PL189954B1 - Sposób i układ do monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców - Google Patents

Abstract

1. Sposób m onitorowania odleglosci pomiedzy walcami pary walców w linii walcowniczej, w której w ystepuja liczne kolejno ustawione klatki walcow- nicze, gdzie kazda klatka zawiera pare walców i prowadnice walcarki do prowadzenia profilu preta, kesa lub podobnego wsadu w klatce podczas opera- cji walcowania, znam ienny tym , ze stosuje sie srodki do pomiaru wibracji na kazdej prowadnicy, wykonuje sie ciagly odczyt sygnalów dostarczanych przez srodki pomiaru wibracji i, poprzez analize czestotliwosci, okresla sie odleglosc pom iedzy wal- cami pary walców bezposrednio poprzedzajacej i/lub bezposrednio nastepujacej za wspom niana prowadnica walcarki. 5. Uklad do m onitorow ania odleglosci pomiedzy walcami pary walców, w którym linia walcownicza lub walcarka zaw ieraja liczne wzajemnie kolejne klatki walcownicze, zas w kazdej klatce wystepuje para walców i prowadnica walcarki do prowadzenia profilu preta, kesa lub podobnego wsadu w klatce, znam ienny tym , ze kazda prowadnica (1) walcarki zawiera przynajmniej jedne srodki pomiarowe (10, 11) polaczone kablem sygnalowym z urzadzeniem przetwarzajacym. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców.

Znany jest sposób monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców i walcami prowadnicy walcarki dla tej pary walców w linii walcowniczej lub walcarce, w której występują liczne wzajemnie kolejne klatki walcownicze, zaś każda klatka składa się z pary walców i prowadnicy walcarki do wprowadzenia profilu pręta, wlewka lub podobnego wsadu w odnośną klatkę walcowniczą podczas operacji walcowania.

Znany jest także układ do monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców, w którym linia walcownicza lub walcarka zawierają liczne wzajemnie kolejne klatki walcownicze, zaś w każdej klatce występuje para walców i prowadnica walcarki do prowadzenia profilu pręta, kęsa lub podobnego wsadu w klatce, a zwłaszcza układ do rejestracji ruchów w prowadnicy walcarki, które mogą być później wykorzystane w procesie monitorowania.

Pręty lub kształtowniki często walcuje się na licznych klatkach walcowniczych skoordynowanych w linię walcowniczą z różnymi parami walców ustawionymi w pobliżu siebie.

189 954

Walce występują w zwartym szyku linii walcowniczej uniemożliwiającym prowadzenie wizualnej kontroli dla sekwencji walcowania pomiędzy parami walców. Możliwe jest także zamknięcie części linii walcowniczej w obudowie ochronnej, między innymi dla zabezpieczenia przed chlapaniem wody chłodzącej z rolek do otoczenia, co także uniemożliwia kontrolę walcowania pomiędzy parami walców.

W rezultacie nie można ocenić wyniku walcowania aż do momentu wyjścia z linii pręta lub kształtownika, po czym ocena następuje wyłącznie w kontroli wzrokowej walcowanego wyrobu opuszczającego linię walcowniczą. Przy regulacji konieczne będzie zatrzymanie procesu walcowania dla umożliwienia ręcznego ustawienia na przykład jednego z walców. Dotychczas nie proponowano sposobu umożliwiającego bezpośrednie ustalenie wadliwego ustawienia walca. Regulację prowadzono według nabytych umiejętności operatora walcarki, a ustawienie wykonywano w miejscu przewidywanym dla uzyskania zamierzanego wyniku.

Sposób monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców w linii walcowniczej, w której występują liczne kolejno ustawione klatki walcownicze, gdzie każda klatka zawiera parę walców i prowadnicę walcarki do prowadzenia profilu pręta, kęsa lub podobnego wsadu w klatce podczas operacji walcowania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się środki do pomiaru wibracji na każdej prowadnicy, wykonuje się ciągły odczyt sygnałów dostarczanych przez środki pomiaru wibracji i, poprzez analizę częstotliwości, określa się odległość pomiędzy walcami pary walców bezpośrednio poprzedzającej i/lub bezpośrednio następującej za wspomnianą prowadnicą walcarki.

