PL198786B1 - Urządzenie do i sposób kalibrowania prostownicy wielorolkowej - Google Patents

Abstract

1. Urz adzenie do kalibrowania prostownicy wielorolkowej do prostowania ta smy metalowej, zawieraj ace zespó l rolek dolnych i zespó l rolek górnych, rozmieszczonych w przybli zeniu równolegle, prostopadle do kierunku prostowania, w którym przemieszcza si e prostowana ta sma, znamienne tym, ze zawiera p lyt e pomiarow a (5) z metalu, maj ac a wielko sc dosto- sowan a do umieszczenia jej mi edzy zespo lem rolek górnych i zespo lem rolek dolnych, i przechodz ac a w przybli zeniu na ca lej d lugo sci tych rolek, która to p lyta ma srodki nastawcze (61 62, 63, 64) do ustalenia jej po lo zenia wzgl edem rolek w kierunku prostowania, oraz czujniki tensometryczne (50) do pomiaru odkszta lce n plastycznych p lyty, przy czym te czujniki tensometryczne przymocowane s a do p lyty tak, ze tworz a wiele poprzecznych rz edów (51 do 56) czujników, z których ka zdy umieszczony jest pionowo w linii z jedn a z tych rolek, na prze- ciwnej powierzchni tej p lyty wzgl edem tej rolki. 7. Sposób kalibrowania prostownicy wielorolkowej, stosuj ac urz adzenie zastrze zone w jednym z poprzednich zastrz., znamienny tym, ze umieszcza si e p lyt e pomiarow a (5) w prostownicy, ustawion a przez srodki nastawcze (60, 61, 62) tak, ze ka zdy rz ad czujników usytuowany jest pionowo w linii z rolk a, i zbli za si e do siebie dwa zespo ly rolek za pomoc a srodków steruj acych dociskiem tak, ze wywiera si e si le docisku na p lyt e pomiarow a, i mierzy si e za pomoc a tych czujników odkszta lcenia p lyty w linii z ka zd a rolk a po lo zon a pionowo w linii z czujnikiem, dla poznania st ad si ly docisku przy lo zonej przez rolki znajduj ace si e w linii z ka zdym czujnikiem. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do i sposób kalibrowania prostownicy wielorolkowej.

Prostownice wielorolkowe stosowane są jako narzędzia wykańczające do prostowania blachy metalowej ze stali. Ogólna zasada prostowania przez prostownice wielorolkowe, zwłaszcza prostowania rozciągającego, polega na przejściu blachy lub taśmy między dwoma szeregami równoległych rolek umieszczonych tak, że zachodzą na siebie wzajemnie, przy czym to zachodzenie na siebie zmniejsza się w kierunku przemieszczania się blachy. Przy przejściu między rolkami, blacha zniekształcana jest przez zginanie przemienne w jednym, a potem w drugim kierunku. Amplituda zginania zmniejsza się od wejścia prostownicy do jej wyjścia w taki sposób, że taśma stalowa poddana jest kolejno następującym po sobie naprężeniom przemiennym odpowiednim do usunięcia lub co najmniej do znacznego zmniejszenia naprężeń wewnętrznych spowodowanych wadami płaskości. Stopniowe zmniejszanie amplitudy odkształceń umożliwia uzyskanie na wyjściu prostownicy, na ile jest to możliwe, płaskiej taśmy, ewentualnie z niewielkimi naprężeniami wewnętrznymi. W prostownicach rozciągających, taśma prowadzona jest przez prostownicę między szpulą zasilającą i szpulą odbiorczą przez zespoły napędowe rozmieszczone „na kształt litery S”, które powodują przemieszczanie taśmy i jej naciąganie.

Dopuszczalne tolerancje coraz bardziej zawężone w zakresie płaskości i naprężeń wewnętrznych, narzucone przez użytkowników taśm lub blach, prowadzi do szukania możliwe najlepszego sposobu sterowania pracą prostownic, ze z góry określonymi ustawieniami, i przy możliwie najlepszej znajomości właściwości mechanicznych maszyny: luz, odstępy, uginanie sprężyste, parametry nastawcze, itd.

Aby lepiej zrozumieć problemy związane z osiągnięciem żądanego polepszenia sprawdzania zachowania się prostownic do blach, należy nawiązać do głównych elementów składowych prostownicy wielorolkowej w odniesieniu do fig. 1 do 5.

