход втоРого порогового элемента 36 соединен со входом второго инвертора 38, выход которого является первым выходом бЛока 35 управления, выход третьего порот ового элемента 37 соединен со входфм третьего инвертора 39 и вторым взодом элемента 40 совпадения, выход третьего порогового элемента 37 является вторым, а выход третьего инвертора 39 является третьим выходами блока 35 управления, третий вход элемента 40 совпадения через элемент 41 задержки на отпускание и через четвер- щ тый инвертор 42 соединен с выходом нуль-органа 43, вход которого является вторым входом блока 35 управления, первый вход элемента 40 совпадения является третьим входом блока 35 управления, а выход элемента 40 совпадения является четвертью выходом блока 35 управления, причем вторые входы первого и второго алгебраических сумматоров 7 и 8 соединены с выходом четвертого алгебраического сумматора

18, первый вход которого соединен с выходом второго ключа 15, второй вход четвертого алгебраического сумматора 18 соединен с выходом блока

35 выделения отрицательного раствора и первым входом блока 35 управления, первый и второй входы блока 19 выделения отрицательного раствора соединены, соответсвенно, с выходами датчиков 4 и 5 положения левого и первого нажимных винтов 3, третий вход блока 19 выделения отрицательного раствора соединен с вЫходом первого инвертора 14, выходы датчиков 10 и

11 давления с левой и правой стороны г клети соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока 24 согласования характеристик датчиков

10 и 11 давления, третий, четвертый и пятый входы блока 24 согласования характеристик датчиков 10 и 11 давления соединены, соответственно с пеРвым, вторым и третьим выходами блока 35 управления, выход блока 24 согласования характеристик датчиков

10 и 11 давления соединен со вторым входом блока 35 управления и информационным входом первого ключа 9, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока 35 управления, на третий вход которого подают внешнюю команду 17 на установку валков.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 9 и 15 отключены, а ключи 22, 30 и 31 включены.При подаче команды 17 на установк у в алк ов о тк рыв а е тс я к люч 1 5 и с игнал с эталонного источника 16 через алгебраические сумматоры 18, 7 и 8 поступает на входы приводов 1 и 2 левого и правого нажимных винтов 3, вызывая совместное перемещение нажимных винтов 3 в сторону уменьшения раствора валков. Одновременно команда 17 через третий вход блока 35 управления поступает на первый вход элемента 40 совпадения.

Сигналы с выходов датчиков 4 и 5 положения нажимных винтов 3 поступают на входы алгебраического сумматора

20 блока 19 выделения отрицательного раствора валков, но выходной сигнал сумматора 20 остается равным нулю из-за охвата сумматора 20 отрицательной обратной связью через масштабный преобразователь 21, открытый ключ 22 и интегратор 23. После соприкосновения валков сигнал, пропорциональный сумме давлений, замеряемых левым и правым датчиками 10 и 11 давления, с выхода алгебраического сумматора

12 поступает на вход порогового эле789175

5

40

Формула изобретения

55 ео мента 13. При достижении некоторого суммарного давления (например, 100 т) срабатывается пороговый элемент 13 и через инвертор 14 запирает ключ 22.

Прй дальнейшем сближении валков на выходе масштабного преобразователя

21 и, соответственно, блока 19 выделяется сигнал отрицательного раствора валков, равный полусумме перемещений левого и правого нажимных винтов 3 вниз от момента срабатывания порогового элемента 13.

На выходах алгебраических сумматоров 25 и 26, входы которых соедине:ны с выходами датчиков 10 и 11 давления, сигналы также отсутствуют из-за того, что эти сумматоры охвачены отрицательными обратными связями через открытые ключи 30 и 31 и интеграторы 28 и 29, соответственно.

При дальнейшем сжатии валков и достижении отрицательным раствором первого порогового значения, срабатывает пороговый элемент 36 в блоке

35 управления и через инвертор 38 запирает ключи 30 и 31 в блоке 24 согласования характеристик.

Величина первого порогового значения выбирается такой„ чтобы при соответствующем ему усилии сжатия валков, за счет сплющивания и прогиба валков, а такыре деформации других элементов клети, валки соприкасались по обеим сторонам бочки при максимально возможном перекосе ненагруженных валков. То есть, к моменту срабатывания порогового элемента 36 возможный перекос ненагруженных валков устранен за счет деформации упругих элементов клети под действием усилия сжатия.

При дальнейшем сжатии валков на выходах алгебраических сумматоров

25 и 26 начинают выделяться сигналы, пропорциональные изменению давления с левой и правой сторон клети, соответственно, от момента срабатывания порогового элемента 36 и закрывания ключей 30 и 31. Так как перекос валков уже отсутствует, неравенство сигналов на выходах алгебра.ических сумматоров 25 и 26, определяемое алгебраическим сумматором 27, может быть вызвано только неодинаковой крутизной характеристик левого 10 и правого 11 датчиков давления. Сигнал с вьыода алгебраического сумматора 27 через открытый ключ 34 поступает на вход интегратора 33, который через блок

32 умножения изменяет коэффициент: усиления канала, связанного с правым датчиком 11, до тех пор, пока сигнал на выходе сумматора 27 не станет равным нулю, т.е. пока коэффициент усиления канала правого датчика 11 не установится равным коэффициенту усиления канала левого датчика 10. При дальнейшем сжатии валков и достижении отрицательного раствора, равного второму пороговому значению, срабатывает пороговый элемент 37, через инвертор 39 запирает ключ 34, сбрасывает в 0 интеграторы 28 и 29 и подает логическую 1 на второй вход элемента 40 совпадения, Величина второго порогового значения выбирается из условия получения заданной точности выравнивания коэффициентов усиления каналов левого и правого датчиков

10 и 11 давления, приведенных к выходу алгебраического сумматора 27.

