RU13767U1 - Устройство для автоматической намотки полосы в рулон - Google Patents

Description

Устройство для автоматической намотки полосы в рулон

Полезная модель относится к прокатному производству, именно, к намотке горячекатаной полосы в рулон.

Известно, (Гарцман С. Д и др. «Исследование динамики работы моталки для горячекатаных полос Сталь № 7, 1966 г., с. 631-ь634), что при намотке рулонов горячекатаных полос кассеты, в которых находятся формирующие ролики, перемещаются с момента, когда полоса заполнит исходный зазор между барабаном моталки и роликами.

Перемещение формирующих роликов от барабана моталки под действием навивающейся на барабан полосы происходит не постепенно, а скачкообразно - в период прохождения переходного участка полосы, соответствующего нахождению нечетного ролика (первого по ходу намотки в каждой кассете) против начала первого витка. При этих перемещениях формирующих роликов, носящих ударный характер, интенсивно изнашиваются шарнирные узлы и ломаются шейки формирующих роликов, а при намотке тонких полос (в условиях НЛМК до 4-х мм) возникают надавы на начальной поверхности наматываемой полосы, которая отбраковывается по поверхностным дефектам. Чем тоньше полоса, тем больше длина участка полосы с надавами.

Известно изобретение, а. с. СССР №1003956 кл. В21 С 47/06, в котором заправляют полосу на барабан моталки, прижимают наружные витки рулона формирующими роликами и наматывают на барабан с приложением окружного усилия от формирующего ролика к наружному витку рулона, где после намотки нескольких витков рулона уменьшают величину окружного усилия от номинального значения до величины, составляющей 0,,2 величины номинального значения окружного усилия.

МКИВ21 С 47/06

Данному решению присущи недостатки: момент, когда необходимо снижать окружное усилие формирз ющих роликов, неопределенен «после намотки нескольких витков рулона, он наступает тогда, когда будет возможность исключить пробуксовку рулона на моталке, вызывающую забуривание полосы, а уменьшение прижатия формирующих роликов не устраняет возможности появления надавов, ибо контакт роликов с полосой, хотя и с меньшим усилием, есть, как и износ при этом шарнирных узлов.

Известно изобретение СССР, а. с. 660747 МКИ В21 С 47/00, устройство по которому (прототип) содержит регулятор скорости, связанный выходом со входом регулятора тока, выполненный таким образом, что после образования первого витка на барабане и появлении натяжения между моталкой и тянущими роликами регулятор скорости отключается и натяжение определяется заданием тока якоря двигателя (от задатчика натяжения полосы). Вход регулятора тока соединен с выходом генератора пробных периодических колебаний - задатчика допустимого изменения (периодического) натяжения полосы, а по принципу обратной связи - с выходом электромагнитной части двигателя моталки. Выход блока электромеханической части двигателя моталки соединен по принципу обратной связи со входом электромагнитной его части, входом регулятора скорости, входом блока имитации степени привязки полосы к барабану (сцепления барабана с полосой), входом регулятора ЭДС, а выход регулятора ЭДС соединен со вторым входом электромеханической части двигателя моталки. При отсутствии пробуксовки коэффициент передачи блока имитации равен единице. Блок имитации соединен выходом со входом блока, имитирующим величину связи между скоростью рулона и натяжением полосы, а выход этого блока соединен по принципу обратной связи со входом блока электромеханической части двигателя моталки. Вход регулятора тока и выход электромагнитной части двигателя моталки соединены друг с другом и связаны с входом

узкополосного фильтра, настроенного на частоту пробного сигнала и связанного выходом со входом блока детектирования, где он выпрямляется, а затем анализируется статистически при намотке нескольких рулонов на минимальное его значение. Выход блока детектирования связан с блоком анализатора по сравнению с заданным значением за несколько смоток. Он, представляет собой релейный элемент с зоной нечувствительности для отстройки от помех, имеющихся в сигнале тока якоря. При отсутствии пробуксовки сигнал на его выходе равен нулю.

