Устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке

Устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик в959564 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16. 03. 81 (21) 3260223/25-27 с присоединением заявки №(53 М. Кл.

В 21 С 47/00

Рюаудерстеаииый комитет

CCCP

60 делам изееретеиий и вткрытиЯ (2З) Приоритет (53) УДК 621,772, . 068(088. 8) Опубликовано 23.09.82. Ьюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Левченко, В. Д. Гладуш, Л. Ф, Машкин

Д. Л. Браудо, О. В. Филонов, В. Г. Касьяне и В. И. Войченко 1

Днепропетровский ордена Трудового Красного металлургический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

ПРОВОЛОКИ ПРИ НАМОТКЕ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, может быть использовано при производстве мелкосортного проката, Известно устройство для намотки проката с поддержанием постоянного натяжения, содержащие двигатель моталки, задатчики уровня скорости и натяжения, преобразователь с последовательноо соединенными регулятором тока, регулятором скорости и блоком ограничения тока при намотке, укладчик проката с приводом и датчик положения укладки металла f1).

Недостатками устройства являются неравномерная укладка витков в слоях и образование пустот в нижней части бунта. В результате нестабильности скорости прокатки, вызываемой колебаниями температуры и механических свойств металла, имеют место колебания натяжения при намотке по от,ношению к заданному уровню, что приводит к неравномерности укладки вит" ков, Пустоты в нижней части бунта обусловлены наличием бурта намоточной чаши, затрудняющего распределение витков в нижней части барабана.

Известно также устройство для регулирования натяжения проволоки при

l намотке после выхода из чистовой клети прокатного стана, содержащее двигатель барабана моталки .и систему управления, имеющую управляемый преобразователь с последовательно соединенными регулятором то%а, регулятором скорости и блоком ограничения тока при намотке, укладчик с приводом, датчик положения укладчика, связанный с блоком временных Функций, выход которого соединен с приводом укладчика и блок0м ограничения тока при намотке 52).

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения высокого качества намотки и точности геометрических размеров профиля проката при резких значительных отклонения сигнала подключен к второму входу регулятора тока.

На чертеже представлено устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке °

Оно содержит двигатель 1, который связан с управляемым преобразователем

2, последовательно соединенным с регулятором 3 тока, регулятором 4 скорости и блоком 5 ограничения тока при намотке, вход которого связан с выходом блока 6 временных функций и через привод 7 укладчика с укладчиком 8, а вход блока 6 - с выходом датчика положения укладчика 9.Устройство также содержит сумматор 10, первый вход которого через усилительпреобразователь 11 соединен с датчиком 12 тока и датчиком 13 скорос ти двигателя 1 4 чистовой прокатной клети 15, второй вход - с выходом потенциометра 16 задания тока свободной прокатки, третий вход- со вторым выходом блока 5 ограничения тока при намотке, а выход сумматора

10 через блок 17 формирования сигнала подключен .ко второму входу. регулятора 3 тока. Барабан моталки 18 установлен на чаше 19 с буртом 20.

В регуляторе 4 скорости предусмотрен дополнительный выход для задания начальной частоты вращения двигателя 1,а в блоке ограничения тока при намотке - дополнительный вход для задания постоянного натяжения в зависимости от диаметра и механических свойств проката.

Устройство работает следующим образом.

До начала намотки проката двигатель 1 приводят во вращение со скоростью, определяемой задающим сигналами, воздействующими на управляемый преобразователь 2 через регулятор тока 3, регулятор скорости 4 и блок 5 ограничения тока при намотке.

Прокат от чистовой клети 15 направляют к барабану моталки 18 через укладчик 8. Намотку начинают снизу при малом уровне натяжения, обеспечивающим укладку витков в пространстве, ограниченном по высоте буртом 20.