После сброса интеграторов 28 и

29 на выходе алгебраического сумматора 27 появляется сигнал, пропорциональный только перекосу валков. Под действием этого сигнала отпадает нуль-орган 43,на выходе инвертора 42 появляется логическая 1,которая через элемент 41 задержки поступает на третий вход элемента 40 совпадения. Сигнал с выхода элемента 40 совпадения открывает ключ 9 и сигнал, пропорциональныи перекосу валков, через ключ 9 и алгебраические сенаторы 7 и 8 поступает на входы приводов 1 и 2 левого и правого нажимных винтов 3, вызывая встречное движение нажимных винтов 3, направленное на устранение перекоса валков до тех пор, пока сигнал на выходе сумматора 27 не станет равным нулю.

Одновременно с этим сигнал отрицательного раствора валков, поступающий с выхода блока 19 на второй вход алгебраического сумматора 18, компенсирует сигнал эталонного источника 16 и совместное двйжение нажимных винтов прекращается.

При равенстве нулю сигнала на выходе алгебраического сумматора 27 срабатывает нуль-орган 43, пропадает сигнал на выходе инвертора 42 и с выдержкой времени пропадает сигнал на выходе элемента 41 задержки и элемента 40 совпадения. Закрывается ключ 9 и процесс установки валков на параллельность заканчивается.

Таким образом осуществляется точная установка валков на параллельность независимо от расхождения крутизны характеристик датчиков давления .

Устройство для установки валков на параллельность прокатной клети, содержащее приводы левого и правого нажимных винтов, соединенных с левым и правым нажимными винтами, входы приводов соединены, соответственно,с выходами первого и второго алгебраических сумматоров, первые входы которых соединены с выходом первого ключа, датчики давления с левой и правой сторон клети, высоды которых соединены, соответственно, с первым и вторым входами третьего алгебраи789175

Источники информации, принятые во внимание Г1ри экспертизе

1. Технический отчет И 24524

ГПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ Система ре гулирования нажом<ными винтами го1 74. ризонтальных на<в<он . M., 191 ческого сумматора, выход которого через первый пороговый элемент соединен со входом первого иннертора, второй ключ, информационный вход которого соединен с выходом эталонного источника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точно- 5 сти установки, в устройство дополнительно введены четвертый алгебраический сумматор, блок в ыделе ния отрицательного раствора, содержащий пятый алгебраический сумматор, первый и второй входы которого являются первым и вторым вхоцами блока выделения отрицательного раствора, выход пятого сумматора соединен со входом масштабного преобразователя, выход которого через тре ий ключ и первый интегратор соединен с третьим входом пятого сум1атора, управляющий вход третьего ключа является третьим входом, а выход масштабного преобразователя является также выходом блока выделения отрицательного раствора, датчики положения левого и правого нажимных винтов, блок согласования хар.-ктеристик датчиков давления, со с

ДЕРжашнй L<1

I а выход третьего иннертора является третьим выходом блока управления, третий вход элемента совпадения через элемент задержки на отпускание и через четвертый инвертор соединен с выходом нуль-органа, вход которого является вторым нходом блока управления, перный нход элемента совпадения является третьим входом бл< ка управления, а выход элемента совпадени", янляется четнертым выходом блока управления, причем вторые входы первого и второго алгебраических сумматоров соединены с выходом четвертого алгебраического сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго ключа, Второй вход четвертого алгебраического сумматора соединен с выходом блока выделения отрицательного раствора и первы: нходом блока управления, первый и второй входы олока выделения отрицательного раствора соединены, соотВетстве1;но, с выходами датчиков поло;.ений левого и правого нажимных винтов, третий вход блока выделения

Отрицательного раствора соединен с

Выходом первогo иннертора, выходы датчиков давления с леной и правок сторон клети соединены, соотнетственHG с перным и вторым входами блока согласования характеристик датчиков давления, третий, четвертый и пятый входы блока согласования характеристик датчиков давления соединены соответственно,с первым,вторым и третьк1 выходами блока управления,выход блока согласования характеристик датчиков давления соединен со вторым входом блока управления и ин- формаци ) и ным Входом пe рВОГQ ключа р управляю1ций нход которого соединен с четвертым ьыходoM блока управления, на тре ий нход которого подают внешнюю команду на установку валков.

789175

Составитель A.Àáðoñèìoâ

Техред М Петко Корректор О. Билак

Редактор A. Шишкина

Филиал ППП Патент,. r. УжгороЛ, ул. Проектная, 4

Заказ 8932/7 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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