Данному устройству присущи недостатки, связанные с тем, что устройства со статистической обработкой информации требуют для настройки проведения опытных смоток полос. Минимальная статистика (критерий Стьюдента) требует смотки не менее 5-ь7 полос, однако изменение физико - химических условий при смотке полос даже одной и той же плавки стали, а именно: разница в температурном нагреве слитка, условий прокатки его, охлаждения, изменение в составе окалины и охлаждающей воды, состояния оборудования моталок, в частности, тянущих и формирующих роликов, барабана моталки, - показали в условиях НЛМК непригодность данного способа в связи с аварийными простоями стана (забуривание полосы на моталках).

Даже выделение в виде сигнала переменной составляющей скорости полосы, обусловленной ступенчатым изменением радиуса рулона при намотке каждого витка на барабан, при смотке тонких полос не дало надежного результата в определении пробуксовки полосы относительно барабана моталки в силу соизмеримости этого сигнала с помехами. Так, при диаметре барабана моталки 850 мм и намотке полосы толщиной 2 мм колебания скорости составляют 0,24% скорости полосы.

Техническая задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель - устранение неопределенности, когда необходимо отводить формирующие ролики, чтобы исключить их воздействие на

наматываемую полосу, уменьшение составляющей ее длины с надавами и износа шарнирных узлов формирующих роликов.

На чертеже Фиг. 1 показана блок - схема устройства.

Устройство содержит задатчик натяжения полосы 1, датчик фактического натяжения полосы при смотке 2, задатчик допустимого изменения натяжения полосы 3, сумматор-компаратор 4, первый вход которого соединен с задатчиком натяжения 1, второй вход связан с датчиком фактического натяжения 2, а третий вход соединен с задатчиком допустимого изменения натяжения полосы 3, первый инвертор 5, вход которого соединен с выходом сумматора-компаратора 4, датчик 6 наличия полосы на барабане моталки, первую схему совпадения 7, первый вход которой соединен с выходом датчика 6 наличия полосы на барабане моталки, а второй вход соединен с выходом первого инвертора 5, датчик скорости полосы 8, интегратор 9 длины полосы на барабане моталки, управляющий вход которого соединен с выходом первой схемы совпадения 7, а информационный вход связан с выходом датчика 8 скорости полосы, задатчик 10 длины полосы на барабане моталки, компаратор 11, первый вход которого соединен с выходом интегратора 9 длины полосы на барабане моталки, а второй вход соединен с выходом задатчика 10 длины полосы на барабане моталки, второй инвертор 12, вход которого соединен с выходом второго компаратора 11, вторую схему совпадения 13, первый вход которой соединен с выходом второго инвертора 12, а ко второму входу подключен сигнал PC включения барабана моталки на рабочую скорость, схему управления механизмом радиального перемещения формирующих роликов 14, первый вход которой соединен с выходом второй схемы совпадения 13, а второй вход соединен с сигналом РУ ручного управления оператора-технолога, исполнительный механизм 15 радиального перемещения формирующих роликов, вход которого соединен с выходом схемы управления 14, блок индикации 16, первый вход которого соединен с выходом датчика 6 4

наличия полосы на барабане моталки, второй вход соединен с выходом второго инвертора 12, к третьему входу подключен сигнал PC включения барабана моталки на рабочую скорость, четвертый вход соединен со вторым выходом схемы управления 14 механизмом радиального перемещения, а пятый вход соединен с выходом компаратора-сумматора 4. Устройство работает следующим образом. В исходном положении барабан моталки вращается с малой скоростью для равномерного его охлаждения. Исходя из прокатываемого сортамента, первоначально задают наперед заданные значения величин зазора между формирующими роликами и барабаном моталки, натяжения полосы при смотке и длины полосы на барабане моталки без пробуксовки. Величину допустимого изменения натяжения устанавливают при наладке устройства на основании опытных данных. Непосредственно перед намоткой полосы окружную скорость барабана моталки и формирующих роликов выставляют выше скорости прокатываемой полосы на 10-:-20 процентов включением барабана моталки на рабочую скорость - появлении сигнала PC. В этот момент времени выходной сигнал интегратора 9 равен нулю, поскольку на барабане нет полосы и выходной сигнал датчика 3 наличия полосы на барабане моталки равен логическому нулю и схема совпадения 4 выдает «О. При этом, выходной сигнал компаратора И равен логическому нулю, сигнал на выходе инвертора 12 равен «1 и схема совпадения 13 выдает «1. При этом схема управления 14 механизмом радиального перемещения осуществляет установку формирующих роликов на заданный зазор от барабана моталки . При появлении полосы на барабане моталки срабатывает датчик 6. Когда при намотке полосы на барабан натяжение полосы достигнет допустимой величины, сумматоркомпаратор 4 выдаст логический сигнал «О, и схема совпадения 7 разрешит интегратору 9 вычислять длину полосы на барабане моталки. После надежного сцепления полосы с барабаном моталки скорость последнего уравнивается со скоростью полосы вследствие статизма