Na figurze 1 przedstawiono schematycznie taką prostownicę, zawierającą zespół rolek dolnych 11 i zespół rolek górnych 12, podtrzymywanych odpowiednio przez belkę dolną 13 i belkę górną 14. Taśma metalowa 10 przechodzi przez prostownicę między dwoma zespołami o napędzie elektrycznym 31, 32 z bębnami napędowymi i napinającymi ustawionymi „w kształcie litery S”, w kierunku strzałki F. Wszystkie rolki są równoległe i przesunięte względem siebie między górą i dołem w kierunku przemieszczania taśmy tak, że mogą w większym lub mniejszym stopniu zachodzić wzajemnie na siebie. Jak można zauważyć, w strefie wejścia prostownicy, taśma jest stosunkowo znacznie odkształcona przez przemienne zginanie między rolkami wejściowymi 11a, 12a, 11b, itd., które znacznie zachodzą na siebie, podczas gdy, w strefie wyjścia, odkształcenia są bardzo małe ponieważ rolki wyjściowe 11m, 12m, 11n zachodzą na siebie w niewielkim stopniu lub wcale.

Na figurze 2, przedstawiono również schematycznie przykład środków do nastawiania prostownicy, aby regulować zachodzenie rolek na siebie. Górna belka 14 utrzymywana jest na ramie górnej 15 przez zespoły nastawcze 16a, 16b, 16c, 16d, na przykład, typu śruba-nakrętka z przekładnią zębatą wichrowatą, przy czym dwa zespoły nastawcze 16a, 16b usytuowane są odpowiednio w pobliżu wejścia prostownicy i dwa inne zespoły nastawcze 16c, 16d blisko jej wyjścia, i z każdej jej strony w kierunku wzdłużnym. Dwa wejś ciowe zespoły nastawcze 16a, 16b połączone są wałem napę dowym 17a i sprzęgłem 18a i są napędzane razem silnikiem wejściowym 19a. Podobnie, dwa wyjściowe zespoły nastawcze 16c, 16d połączone są wałem napędowym 17b i sprzęgłem 18b i są napędzane razem silnikiem wyjściowym 19b.

Sprzęgła 18a, 18b wykorzystywane są do czasowego rozłączania zespołów nastawczych, które one łączą, aby móc ustawiać równoległość poprzeczną lub „przemieszczenie”, pomiędzy rolkami dolnymi i rolkami górnymi, i to zarówno na wejściu jak i na wyjściu prostownicy. Następnie, nastawianie zachodzenia na siebie rolek prostownicy jest przeprowadzane za pomocą silników, które napędzają, jednocześnie i w identyczny sposób, zespoły nastawcze, albo na wejściu albo na wyjściu prostownicy.

Ustawianie równoległości lub przemieszczania przeprowadzane jest tylko w przypadku znacznych oddziaływań na prostownicę. Kalibrowanie prostownicy wykonywane jest znacznie częściej, aby ponownie nastawić zachodzenie na siebie rolek lub aby zmienić ich ustawienie w funkcji cech prostowanych taśm.

Na figurze 3 przedstawiono, również schematycznie, prostownicę w widoku z przodu, aby pokazać środki do ustawiania zginania lub wypukłości rolki. Tak jest ponieważ, podczas prostowania, siły zginające wywierane na taśmę prowadzą do odkształcenia rolek prostujących. Aby skompensować te

PL 198 786 B1 odkształcenia i zapobiec powstawaniu przyczyn geometrycznych wad taśmy, rolki prostujące podparte są w istocie przez rolki oporowe, które same podparte są przez rolki dociskowe. Ten zespół zmontowany jest na ramie zwanej kasetą ustawioną na zespole klinów lub siłowników albo na podporach, które są niezależne i regulowane na wysokość, i które rozmieszczone są na szerokości prostownicy. W przykł adzie przedstawionym na fig. 3, znajduje się jedenaś cie rzę dów rolek dociskowych 21 rozmieszczonych na szerokości prostownicy. Położenie pionowe rolek dociskowych może być ustawione za pomocą nastawnych klinów 22, z których każdy działa pod wszystkimi rolkami dociskowymi usytuowanymi na tej samej linii równoległej do kierunku przesuwu taśmy, i na całej długości prostownicy. Kształt rolek prostujących zależy więc od położenia pionowego rolek dociskowych.

Przykład układu nastawnego rolek dociskowych przedstawiony jest na fig. 5. W tym przykładzie, wysokość rolek dociskowych ustawiana jest za pomocą klinów 23 umieszczonych między rolkami oporowymi i sztywną ramą dolną 15', i które przesuwają się po nich. Przemieszczenie względne klinów dokonywane jest przez dźwignik 24, i może być mierzone, na przykład, czujnikiem położenia 25.