Reguluje się ustawienie odległości pomiędzy walcami pary walców bezpośrednio przed lub bezpośrednio za prowadnicą zgodnie z przeprowadzoną analizą częstotliwości.

Sposób jest wykonywany oddzielnie dla każdej klatki walcowniczej w linii walcowniczej, zawierającej liczne klatki walcownicze.

Po analizie częstotliwości sygnały uzyskane ze środków do pomiaru wibracji wykorzystuje się w celu detekcji zużycia oraz innych usterek walców i/lub prowadnic walcarki.

Układ do monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców, w którym linia walcownicza lub walcarka zawierają liczne wzajemnie kolejne klatki walcownicze, zaś w każdej klatce występuje para walców i prowadnica walcarki do prowadzenia profilu pręta, kęsa lub podobnego wsadu w klatce, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każda prowadnica walcarki zawiera przynajmniej jedne środki pomiarowe połączone kablem sygnałowym z urządzeniem przetwarzającym.

W prowadnicy walcarki występują przynajmniej dwa walce zamocowane w ramionach, zaś na każdym ramieniu są usytuowane środki pomiarowe do pomiaru wibracji.

Środki pomiarowe do pomiaru wibracji są wkręcone w gwintowane otwory wykonane w ramionach.

Jako środki pomiarowe do pomiaru wibracji zastosowano piezoelektryczne akceleratory.

Wynalazek umożliwia monitorowanie odległości pomiędzy walcami oczekiwanych klatek walcowniczych podczas operacji walcowania i w konsekwencji również ustawienie dla uzyskania walcowanego wyrobu o wysokiej i jednorodnej jakości.

Wynalazek opiera się na ciągłym wykrywaniu wibracji w prowadnicach walcarki oraz analizowaniu ich częstotliwości i amplitudy, w wyniku czego zmiany w pewnych częstotliwościach mogą posłużyć jako wskazanie stanu pary walców przed prowadnicą i pary walców za prowadnicą w kierunku podawania wsadu.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia prowadnicę walcarki dla klatki walcowniczej, zaopatrzoną w środki regulacji do zastosowania sposobu według wynalazku podczas walcowania okrągłego pręta, w rzucie z góry; fig. 2 - prowadnicę walcarki według fig. 1, w rzucie z boku; fig. 3 - część linii walcowniczej zawierającą osiem klatek walcowniczych, w których zastosowano sposób według wynalazku, w sposób schematyczny; fig. 4 - przykładową krzywą poziomu wibracji dla różnych ustawień poprzedzającej i następującej pary walców w linii walcowniczej.

Na figurze 1 przedstawiono typową prowadnicę walcarki przeznaczoną do zastosowania w walcarkach lub liniach i posiadającą stronę załadunku 2 i stronę prowadzenia 3. Strona prowadzenia 3 typowo zawiera dwa rowkowane i obrotowe walce 4, 5, które prowadzą wsad 6

189 954 między sobą podczas procesu walcowania (patrz fig. 2). Walce 4 i 5 są utrzymywane w ramionach 7, 8 zamocowanych do obsady 9 prowadnicy walcarki.

W ramiona 7, 8 walców wkręcono środki pomiarowe 10, 11, czyli czujniki drgań, które zabezpieczono osłoną ochronną 12 zamocowaną do obsady na stronie prowadzenia 3 prowadnicy walcarki. Środki pomiarowe 10 i 12, czyli czujniki drgań przystosowano do wykrywania drgań w ramionach 7 i 8 i połączono kablami sygnałowymi z kontaktem elektrycznym 13, który można połączyć kablem sygnałowym (nie pokazano) dla doprowadzenia sygnałów do procesora, na przykład do komputera wyposażonego w oprogramowanie do automatycznej analizy sygnałów nadchodzących z czujników czyli środków pomiarowych 10 i 11.

