MX2010013754A - Metodo y aparato para la eliminacion de las oscilaciones en una instalacion circulante. - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con un método y un aparato para la eliminación de oscilaciones en una instalación circulante. El objetivo de la invención es proporcionar un método y un aparato que tiene el acoplamiento de rodillo hidráulico para la eliminación de las oscilaciones en una instalación circulante por medio la cual, en particular, se suprimen de manera efectiva las oscilaciones de la 3ra-octava lo que hace posible mejorar la calidad del material circulante y/o la productividad de la instalación circulante. Este objetivo se logra a través un método en el que la variable manipulada se proporciona a un elemento de activación electrohidráulico y este elemento de activación actúa en al menos un activador hidráulico para el acoplamiento de rodillo, en donde el elemento de activación electrohidráulico tiene una proporción de flujo clasificada de = 50 1/min y al menos una porción de respuesta de frecuencia en las frecuencias f = 80 Hz se caracteriza por una disminución de magnitud de = 3 dB y la fase de retraso Ø en este nivel de frecuencia satisface las condiciones (ver fórmula) y Ø 90º.

Description

DO Y APARATO PARA LA ELIMINACIÓN DE LAS OSCILACIO UNA INSTALACIÓN CIRCULANTE CAMPO DE LA INVENCIÓN esente invención se relaciona con un método y un la eliminación de las oscilaciones en una ins iante .

Específicamente, la invención se relaciona o para la eliminación de las oscilaciones, en pa oscilaciones de la 3ra-octava, en una ins lante teniendo al menos una posición circula amiento de rodillo y teniendo al menos un conj íos, en donde al menos se proporciona una iada permanentemente de la instalación circulan ador, una variable manipulada que varía con el t mina en tiempo real con la ayuda de este regulad ?G, resistencia del material y velocidad de la b n conducir estas oscilaciones a daño considerabl lación, así como a defectos en el material cir scilaciones de la 3ra-octava, también llamad ciones de la 3ra-octava, se conocen por una pers iencia en la técnica de la multiplicidad de oscil curren en procesos circulantes. Las oscilacione Ctava ocurren típicamente en un rango de frecue imadamente 80 a 170 Hz y se caracterizan por un nido de energía y estados oscilantes inestables, tado de que el daño mecánico considerable tambié ir en la posición circulante de una inst iante. Posteriormente, sin embargo, estas oscil en conducen a movimientos del conjunto de rodillo guíente a diferencias a partir del intervalo ci al, esto conduce a defectos en el material ci tava depende sustancialmente de la configura lación respectiva y los parámetros circulantes y también puede diferir de los mismos. En un méto liminación de las oscilaciones ( "compensa ación activa" ) , al menos una variable c entemente inconstante de la instalación circul rciona en un regulador, que calcula una iada que varía con el tiempo. Al activar en al ador para el acoplamiento de rodillo, es ner las variables controladas sustancialmente en ales definidos, es decir excepto, por ejempl sos desmedidos .

EP 1457274 A2 describe un método y un apara nir que las oscilaciones de la 3ra y 5ta-octava ión circulante. En este caso, al menos un rodill to de rodillos se acciona por medio de un contr la eliminación de las oscilaciones en una inst iante por medio de la cual, en particular, se s ivamente las oscilaciones de la 3ra-octava, mien posible mejorar la calidad del material circula oductividad de la instalación circulante.

Este ob eto se logra por un método de onado inicialmente , en el que la variable manipu rciona en un elemento de activación electrohidra elemento de activación actúa al menos en un a ulico para el acoplamiento de rodillo, en d nto de activación electrohidraúlico tiene una pr ujo clasificada de > 50 1/min y al menos una por spuesta de frecuencia en frecuencias f > 80 teriza por una reducción de magnitud de < 3 dB, so de fase 0 en este nivel de frecuencia satisf , la respuesta dinámica de válvulas puede caracte por medio de la respuesta de frecuencia. La resp encia es por consiguiente conveniente para espe decuadabilidad de una válvula para los pr ífieos, en el sentido de la respuesta dinám minación de la respuesta de frecuencia, es d esta de la fase y la respuesta de magnitud, de nuas se conoce por una persona con experienci ca de, por ejemplo: Capítulo 3.7.2 Verhalten im Frequenz [Respuesta en el dominio de frecuencia] por W. reimpresión de una lectura en servohidraúlic edición, Instituto para los Impulsos y Hidráulicos y Neumáticos y Control en R TH 1992.