W przypadku przedstawionym na przykł ad na fig. 3, takie uk ł ady mają trzy rolki dociskowe 22a, 22b, 22c i 22i, 22j, 22k, usytuowane z każdej strony w pobliżu końców rolek, gdzie występują największe odkształcenia. W środkowej części, może nie być konieczne stosowanie takich nastawnych rolek dociskowych. Jak pokazano na fig. 4 w sposób mocno przesadzony, rolki dociskowe umożliwiają, poprzez wywarcie pod rolkami siły pionowej o wartości większej lub mniejszej, odkształcanie tych rolek zarówno bez obciążenia jak i pod obciążeniem tak, że podczas prostowania, ich profil jest odpowiedni do poprawienia stwierdzonych wad taśmy podlegającej prostowaniu.

Aby dokonać całkowitego nastawienia prostownicy, ma miejsce więc:

- nastawienie równoległości, lub przemieszczenie, prostownicy, czyli zasadniczo nastawienie równoległości między rolkami dolnymi i rolkami górnymi, przy czym to nastawienie wykonane jest przez obracanie śrub do nastawiania położenia belki górnej, prowadzone niezależnie dla śrub regulacyjnych po stronie prawej i po stronie lewej, po rozłączeniu sprzęgieł 18a, 18b,

- nastawienie zachodzenia na siebie rolek, na wejś ciu i na wyjś ciu prostownicy, przy czym stopień zachodzenia na siebie jest na ogół monitorowany przez pomiar kąta obrotu śrub do nastawiania położenia belki górnej, lub przez czujniki przemieszczania między belkami na wejściu i na wyjściu prostownicy,

- nastawienie wypukł o ś ci rolek za pomocą sił owników, takich jak opisano powyż ej, przy czym wartość dla każdej rolki dociskowej określona jest przez pomiar dokonany przez czujniki 25,

- rozcią ganie taś my, wywoł ane przez zespoł y napinają ce „w kształ cie litery S”, przy czym wartość tego rozciągania mierzona jest miernikiem naciągu lub może wynikać z parametrów elektrycznych silników zwijarek, oraz

- wydłużenie powstałe podczas prostowania i mierzone przez różnicę prędkości między wejściowym miernikiem naciągu i wyjściowym miernikiem naciągu.

Ponadto, dokładna geometria toru przejścia taśmy, od której zależy jakość prostowania, sama zależy od sił wywieranych podczas tego przejścia i od odkształceń taśmy, a które to siły powodują odkształcenia maszyny, zwane odkształceniami sprężystymi (lub odchyleniami lub wygięciami).

Aby móc skutecznie kontrolować prostowanie, należy znać możliwie najdokładniej rzeczywiste położenie rolek prostujących i znać stale ich geometrię podczas pracy. Trzeba więc móc określać tę geometrię i położenie rolek w funkcji wszystkich innych parametrów mogących wpływać na te rolki, czyli wartości zadane dostarczane do różnych urządzeń uruchamiających, a także wywierane siły, które są w stanie zmieniać geometrię i rzeczywiste położenie tych rolek.

Aby móc nastawiać, z pełną znajomością sytuacji, prostownicę w funkcji cech taśm przeznaczonych do prostowania, i aby być w stanie uruchamiać urządzenia uruchamiające, zwłaszcza silniki do nastawiania zachodzenia na siebie rolek, konieczne jest kalibrowanie lub ustawianie prostownicy, czyli określenie podstawowych elementów nastawczych prostownicy, które są odpowiednie do uzyskania pożądanego prostowania.

Pożądana bardzo jest również możliwość ustalenia zależności pomiędzy wielkościami nastawczymi sterowanymi przez dostępne urządzenia uruchamiające a zmianami geometrycznymi drogi prostowania w czasie prowadzenia tej operacji, czyli możliwość ustalenia odkształcenia sprężystego prostownicy, i uwzględnienia go przy nastawianiu silników do nastawiania wielkości zachodzenia na siebie rolek, aby kompensować z wyprzedzeniem odkształcenie sprężyste, które wystąpi w czasie rzeczywistej pracy.

PL 198 786 B1

Obecnie, kalibrowanie prostownicy wielorolkowej dokonywane jest zazwyczaj bez obciążenia, za pomocą szlifowanych przekładek stalowych, lub z obciążeniem stosując przekładki metalowe i prę ty z oł owiu, które wsuwa się mię dzy belki prostownicy, a nastę pnie przybliż a się równolegle belki do uzyskania dokładnej szczeliny między dwoma zespołami rolek dolnych i górnych, przy czym ta szczelina określona jest przez szlifowane przekładki stalowe, na przykład, o grubości 8 mm, umieszczone między dwoma zespołami rolek. Prostownicę umieszcza się zatem w warunkach obciążenia, odpowiednich dla kompensacji nieuniknionych luzów mechanicznych i w stanie naprężenia określonym przez ściskanie przekładek z ołowiu. W tym stanie odnotowuje się położenie śrub dociskowych prostownicy, uważane następnie jako odniesienie, i w stosunku do tego odniesienia ustawia się następne położenie robocze doprowadzając śruby nastawcze do położenia odpowiadającego żądanemu położeniu roboczemu rolek, opierając się na zależności wiążącej przemieszczenie tych śrub z odpowiadającym mu przemieszczeniem rolek. Stosując ten sposób, możliwe jest również ustawienie równoległości, lub skompensowanie przemieszczenia, a nawet ewentualne działanie na rolki dociskowe, aby nastawić zginanie lub wypukłość rolek, ale tylko w przybliżony sposób.