После намотки нижней части слоя по команде блока временных функций 6 привод 7 укладчика начинает перемещать укладчик 8 вверх и одновременно блоком ограничения тока при намотке 5 устанавливается наибольший уровень натяжения, обеспечивающий

3 959864 ниях натяжения от заданного уровня, что имеет место при начале намотки нового слоя витков в результата изменения радиуса намбтки, а также при колебаниях температуры и механических свойств прокатываемого метал« ла.,Отклонения натяжения от заданного уровня приводят к изменению полного тока двигателя по сравнению с уровнем, заданным блоком ограниче- 30 ния» тока при намотке. Система управления приводом моталки путем изменения скорости двигателя восстанавливает натяжение проката в соответствии с требуемым уровнеи..Однако : 15 ,регистрация отклонения натяжения по

< изменению только полного тока двигателя не учитывает влияние динамической составляющей нагрузки двигателя, частично компенсирующей:изменение gp полного тока, скорости изменения натяжения. При этом намотка проката длительное время производится при отклонении натяжения от заданного уровНя, следствием чего является утяжка 25 профиля и ухудшение качества намотки °

Цель изобретения — улучшение ка@иества бунтов и повышение точности про ката. 30

Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке после выхода из чистовой клети прокатного стана, содержащее двигатель барабана моталки и систему управления, имеющую управляемый преобразователь с последовательно соединенными регулятором тока, регулятором скорости и блоком ограничения тока при намотке, укладчик с приводом, датчик положения укладчика, связанный с блоком временных функций, выход которого соединен с приводом укладчика и блоком ограничения тока при намотке, снабжено датчиком тока и скорости двигателя чистовой прокатной клети, усилителем-преобразователем, потенциометром задания тока свободной прокатки, блоком формирования сигнала и

50 сумматором, первый вход которого через усилитель-преобразователь соедин нен с. датчиком тока и скорости двига" теля чистовой прокатной клети, второй вход -.с выходом потенциометра задания тока свободной прокатки, тре.

55 тий. вход - со вторым выходом блока ограничения тока при намотке, а выход сумматора через блок формирова9.59864

5 плотную намотку витков по высоте барабана. Укладка снизу вверх ведется до верхнего положения укладчика; обеспечивающего намотку по всей высоте барабана. Затвм укладчик начинает движение вниз при сохранении прежнего уровня натяжения. При достижении .нижнего положения укладчика, определяемого высотой бурта 20, от датчика положения укладчика 9 поступает сигнал в блок 6 временных функ, ций,а от него — команды в привод 7 укладчика на задержку укладчика и в блок ограничения тока при намотке 5 на снижение натяжения до наименьшего уровня. Укладчик, управляемый приводом 7 укладчика, задерживают в нижнем положении на расчетное время, достаточное для укладки двух слоев витков в нижней части барабана моталки 18. При этом происходит намотка витков низа данного слоя и начинается намотка следующего слоя, после чего процесс циклически повторяется.

Во время намотки с натяжением ток якоря двигателя 14 чистовой прокатной клети 15 пропорционален моменту нагрузки М, который определяется суммой составляющих моментов.

М=М +M +М

cB,прок дин нат где Mñâ и ок момент нагрузки при прокатке без натяжения в стационарном режиме;

М „ — динамический момент. пропорциональный ускорению двигателя:

Мнс,т — момент нагрузки на двигатель, создаваемый силой натяжения проката.

Сигнал, пропорциональный величине этого тока, фиксируется датчиком 1.2 то. ка и подается на вход усилителя-преобразователя 11.На второй вход усили-. теля-преобразователя подается сиг; нал от датчика 13 скорости. В усилителе-преобразователе оба сигнала усиливаются, сигнал датчика скорости дифференцируется и вычитается из сиГнала от датчика тока. На первый вход сумматора 10 подается сигнал, про- порциональный разности полного и динамического моментов. На второй вход сумматора от потенциометра 16 задания тока свободной прокатки подается сигнал, пропорциональный моменту нагрузки при прокатке без натяжения в стационарном режиме. На третий вход сумматора 10 со второго выхода блока 5 ограничения тока при намотке подается сигнал, пропорцио5 нальный заданному моменту нагрузки на двигатель, создаваемому силой натяжения проката. В сумматоре из сигнала, поступающего от потенциометра 16 задания тока свободной про катки, вычитаются сигналы от уси" лителя-преобразователя ll и от блока 5 ограничения тока при намотке.