Linia walcownicza lub walcarka mogą zawierać liczne wzajemnie sekwencyjne pary walców', gdzie każda na przemian para walcuje owalny kształt pręta i każda na przemian para walcuje okrągły kształt pręta. Na fig. 3 pokazano schematycznie przykład części takiej linii walcowniczej, w której występuje osiem par walców 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, z których pary 14, 16, 18 i 20 walcują okrągły kształt pręta, a pary 15, 17, 19 i 21 walcują owalny kształt pręta. Linią osiową 22 na fig. 3 pokazano linię walcowania, przez którą przechodzi pręt podczas operacji walcowania. Prowadnica 1 walcarki występuje przed parami walców do okrągłego kształtu pręta, tj. parami 14, 16, 18 i 20. Alternatywnie, prowadnice walcarki można zastosować dla każdej pary walców w linii walcowniczej. Wszystkie prowadnice 1 walcarki będą tradycyjnie zaopatrzone w środki do pomiaru drgań, umożliwiające zastosowanie sposobu według wynalazku. Walce w poszczególnych parach można ustawiać względem siebie w znany sposób dla zwiększenia lub zmniejszenia odstępu pomiędzy walcami poszczególnych par, uwzględniając zużycie walców oraz różnice jakości walcowanego materiału.

Zastosowanie środków do pomiaru wibracji monitorujących stan walców umożliwia analizę częstotliwościową wibracji występujących w ramionach 7 i 8 prowadnic walcarki. W przypadku analizy częstotliwości wibracje wynikające z normalnego obracania walców, których częstotliwość określa zwiększenie szybkości przechodzenia wsadu przy znanej szerokości oraz średnicy poszczególnych walców można wykluczyć z analizy, a zmiany innych wybranych częstotliwości można wykorzystać do pomiaru obciążenia dla określonej pary walców. Podczas pracy urządzenia można analizować i wykluczać z analizy częstotliwości wynikające z innych punktów sterowania w linii walcowniczej lub walcarce. Poprzez analizę zmian częstotliwości, uzyskanych dla danej prowadnicy walcarki, wynikającą ze zmiany odległości pomiędzy walcami poprzedzającej i następującej pary walców można uzyskać dla każdej prowadnicy wartości progowe odpowiadające pewnym częstotliwościom, co pozwoli uzyskać wskazanie działania walców w przewidziany sposób.

W przeprowadzonych próbach zaobserwowano zmianę wyników zarówno przy zmianie odległości pomiędzy walcami pary poprzedzającymi prowadnicę walcarki, jak i przy zmianie odległości pomiędzy walcami pary za prowadnicą. Na wykresie wg fig. 4 pokazano zmianę poziomu wibracji (w tym przypadku przyśpieszenie) prowadnicy w wybranych częstotliwościach, dla zmiany odległości w poprzedzającej parze walców (F) i w następującej parze walców (E). Zerowe położenie na wykresie przedstawia poziom wibracji przy normalnym ustawieniu pary walców, a położenia - i + przedstawiają poziom wibracji odpowiednio przy zmniejszeniu i przy zwiększeniu odległości pomiędzy parami walców. Oprócz przyśpieszenia, pomiar wibracji może być prowadzony również w odniesieniu do szybkości lub przemieszczenia.

Po ręcznym testowaniu walcarki lub linii i analizie częstotliwości, dla każdej prowadnicy i walców ze zmianą ustawienia odległości pomiędzy parami walców poprzedzających i następujących prowadnicę można wyznaczyć poziomy wartości progowych, przy których dostarczany będzie sygnał wskazujący na potrzebę ustawienia. W analizie częstotliwości można uwzględnić również częstotliwości wynikające z obracania walców i ruchu walcówki. Przykładowo, wartości inicjujące wysłanie sygnału mogą występować na ekranie komputera, umożliwiając ręczne przeprowadzenie potrzebnej regulacji dla pary walców.