Podczas powyżej podanej procedury kalibrowania, rzeczywista siła wywarta na belki, spowodowana ściskaniem przekładek z ołowiu, pozostaje nieznana i dlatego nie jest reprezentatywna dla sił występujących w czasie rzeczywistej pracy.

W szczególności, ten znany sposób przyczynia się w następstwie, zaobserwowanym doświadczalnie, do powstawania nadmierne naciągnięcie cienkiej taśmy podczas jej prostowania.

W rezultacie, szczą tkowe krzywizny: wygię cie i wypukł ość, nie są regulowane w sposób zadowalający.

Celem wynalazku jest rozwiązanie wyżej podanych problemów. Wynalazek zmierza w szczególności do umożliwienia określenia z większą dokładnością cech prostownicy wielorolkowej, poprzez przeprowadzenie kalibrowania pod obciążeniem, które jest powtarzalne i odbywa się przy działaniu znanych sił. Celem wynalazku jest także określenie całkowitego odkształcenia sprężystego prostownicy, pod różnymi obciążeniami tak, aby móc wprowadzić te wartości do schematów nastawczych. Celem wynalazku jest ponadto bardziej dokładne określenie wpływu elementów nastawczych rolek dociskowych, aby móc doskonalić ustawienia tych rolek i poprawiać poprzeczne odkształcenia sprężyste rolek prostujących, aby ostatecznie otrzymać lepszą płaskość prostowanych taśm.

Wynalazek zmierza również do poprawienia przemieszczenia prostownicy i jej „przechylenia”. Celem wynalazku jest również umożliwienia zbadania zdolności prostownicy wielorolkowej do utrzymania dokładnych i powtarzalnych nastawień odpowiadających standardowym przypadkom obciążenia przy prostowaniu.

Z uwagi na te cele przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kalibrowania prostownicy wielorolkowej do prostowania taśmy metalowej, które posiada zespół rolek dolnych i zespół rolek górnych rozmieszczonych w przybliżeniu równolegle, prostopadle do kierunku prostowania.

Zgodnie z wynalazkiem urządzenie charakteryzuje się tym, że zawiera płytę pomiarową z metalu, zwłaszcza o wysokiej granicy plastyczności, mającą wielkość dostosowaną do umieszczenia jej między zespołem rolek górnych i zespołem rolek dolnych, i przechodząca w przybliżeniu na całej długości tych rolek, która to płyta ma środki nastawcze do ustalenia jej położenia względem rolek w kierunku prostowania, oraz czujniki tensometryczne do pomiaru odkształceń plastycznych płyty, przy czym czujniki tensometryczne przymocowane są do płyty tak, że tworzą wiele poprzecznych rzędów czujników, z których każdy umieszczony jest pionowo w linii z jedną z tych rolek, na przeciwnej powierzchni tej płyty względem tej rolki.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób kalibrowania prostownicy wielorolkowej, stosując urządzenie według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że umieszcza się płytę pomiarową w prostownicy, ustawioną przez środki nastawcze tak, że każdy rząd czujników usytuowany jest pionowo w linii z rolką, i zbliża się do siebie dwa zespoły rolek za pomocą środków sterujących dociskiem tak, że wywiera się siłę docisku na płytę pomiarową, i mierzy się za pomocą tych czujników odkształcenia płyty w linii z każdą rolką położoną pionowo w linii z czujnikiem, dla poznania stąd siły docisku przyłożonej przez rolki znajdujące się w linii z każdym czujnikiem, i aktualny docisk pomiędzy rolkami.

Dzięki czujnikom tensometrycznym umieszczonym pionowo w linii z rolkami, można mierzyć odkształcenia zginania powierzchni płyty spowodowane przez rolki toczone na płycie, i wnioskować stąd, znając mechaniczne cechy płyty, wielkość siły oporowej na poziomie każdego czujnika. Z tych pomiarów, można więc poznać dokładnie cechy prostownicy, z punktu widzenia geometrii drogi prostowania określonej między rolkami.