системы. Когда выходной сигнал интегратора 9 станет больше заданной длины, установленной задатчиком 10, компаратор 11 переключится в состояние логической «1, инвертор 12 переключится в состояние «О и схема совпадения 13 выдаст сигнал «О, схема управления 14 механизмом радиального перемещения формирующих роликов при этом отводит ролики от наматываемого рулона с помощью исполнительного механизма 15, в частности, пневмоцилиндра.

Если в процессе намотки полосы на начальных витках произойдет снижение натяжения полосы до недопустимой величины, что происходит в результате пробуксовки полосы относительно барабана моталки, то при этом сумматор-компаратор 4 переключится в состояние логической «1, схема совпадения 7 выдаст сигнал «О и выходной сигнал интегратора 9 сбросится в ноль и возобновление работы интегратора 9 произойдет только после восстановления натяжения, когда сумматор-компаратор 4 снова переключится в состояние логического «О.

Блок индикации 16 путем применения простых логических связей и встроенного генератора импульсов измеряет и фиксирует интервалы: фактического времени с момента срабатывания датчика 6 наличия полосы на барабане моталки и до моментов времени, когда из схемы управления механизмом радиального перемещения формирующих роликов 14 придет сигнал на их отвод от рулона, поданный или оператором или схемой совпадения 13; времени с момента срабатывания датчика 6 наличия полосы на барабане моталки и до моментов времени, когда инвертор 12 переключается в состояние «О и даст команду на отвод их от рулона. Блок индикации 16 также сигнализирует о пробуксовке рулона на барабане моталки. Это делает работу устройства наглядной для оператора-технолога и позволяет ему видеть малейшие изменения в процессе намотки рулонов, например, длительность пробуксовки полосы на барабане моталки. 6 (

Claims (1)

1. Устройство для автоматической намотки полосы в рулон, содержащее задатчик натяжения полосы, задатчик допустимого его снижения, датчик скорости, отличающееся тем, что оно дополнительно имеет датчик фактического натяжения полосы при смотке, сумматор-компаратор, первый вход которого связан с задатчиком натяжения полосы, второй вход соединен с датчиком фактического натяжения полосы при смотке, а третий вход соединен с датчиком допустимого снижения натяжения полосы, первый инвертор, вход которого соединен с выходом сумматора-компаратора, датчик наличия полосы на барабане моталки, первую схему совпадения, первый вход которой соединен с выходом датчика наличия полосы на барабане моталки, а второй вход соединен с выходом первого инвертора, интегратор длины полосы на барабане моталки, управляющий вход которого соединен с выходом первой схемы совпадения, а информационный вход связан с датчиком скорости полосы, задатчик длины полосы на барабане моталки, компаратор, первый вход которого соединен с выходом интегратора длины полосы на барабане моталки, а второй вход соединен с выходом задатчика длины полосы на барабане моталки, второй инвертор, вход которого соединен с выходом второго компаратора, вторую схему совпадения, первый вход которой соединен с выходом второго инвертора, а ко второму входу подключен сигнал включения барабана моталки на рабочую скорость, схему управления механизмом радиального перемещения формирующих роликов, первый вход которой соединен с выходом второй схемы совпадения, а второй вход соединен с сигналом ручного управления оператора-технолога, исполнительный механизм радиального перемещения формирующих роликов, вход которого соединен с первым выходом схемы управления, блок индикации, первый вход которого соединен с выходом датчика наличия полосы на барабане моталки, второй вход соединен с выходом второго инвертора, к третьему входу подключен сигнал включения барабана моталки на рабочую скорость, четвертый вход соединен со вторым выходом схемы управления механизмом радиального перемещения, а пятый вход соединен с выходом компаратора-сумматора.