Dane uzyskane ze wspomnianej powyżej analizy częstotliwości mogą być również przedstawione poprzez ciągły odczyt poziomu wibracji z czujników, na ekranie komputera w postaci wykresów słupkowych, gdzie różne poziomy wibracji w różnych kolorach umożliwiają łatwe obserwowanie odchyłek od normalnego stanu.

189 954

Po przeprowadzeniu analizy częstotliwości i uzyskaniu bazowych wartości ustawień zgodnie z powyższym, komputer przetwarzający może być połączony do środków ustawiania par walców w linii walcowniczej.

Można tu zastosować czujniki wibracji w postaci piezoelektrycznych akceleratorów wykrywających wszystkie ruchy, w tym przypadku ich własny ruch, a także ruch walców oraz ramion, które dostarczają sygnał o sile proporcjonalnej do przyśpieszenia.

Oprócz powyższego przeznaczenia, czujniki wibracji mogą być także zastosowane do wykrywania zużycia łożysk walców. Pozwala to na wykrywanie usterek i alarmowanie z wyprzedzeniem, przez urządzenie do monitorowania odległości pomiędzy walcami, eliminując niepożądane przerwy w pracy. Sposób według wynalazku można również zastosować do wykrycia błędu ustawienia innej pary względem wspomnianej pary walców. Sposób umożliwia także wykrycie bezpośredniego uszkodzenia walców spowodowane przez wadę walcowanego materiału. Poprzez monitorowanie zmian częstotliwości wytwarzanych przez walce można wykrywać usterki klatki walcowniczej spowodowane przez zużycie walców.

189 954

Fig. 2

189 954

189 954

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców w linii walcowniczej, w której występują liczne kolejno ustawione klatki walcownicze, gdzie każda klatka zawiera parę walców i prowadnicę walcarki do prowadzenia profilu pręta, kęsa lub podobnego wsadu w klatce podczas operacji walcowania, znamienny tym, że stosuje się środki do pomiaru wibracji na każdej prowadnicy, wykonuje się ciągły odczyt sygnałów dostarczanych przez środki pomiaru wibracji i, poprzez analizę częstotliwości, określa się odległość pomiędzy walcami pary walców bezpośrednio poprzedzającej i/lub bezpośrednio następującej za wspomnianą prowadnicą walcarki.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się ustawienie odległości pomiędzy walcami pary walców bezpośrednio przed lub bezpośrednio za prowadnicą zgodnie z przeprowadzoną analizą częstotliwości.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wykonywany oddzielnie dla każdej klatki walcowniczej w linii walcowniczej, zawierającej liczne klatki walcownicze.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po analizie częstotliwości sygnały uzyskane ze środków do pomiaru wibracji wykorzystuje się w celu detekcji zużycia oraz innych usterek walców i/lub prowadnic walcarki.
5. 5. Układ do monitorowania odległości pomiędzy walcami pary walców, w którym linia walcownicza lub walcarka zawierają liczne wzajemnie kolejne klatki walcownicze, zaś w każdej klatce występuje para walców i prowadnica walcarki do prowadzenia profilu pręta, kęsa lub podobnego wsadu w klatce, znamienny tym, że każda prowadnica (1) walcarki zawiera przynajmniej jedne środki pomiarowe (10, 11) połączone kablem sygnałowym z urządzeniem przetwarzaj ącym.
6. 6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że w prowadnicy (1) walcarki występują przynajmniej dwa walce (4, 5) zamocowane w ramionach (1, 8), zaś na każdym ramieniu (7, 8) są usytuowane środki pomiarowe (10,11) do pomiaru wibracji.
7. 7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że środki pomiarowe (10, 11) do pomiaru wibracji są wkręcone w gwintowane otwory wykonane w ramionach (7, 8).
8. 8. Układ według zastrz. 6 albo 7 , znamienny tym, że jako środki pomiarowe (10, 11) do pomiaru wibracji zastosowano piezoelektryczne akceleratory.