PL 198 786 B1

Przede wszystkim, korzystnie, płyta posiada co najmniej jeden rząd czujników, który umieszczony jest pionowo w linii z jedną z rolek położonych obok wejścia prostownicy, i co najmniej jeden rząd czujników umieszczonych pionowo w linii z jedną z rolek położoną na wyjściu. Można zatem określić siły dociskowe na wejściu i na wyjściu prostownicy i, na przykład, w następstwie ustawić silniki sterujące położeniem belki górnej do położenia odpowiadającego identycznemu dociskowi na wejściu i na wyjściu prostownicy, aby móc następnie oceniać różnicę faktycznego docisku między tym wejściem i wyjściem, a więc różnicę zachodzenia na siebie rolek na wejściu i na wyjściu rolek. Należy zauważyć, że nie umieszcza się czujników na linii z pierwszą górną lub dolną rolką ani w linii z ostatnią górną lub dolną rolką tak, że pomiary wykonane są tylko w linii z rolkami obciążonymi zasadniczo pionowo.

Również korzystnie jest, jeśli rząd czujników zawiera co najmniej jeden czujnik usytuowany na linii środkowej, i jeden czujnik usytuowany z każdej strony w kierunku brzegów prostownicy, co umożliwia określenie, a więc poprawienie jeśli zachodzi taka potrzeba, różnic docisku między bokami prostownicy. W połączeniu z opisanymi pomiarami, staje się możliwe wykrycie, a więc również poprawienie przemieszczeń prostownicy.

Korzystnie jest również jeśli jeden rząd czujników zawiera czujnik środkowy i szereg czujników bocznych umieszczonych pionowo w linii z każdą rolką dociskową prostownicy. Możliwe jest więc dalsze poznanie właściwości prostownicy z punktu widzenia geometrii drogi prostowania określonej między rolkami, a zwłaszcza zarysu poprzecznego tej drogi, która określona jest przez kształt tworzących rolek stykających się z płytą pomiarową.

Można więc wówczas oddziaływać na rolki dociskowe, aby poprawiać wady równoległości między tymi rolkami, na przykład, nastawiając rolki dociskowe prostownicy w taki sposób, aby odkształcenia pomierzone przez każdy czujnik dla tej samej rolki były równe i miały z góry określone wartości, w taki sposób, że szczelina między dwiema kolejnymi rolkami, czyli rolką górną i rolką dolną, była stała na szerokości drogi prostowania, lub odpowiadała z góry określonym wartościom odpowiednim do poprawienia szczególnych wad prostowanej blachy.

To co opisano zasadniczo odnosi się do cech geometrii drogi prostowania, sprawiając, że możliwe jest dogłębne poznanie jej geometrii, gdy różne elementy prostownicy umieszczone zostały w warunkach odpowiadają cych warunkom roboczym, zwł aszcza pod obciążeniem, bę d ą cym w stanie usunąć różne luzy rolek i ich podpór oraz członów nastawczych i sterujących.

Wynalazek umożliwia także zrozumienie zachowania prostownicy pod obciążeniem, przez określenie całkowitej siły dociskającej w różnych położeniach pomiarowych środków do sterowania dociskiem, i przez wywnioskowanie stąd krzywej odkształceń sprężystych prostownicy, która może następnie być uwzględniona przy wykonywaniu wstępnych ustawień do pracy, w funkcji cech wymiarowych i mechanicznych prostowanej taśmy i, na przykład, w funkcji wielkości zachodzenia na siebie rolek niezbędnego do poprawienia znanych wad wymienionej taśmy. Zamiast rozważać całkowitą siłę docisku określoną na podstawie wszystkich pomiarów wykonanych przez wszystkie czujniki, można określić także dokładniej umiejscowione zmiany docisku, aby na przykład, rozróżnić szczególne odkształcenia sprężyste dla każdej kolumny prostownicy, lub aby niezależnie monitorować zachowanie się rolek dociskowych przy zmianach obciążenia.

Należy zauważyć, że płyta oprzyrządowana według wynalazku jest typową płytą ze stali o wysokiej granicy plastyczności, na przykład 1000 MPa, i o grubości, na przykład, rzędu 0,7 mm, i we wszystkich przypadkach grubość jest znacznie większa od grubości prostowanych taśm, które zwykle mają grubość, na przykład, od 0,1 mm do 0,2 mm.

Aby określić właściwości płyty, konieczne jest również uwzględnienie następujących aspektów:

- płyta pomiarowa nie może być poddana odkształceniom plastycznym, które w szczególnoś ci mogłyby powstać w rezultacie zbyt głębokiego zachodzenia na siebie rolek. Zbyt głębokie zachodzenie na siebie rolek może powodować ryzyko nadmiernego odkształcenia czujników pomiarowych,

- grubość płyty jest określona tak, aby przyłożyć, przez zagięcie sprężyste, sił prostowania zwykle przenoszonych przez prostownicę,

- ponadto, określa się maksymalną grubość płyty, aby uniknąć zmniejszenia czułości pomiarów,

- granica plastycznoś ci płyty okreś lana jest w funkcji gruboś ci, i tak aby uniknąć pł ynię cia plastycznego wówczas, gdy płyta musi wywierać zwykle siły maksymalne prostowania.