Para los propósitos de descripción, una dis ° (respuesta de RETRASO) . Ya que la respue encia depende de varios parámetros de operaci es establecidos pa a el retraso de la fase nución de magnitud pueden determinarse en un n so de ± 50%, preferentemente 85% (0% correspond ia que no se ha operado, es decir se cierr sponde a una válvula completamente operada, es de ia completamente abierta) y una presión del sis e la presión clasificada de la válvula. En muchos spuesta de frecuencia puede pero sin necesidad e aria determinarse experimentalmente , ya que la r ecuencia para muchas válvulas ya se establece de los datos. Las hojas de datos estable esta de magnitud, es decir el factor de amplif la señal de entrada y señal de salida, amente la escala lo arítmica de decibelios ina con una diferencia de presión de 70 bar, azamiento de válvula completamente operada. Los el retraso de fase 0 en ° puede determinarse a p esigualdad de valor numérico, en el cual la frec insertarse utilizando Hz .

El método de acuerdo con la invención rse a cabo de una manera particularmente ventajós una porción de la respuesta de frecuencia del e tivación electrohidraúlico se caracteriza en frec 0 > f > 80 Hz por una disminución de magnitud de este nivel de frecuencia, el retraso de la face las condiciones f = 19-^+3.1 ·10"6 · f , preferen ·¾/<^+ 3.1·10"6 · f , particularmente en forma pr lfi + 3? · \ 0~6 > f ¦ y 0 < 90°. Estas modalidades ve posible lograr las mejoras adicionales ción de acoplamiento, una presión hidráulica o la coplamiento de un activador hidráulico p amiento de rodillo se usa como una variable entemente . Este hecho es inmediatamente evidente eleración se une a la presión hidráulica y el á n del activador vía la ley del principio de m es F - m - x r F es la acción de fuerza, para erza F donde F=p-A, de este modo permite una med ptible y exacta.

Se identifican ventajosamente en forma parti a las oscilaciones que ocurren y, como consecue se suprimen particular y rápidamente, si una lada permanentemente se proporciona en un regula empo probando de < 1 ms, preferentemente < 0.2 ms Una modalidad ventajosa adicional del ste en ue la diferencia en las aceleraciones e de uno o más filtros de paso de banda, prefere más de los filtros de paso de banda de segundo modalidades hacen posible se filtren compone encia que son relevantes para las oscilacio ción fuera de una variable moderada y se proporc gulador .

También es ventajoso que el regulador deter ble manipulada tomando en cuenta de una regla de ática y un elemento ejemplar que caracterizan el instalación y/o la respuesta de la instal rentemente contienen un modelo de fuerza hidrául ica y/o circulante. Este regulador de acuerdo ción asegura que la instalación circulante mu esta deseada, que se predetermina por la iada, independientemente del largel del pu ción respectivo. ífico de la señal de manipulación variable guíente al menos parcialmente, o incluso por co mpensa para el cambio de la fase provocado nto de activación.

También es ventajoso proporcionar la iada en un elemento de compensación no lineal y reducir o compensar para las no- linealidades amiento de rodillo hidráulico. Una perso iencia en la técnica sabe, por ejemplo, terística de flujo de una válvula hidráulic esta dinámica de un cilindro hidráulico tienen lidades significantes. Una vez que estas no-line nocen,' es posible superarlas completamente o a almente por medio de la compensación no lineal.

En una versión ventajosa adicional del mé do con la invención, la variable manipula endiente entre si, de este modo haciendo posible sempeño del sistema completo.

La eficacia del método de acuerdo con la ir además mejorarse si la presión del suministro ón de control y/o la presión del tanque en el e tivación electrohidraúlico está/se estabiliza po muladores hidráulicos. Esta medida acorta el ti esta del elemento de activación y los resultado to de activación que responden uniformemente, p ependientemente de fluctuaciones de presión trans En el caso de las posiciones circulant as circulantes elevadas, es ventajo para el elem ación electrohidraúlico tener una proporción d ficada de > 100 1/min, preferentemente > 200 1/mi posible usar también un elemento de activaci cir el volumen elevado ue flu e ara o erar un . El volumen del cilindro se obtiene de la formul cio, en el cual el área del pistón es Vcy y e O del cilindro hidráulico es el "ciclo." Para lo dinámico particularmente grande para la elimina cilación, es ventajoso asociar uno y sólo un ac ulico para el acoplamiento de rodillo con cada e tivación .