Если намотка проката производится без отклонения от заданного уровня

1 натяжения, то разностный сигнал на выходе сумматора отсутствует, При отклонении натяжения от заданного уровня сигнал на входе сумматора отсутствует. При отклонении натяжения

° .

20 от заданного уровня сигнал на входе сумматора соответствует отклонению натяжения по величине и знаку. От сумматора 10 сигнал поступает в. блок

17 формирования сигнала, в котором

И производится его дифференцирование.

На выходе блока 17 формирования сигнала формируется сигнал, равный сум. ме двух составляющих; пропорциональных величине отклонения натяжения

З0;от заданного уровня и скорости изменения натяжения. С.выхода блока 17 формирования сигнала сигнал поступает на второй вход регулятора тока 3. который через управляемый преобразователь 2 оказывает управляющее воздействие на двигатель 1. В результате изменяется скорость вращения барабана моталки 18, что приводит к восстановлению заданного уровня на40 тяжения. Величина управляющего воздействия на двигатель определяетая величиной сигнала, поступающего от блока 17 формирования сигнала, причем,чем больше величина отклонения натяжения от заднного уровня и скорость изменения .натяжения,. тем больше величина управляюнего воздействия на двигатель моталки и бы стрее восстанавливавтся заданный уровень натяжения, При изменении заданного уровня натяжения при подходе укладчика к нижнему положению, что необходимо для улучшения качества намотки нижней части бунта, по командам блока 6 временных функций на выходе сумматора 10 также формируется сигнал, пропорциональный разности фактического и заданного уровня натяжения.

959864

После преобразования в блоке 1T формирования сигнала сигнал подается на вход регулятора 3 тока и скорость двигателя моталки изменяется, чем приводится в соответствие фактически и заданный уровень натяжения причем дополнительное воздействие на вход

:регулятора 3 тока увеличивает скорость обработки системой сигнала рассогласования. о

Использование предлагаемого устройства для регулирования натяжения при намотке обеспечивает по соавнению с известным возможность получения бунтов с равномерным размещени- 15 ем и без переплетения витков, что особенно важно при последующей обвязке, транспортировке и переработке бунтов в метизном производстве; улучшение динамики намотки, так как сох- zo раняется постоянный в течение каждого слоя витков радиус намотки, что повышает надежность работы моталок с укладчиком, позволяет устранить утяжку профиля и повысить качество 2s бунтов, а также повышение точности проката вследствие уменьшения величины и продолжительности отклонения от заданного уровня. моталки и систему управления, имеющую управляемый преобразователь с последовательно соединенными регулятором тока, регулятором скорости и блоком ограничения тока при намотке, укладчик с приводом, датчик положения укладчика, связанный с блоком временных функций, выход которого соединен с приводом укладчика и блоком ограничения тока при намотке, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества бунтов и повышения трчности проката, оно снабжено датчиком тока и скорости двигателя чистовой прокатной клети, усилителемпреобразователем, потенциометром задания тока свободной прокатки, блоком формирования сигнала и сумматором, первый вход которого через усилитель-преобразователь соединен с датчиком тока и скорости двигателя чистовой прокатной клети, второй вход - с выходом потенциометра задания тока свободной прокатки, третий вход - со вторым выходом блока ограничения тока, .а выход сумматора через блок формирования сигнала подключен к второму входу регулятора тока.

Формула изобретения

Устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке после выхода из чистовой клети прокатного стана, содержащее двигатель барабана

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент ГДР Н 88067, кл. В 21 С 47/00, 1970 °

Авторское свидетельство СССР по заявке 8 2880381(25-27, кл.. В 21 С 47/00, 07.08.80 (прото тип). 959864

Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7094/11

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Аржанова

Редактор В. Лазаренко:Техред Е.Харитончик . Корректор й. Бокшан