Aby pomiary były dokonane w sposób niezawodny i powtarzalny, jest bardzo ważne, aby czujniki pomiarowe były dokładnie ustawione w położeniu największego odkształcenia względnego, czyli na wierzchołku falistości spowodowanej przez zastosowanie siły dociskowej. W tym celu, środki do

PL 198 786 B1 ustawiania zawierają co najmniej dwa zespoły czujników do ustawiania, umieszczonych odpowiednio przy każdym bocznym brzegu płyty, możliwie najdalej oddalonych od siebie, pionowo w linii z tą samą rolką, aby umożliwić określenie dokładnego położenia płyty względem tej rolki, w kierunku prostowania, a więc ustawienie względne wszystkich rzędów czujników pomiarowych w stosunku do poszczególnych rolek.

Aby dostosować ustawić położenie płyty, płyta ta zawiera, na jednym brzegu prostopadłym do kierunku prostowania, nastawne zderzaki oporowe umieszczone tak, że opierają się o jedną z rolek końcowych, wejściową rolkę lub wyjściową rolkę, prostownicy na wysokości osi tej rolki. Poprzez działanie na te zderzaki, które mogą być dokładnie ustawione, na przykład, za pomocą śrub mikrometrycznych, ustawia się położenie płyty tak, że czujniki położenia sygnalizują że są dokładne wypośrodkowane względem rolki. Aby ułatwić to ustawianie i zwiększyć jego dokładność, czujniki położenia są korzystnie czujnikami typu znanego pod nazwą „połączenia łańcuszkowego, zwykle wykonanymi w postaci zespołu pięciu czujników tensometrycznych ustawionych w linii na całej długości rzędu jednego centymetra. Każde połączenie łańcuszkowe jest dokładnie przyklejone do powierzchni tej płyty, która położona jest po przeciwnej stronie rolki roboczej tak, że oś środkowego czujnika połączenia łańcuszkowego usytuowana jest dokładnie w tej linii co oś pionowa tej rolki.

Położenie płyty przeprowadza się obserwując sygnały wyjściowe pochodzące z każdego czujnika połączenia łańcuszkowego, do uzyskania symetrii względem czujników położonych z każdej strony czujnika środkowego, z jednej strony, i do wykrycia wartości maksymalnej przez środkowy czujnik, z drugiej strony, która to wartość maksymalna wskazuje, że czujnik środkowy znajduje się dokładnie w pionowym ustawieniu w linii z osią rolki, na której najbardziej widoczna jest krzywizna pł yty.

Inne cechy i korzyści wynalazku wyłonią się z poniższego opisu urządzenia według wynalazku i z opisu jego działania.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 do 5 przedstawiają zasadę i budowę prostownicy wielorolkowej omówionej poprzednio, fig. 6 przedstawia, w widoku częściowym, płytę pomiarową według wynalazku, fig. 7 przedstawia ustalanie położenia płyty w prostownicy według wynalazku, fig. 8 przedstawia wykres ilustrujący tytułem przykładu krzywą odkształceń sprężystych określoną za pomocą płyty pomiarowej, a fig. 9 przedstawia wykres ilustrujący profil rolek pod obciążeniem na wejściu prostownicy, pokazujący zwłaszcza wpływ nastawiania rolek dociskowych na ten profil.

Płyta oprzyrządowana 5 podana tytułem przykładu i wykonana dla jednego konkretnego rodzaju prostownicy wielorolkowej, przedstawiona na fig. 6, jest zwykle płytą z blachy stalowej o wysokiej granicy plastyczności, o grubości 0,7 mm, i mierzącą 500 mm w kierunku prostowania, i 1 m w kierunku poprzecznym. Ta płyta zawiera wiele rząd czujników tensometrycznych 50 przyklejonych na powierzchni blachy, w następujący sposób.

Pierwszy rząd 51 czujników usytuowany jest na powierzchni górnej, aby być pionowo ustawiony w linii z drugą rolką dolną 11b, jak to widać na fig. 7. Drugi rząd 52 czujników umieszczony jest w podobny sposób pionowo w linii z przedostatnią rolką dolną, a trzeci rząd 53 jest korzystnie usytuowany na poziomie rolki środkowej szeregu rolek.

Każdy z tych rzędów posiada siedem czujników, takich jak czujniki 51a, 51b, 51c, 51f, 51i, 51j, 51k, w pierwszym rzę dzie, umieszczone pionowo w linii odpowiednio z rolkami dociskowymi 22a, 22b, 22c, 22f, 22i, 22j, 22k.