Para permitir el método de acuerdo ción, el cual resuelve el problema en el ción es basa, para implementarse tan directamen osible, es ventajoso que una válvula hidráulica ricamente, en la que la variable manipulada istrarse y al menos un cilindro hidráulico amiento de rodillo, por medio del cual se proporc lo en el conjunto de rodillos que puede activa la válvula hidráulica tiene una ro orción d nos una porción de la respuesta de frecuencia ia hidráulica en las frecuencias > 8 rentemente 200 > f > 80 Hz tiene una- disminu tud de < 3 dB y en este nivel de frecuencia el re se satisface las condiciones / > \ 9 · \[f + 3.1 ·10"6 rentement ' Particular y de rible f > 90°.

En una modalidad ventajosa adicional del apa do con la invención, un dispositivo de medición rma de una aceleración, presión o sensor de fuer sitivos de medición se conectan, por ejem ador digital vía cable o bus de campo.

Un dispositivo de medición ventajoso puede 1 n dispositivo de medición tiene dos senso ración, en donde un sensor se conecta al vás rse si una línea de suministro y/o una línea cont ínea de tanque en la válvula hidráulica ti lador hidráulico para la estabilización de presio Cuando las fuerzas circulantes se elev joso diseñar el aparato de modo que la lica tenga una proporción de flujo clasificada d , preferentemente > 200 l/min.

Venta osamente, el elemento de act rohidraúlico tiene una proporción de flujo cías asiticado = 159 -VcyI, en cuyo caso, una vez más, el el cilindro puede insertarse en m3, resultando rción de flujo clasificada Qciasífícado en l/min.

Una forma ventajosa del aparato, debido a cularmente compacto, puede lograrse si el re con la válvula hidráulica forman un ensamble BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las ventajas y características adicionales te invención serán evidentes de la si ipción de las modalidades ejemplares que ictivas, siendo se hacen con referencia a las si as, en las cuales: la Figura 1 muestra un diagrama esquemátic ma controlado para la eliminación de las oscilaci la Figura 2 muestra un diagrama esquemático ión circulante que tiene el aparato de acuerdo ción para la eliminación de las oscilaciones y la Figura 3 muestras el nivel de acuerdo ción del retraso de la fase de un elemento de ac rohidraúlico .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN ante para las oscilaciones de vibración en un r te regulador 4 contiene un algoritmo de contro tos del modelo que caracterizan el est lación y calculan al menos una variable 6 manip O real, tomada en cuenta la medida de filtro va variable 5 nominal, que la variable 6 manipula el tiempo y se proporciona en un elemento cción/retraso y luego en un elemento 8 de comp neal . Un elemento 7 de conducción/retraso hace r el ángulo de fase de una señal, en es ífico, la variable 6 manipulada. Tal variac o de fase es particularmente ventajosa debido asumirse que la frecuencia de vibración lación circulante específica será sustanc ante, y este conocimiento puede usarse para mej peño de la eliminación de oscilación específi lidades significantes, por ejemplo en la caract ujo de una servoválvula 9 hidráulica y/o la r ica de un cilindro 11 hidráulico, , se compensan p compensador 8. La señal variable manipulada qu sado y se ha cambiado por fase, se proporciona válvula 9 hidráulica, que está en la forma válvula continua, de fase sencilla o de mul la proporcional o válvula de control. El fluj en entonces se suministra en al menos un activa en la forma de un cilindro 11 hidráulico y a e fuerzas en un rodillo en el conjunto de rodill posible extraer primordialmente en forma delibe ía de una perturbación variable 13 y en segund ir deliberadamente en el amortiguamiento del . Ambas medidas tienen un efecto ventajoso nación de las oscilaciones de la 3ra octava y oplamiento de rodillo en cuyo caso no sólo actúa iento de acoplamiento de rodillo, sino también scilaciones. Las señales 14 de posición, las señ esión y las señales 16 de aceleración desde una S eleración se indican como variables de entrada ador 4.

La Figura 3 muestra el retraso de fase de a invención de una válvula hidráulica electrohid ecuencia f se traza en Hz en la medida y retraso en la abscisa. Por razones de claridad, el n encia se ha apagado a 350 Hz . El retraso de la como sigue: si, por ejemplo, hay interés encia- f para un retraso de fase de 60° , es d encia en la cual la respuesta de fase 0 = -60°, e alor 0=60° se inserta en la ecuación f=\ 9 · ?ß + 3? - Lista ele símbolo de referencia 1 sensor de aceleración 2 variable de medición 3 filtro paso de banda 4 regulador 5 variable nominal 6 variable manipulada 7 elemento de conducción/retraso 8 compensador 9 válvula hidráulica 10 flujo de volumen 11 cilindro hidráulico 12 posición circulante 13 variable de perturbación 14 señal de la posición 15 señal de presión