Inne rzędy czujników umieszczone są na dolnej powierzchni płyty 5, takie jak rząd czujników 54 umieszczony pionowo w linii z drugą rolką górną 12, rząd 55 umieszczony pionowo w linii z przedostatnią rolką górną, i rząd 56 umieszczony pionowo w linii z rolką środkową szeregu rolek górnych. Każdy z tych rzędów posiada, na przykład, trzy czujniki, umieszczone pionowo w linii odpowiednio z rolkami dociskowymi 22b, 22f, i 22j. Ponadto, na przedłu ż eniu rzę du 54, i w pobliż u brzegu pł yty, usytuowane są czujniki ustawiania 61, 62 utworzone z połączenia łańcuszkowego składającego się z pię ciu czujników znanego rodzaju znajdujących się w linii z kierunkiem prostowania, a których czujnik środkowy usytuowany jest dokładnie na linii 54.

Płyta 5 zawiera również dwa nastawne zderzaki 60, z których każdy zawiera część stałą 63 przymocowaną do płyty 5 i część ruchomą 64, która może być ustawiona względem części stałej, na przykład, śrubą mikrometryczną, i której koniec jest tak położony, że opiera się na pierwszej rolce dolnej, jak to przedstawiono na fig. 7.

Aby dokonać pomiaru, umieszcza się płytę 5 między rolkami dolnymi i rolkami górnymi, po czym zaczyna, się dociskanie po uruchomieniu silników 19a, 19b. Wskazania podane przez czujniki ustaPL 198 786 B1 wienia 61, 62 umożliwiają sprawdzanie właściwego położenia rzędu czujników 54 pionowo w linii z rolką 12b i poprawienie, w miarę potrzeby, jego położenia za pomocą nastawnych zderzaków 60, z dokł adnoś cią rzę du 0,1 mm. Ten pierwszy etap pomiaru jest kluczowy dla zapewnienia dokł adnej równoległości między rzędami czujników i rolek, i dokładnego ustalenia położenia każdego ustawienia w linii czujników w płaszczyźnie prostopadłej przechodzącej przez oś odpowiadającej rolki.

Następnie można więc dokonać pomiarów sił dociskających za pomocą różnych czujników.

Zmieniając docisk, pomiary całkowite, lub pomiary związane ze wszystkimi lub z niektórymi z czujników płyty, umożliwiają, na przykład, określenie sił przenoszonych przez belki i odkształceń sprężystych prostownicy. Na fig. 8 przedstawiono tytułem przykładu linię krzywą odkształceń sprężystych kolumny usytuowanej po stronie wyjścia z prostownicy, otrzymaną w wyniku stosowania płyty pomiarowej według wynalazku, przy czym odkształcenia sprężyste przedstawione są w mm na osi odciętych, a siły dociskania przez rolkę w daN na osi rzędnych.

Taka linia krzywa odkształceń sprężystych może być następnie skojarzona z parametrami nastawiania prostownicy.

Obserwując wartości podane przez każdy czujnik osobno, można określić profil obciążenia dla każdej rolki położonej w linii z rzędem czujników. Wykres na fig. 9 pokazuje, na przykład, profil rolek wejściowych prostownicy. Linia 71 odpowiada nastawieniu rolek dociskowych na 0, linia 72 - nastawieniu na -0,05 mm, linia 73 - nastawieniu na -0,1 mm. Każdy punkt linii odpowiada jednemu czujnikowi pomiarowemu, a wartości wskazane na osi rzędnych przedstawiają docisk rolek do płyty określony na podstawie dokonanych pomiarów. Te pomiary wykonane przy pomocy płyty oprzyrządowanej według wynalazku umożliwiają zatwierdzenie zwykłych nastawień, to znaczy nastawienia rolek dociskowych na -0,1 mm, wykonanych doświadczalnie dla otrzymania bardzo dobrej płaskości. Pomiary wykonane zgodnie z wynalazkiem umożliwiają więc otrzymanie dobrego obrazu sił dociskowych w wzdł u ż kierunku poprzecznego, które na bieżąco wystę pują w prostownicy. Te pomiary umo ż liwiają też dokładne nastawianie rolek dociskowych w celu uzyskania lepszej płaskości.

Wynalazek nie jest ograniczony do przykładu wykonania oprzyrządowanej płyty opisanej powyżej jedynie tytułem przykładu. W szczególności, ilość i rozmieszczenie rzędów czujników i liczba czujników w rzędzie, może ulegać zmianie, w funkcji ilości rolek prostownicy, ilości rolek dociskowych i żądanych pomiarów. Ponadto, czujniki do ustawiania po ł o ż enia i zderzaki nastawne mogą być zastąpione innym równoważnym oprzyrządowaniem odpowiednim do ustawienia położenia możliwie najdokładniejszego rzędów czujników pomiarowych pionowo w linii z rolką.