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invenc dera como novedad y por » lo tanto se recla edad lo descrito en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un método para eliminación de oscilacio cular las oscilaciones de la 3ra-octava, lación circulante teniendo una posición circul con acoplamiento de rodillo y teniendo un conj los, en donde al menos se proporciona una entemente medida de la' instalación circulant ador, una variable manipulada que varia con el ti ina en tiempo real con la ayuda de este regulado bles controladas se mantienen sustancialmente en ales definidos por al- menos un activador que actú tud de = 3 dB y la fase de retraso 0 en este n encia satisface las condiciones 2. El método de conformidad con la reivin caracteriza porque por lo menos una porción esta de frecuencia del elemento de act rohidráulico se caracteriza en las frecuencias f a disminución de magnitud de = 3 dB y, en este n encia, la fase de retraso 0 satisface ciones /= 23- ^ + 3.1 · 106 ·f , de preferencia /= 27 90° . 3. El método de conformidad con la reivin caracteriza porque por lo menos una porción esta de frecuencia del elemento de act rohidráulico se caracteriza en las frecuencias 2 UIÍCO para el acoplamiento de rodillo se usa ble permanentemente medida. 5. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza porq ble permanentemente medida se proporciona a un re tiempo de muestreo de < 1 ms, de preferencia < 6. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza por encia en las aceleraciones entre el valor en el istón y el valor en el alojamiento de cilindr ador hidráulico para el acoplamiento de rodillo un variable permanentemente medida. 7. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza porq ble permanentemente medida se filtra por medio d iltros de paso de banda. a regla del control matemática y un elemento e aracterizan el estado de la instalación y/o la re instalación y de preferencia contiene un mo a hidráulico y/o mecánico y/o circulante. 10. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza por ble manipulada se proporciona a un eleme cción/retraso, y el ángulo de fase de la ulada varía en este caso. 11. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza por ble manipulada se proporciona a un elemento nsación no lineal, y las no- linealidades amiento de rodillo hidráulico se reducen o compe caso . 12. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza por ón del suministro y/o la presión de control ón del tanque en elemento de act rohidráulico se estabiliza por medio de acum ulicos . 14. El método de conformidad con una ndicaciones precedentes, se caracteriza por nto de activación electrohidr ulico tiene una pr ujo clasificada de 100 1/min, de preferencia, . 15. El método de conformidad con una ndicaciones 1 a 13, se caracteriza porque el elerrt ación electrohidráulico tiene una proporción d ficada de Qdasificado = 1592-VcyJ y un eleme ación que actúa en uno y sólo un activador hi el acoplamiento de rodillo. o se determina en tiempo real, caracterizado po rciona válvula hidráulica eléctricamente operad uede proporcionarse la variable manipulada y al dro hidráulico para el acoplamiento de rodillo, ual al menos un rodillo en el conjunto de rodillo arse, en donde la válvula hidráulica una propor clasificada tiene de = .50 1/min, al menos una respuesta de frecuencia en frecuencias f = 80 H isminución de magnitud de = 3 dB y la fase de re te nivel de frecuencia satisface ciones y 0 90°. 17. El aparato de conformidad con la reivin aracterizado porque al menos una porción de la re ecuencia de la válvula hidráulica tiene una dis gnitud de = 3 dB en frecuencias = 80 Hz y, en est ecuencia, el retraso de la fase 0 satisf f + 19. El aparato de conformidad con una ndicaciones 16 a 18, se caracteriza por sitivo de medición se encuentra en la forma de u eleración, presión o fuerza. 20. El aparato de conformidad con una ndicaciones 16 a 19, se caracteriza por sitivo de medición tiene dos sensores de acelerac un sensor se conecta al vástago del pistón y un onecta al alojamiento de cilindro de un c ulico para el acoplamiento de rodillo. 21. El aparato de conformidad con una ndicaciones 19 ó 20, se caracteriza porque un ión de un sensor de aceleración se dispone e elo a la dirección de acoplamiento de un c ulica tiene una proporción de flujo clasificada , de preferencia, = 200 1/min. 24 , El aparato de conformidad con una ndicaciones 16 a 23, se caracteriza porque la ulica tiene una proporción de flujo clasifi icado = 1592'Vcyj. 25. El aparato de conformidad con una ndicaciones 16 a 24, se caracteriza porque el r con la válvula hidráulica forman un ensamble ador se localiza en la cercanía física inmediat la hidráulica. 26. El aparato de conformidad con una ndicaciones 16 a 25, se caracteriza porque una ulica junto con un cilindro hidráulico p amiento de rodillo forman un ensamble, o la ulica se localiza en la cercanía física inmedi