Należy zauważyć także, jeśli z góry założy się właściwości prostownicy dla maksymalnej szerokości prostowania stosując płytę pomiarową tej szerokości, że możliwe jest również określenie prostownicy do pracy w podanym formacie blachy, różnym od formatu maksymalnego, stosując płytę pomiarową o identycznych wymiarach jak wyrób, dla którego pożądane jest określenie prostownicy. Korzystnie umieszcza się wówczas taką płytę tak, aby mogła być wzdłużnie wypośrodkowana w prostownicy. Charakterystyka prostownicy może być wówczas użyta do jej ustawienia, nawet do prostowania blachy o mniejszych wymiarach.

Claims (10)

1. Urządzenie do kalibrowania prostownicy wielorolkowej do prostowania taśmy metalowej, zawierające zespół rolek dolnych i zespół rolek górnych, rozmieszczonych w przybliżeniu równolegle, prostopadle do kierunku prostowania, w którym przemieszcza się prostowana taśma, znamienne tym, że zawiera płytę pomiarową (5) z metalu, mającą wielkość dostosowaną do umieszczenia jej między zespołem rolek górnych i zespołem rolek dolnych, i przechodzącą w przybliżeniu na całej długości tych rolek, która to płyta ma środki nastawcze (61 62, 63, 64) do ustalenia jej położenia względem rolek w kierunku prostowania, oraz czujniki tensometryczne (50) do pomiaru odkształceń plastycznych płyty, przy czym te czujniki tensometryczne przymocowane są do płyty tak, że tworzą wiele poprzecznych rzędów (51 do 56) czujników, z których każdy umieszczony jest pionowo w linii z jedną z tych rolek, na przeciwnej powierzchni tej płyty względem tej rolki.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyta (5) posiada co najmniej jeden rząd czujników (51) umieszczonych pionowo w linii z jedną z rolek położonych blisko wejścia prostownicy, i rząd czujników (52) umieszczonych pionowo w linii z jedną z rolek położoną przy wyjściu.

PL 198 786 B1

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jeden rząd czujników zawiera co najmniej jeden czujnik (51f) usytuowany na linii środkowej oraz czujnik (51a, 51b, 51c, 51i, 51j, 51k) usytuowany z każdej strony przy brzegach prostownicy.

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że jeden rząd czujników zawiera czujnik środkowy (51f) i kilka bocznych czujników (51a, 51b, 51c, 51i, 51j, 51 k) umieszczonych tak, że każdy z nich ustawiony jest pionowo w linii z każdą rolką dociskową (22a, 22b,... 22k) prostownicy.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ś rodki do ustawiania zawierają co najmniej dwa zespoły (61, 62) czujników do ustawiania, umieszczone odpowiednio przy każdym bocznym brzegu płyty, pionowo w linii z rolką, aby umożliwić dokładne określenie położenia płyty względem tej rolki w kierunku prostowania.

6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 5, znamienne tym, że płyta zawiera, na jednym brzegu poprzecznym do kierunku prostowania, nastawne zderzaki oporowe (60) umieszczone tak, że opierają się o jedną z rolek końcowych, wejściową rolkę lub wyjściową rolkę, prostownicy na poziomie osi tej rolki.

7. Sposób kalibrowania prostownicy wielorolkowej, stosując urządzenie zastrzeżone w jednym z poprzednich zastrz., znamienny tym, że umieszcza się płytę pomiarową (5) w prostownicy, ustawioną przez środki nastawcze (60, 61, 62) tak, że każdy rząd czujników usytuowany jest pionowo w linii z rolką, i zbliża się do siebie dwa zespoły rolek za pomocą środków sterujących dociskiem tak, że wywiera się siłę docisku na płytę pomiarową, i mierzy się za pomocą tych czujników odkształcenia płyty w linii z każdą rolką położoną pionowo w linii z czujnikiem, dla poznania stąd siły docisku przyłożonej przez rolki znajdujące się w linii z każdym czujnikiem.

8. Sposób wed ług zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się urządzenie według zastrz. 6 i nastawia się położenie płyty (5) za pomocą nastawnych zderzaków (60) tak, że czujniki ustawienia umieszczone są dokładnie pionowo w linii z rolką.

9. Sposób wedł ug zastrz. 7, znamienny tym, ż e okreś la się cał kowitą siłę docisku w róż nych mierzonych położeniach środków sterujących dociskiem, i stąd wyznacza się linię krzywą odkształceń sprężystych prostownicy.

10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że reguluje się rolki dociskowe (22a do 22k) prostownicy tak, że odkształcenia mierzone przez każdy czujnik dla tej samej rolki są równe i mają z góry okreś lone wartoś ci.