SU1126347A1 - Устройство дл измерени распределени нат жени по ширине прокатываемой полосы - Google Patents

Description

1 Изобретение отноеите  к средствам контрол  технологических параметров прокатного производства, в частности к контролю формы прсжатываемой полосы и MomeTvбыть использовано в чистовой группе -клетей пшрокополос ных станов гор чей прокатки сталей и цветных сплавов. Известно устройство дл  измерени  ;распределени  нат жени  по ширине прокатываемой пйлосы при помощи сплошного тейзо ролика, поверхность которого содержит по крайней мере одну зону, чувствительиук к давлению расположенную спирально вдоль бочки тензорапнка Ql J. Недостатками этого устройства  вл ютс  отсутствие истинной информации о распределении нат жени  в каждом поперечном сечении полосы в Данный момент времейи зависимость быстродействи  измерител  от скорое ти движени  полосы; практическа  невозможность использовани  на станах гор чей прокатки из-за малой термической стойкости эластичной цилиндрической оболочки тензоролика Известен датчик, который состоит з двух роликов, установленных соосно , и двух опор. Под каждой из опор установлено по две месдозы. Распреде ление удельных нат жений и формы полосы определ етс  в зависимости от величины смещени  результирующей от нат жени  полосы, которое действу ет на каждый ролик. Размещение такой конструкции на пеТледержател х станов гор чей прокатки невозможно, так как приводит к весьма значительному их ут желению и увеличению момента инерции, а следовательно, к значительному ухудшению динамических параметров петледержателей (2. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  распределени  нат жени  по ширине прокатываемой полосы, включающее контактирующий с полосой ролик с составной бочкой, вал ролика, рычаги петледержател  и силоизмерительные датчики, причем ролик установлен в опорах. Контактный ролик имеет тонкий кожух, установленный на подшипниках на неподвижной оси, а между внутренними кольцами подшипников и неподвижной осью расположены силоизмерительные датчики, -преобразующие механическое усилие в электрический сигнал L 3 3-. 7 Однако .указанное устройство обладает низкой надежность в услови х эксплуатации станов гор чей прокатки вследствие деформации тонкого кожуха ролика от воздействи  ударов и высоких температур прокатываемого металла , а также вследствие нарушени  идентичности характеристик силоизмерительных датчиков из-за неравномерного распределени  температуры по длине вала и различной ра бочей температуры подшипников. Цель изобретени  - повышение точности измерени  наТ: жени  по ширине полосы и надежности работы устройства на станах гор чей прокатки. Поставленна  цель Достигаетс  тем, что- устройство дл  Измерени  распределени  нат жени  по ширине прокатываемой полосы, содержащее контактирующий с полосой ролик с составной бочкой, вал ролика, установленный в опорах, рычаги петледержаТел  и сш1оизмерительнь1е датЧики , дополнительно снабжено датчиком угла прогиба вала относительно попе- речной плоскости симметрии вала, сумматором, четырьм  задатчиками посто нных величин, задатчиком ширины полосы, арифметическим блоком и элементом срабнени , причем выходы сИлоизмерительных датчиков соединены с входами сумматора, . выходы сумматора, задатчиков посто нных величин и ширины полосы соединены с входами арифметического блока, выхода арифметического блока и датчика угла прогиба вала соединены с входами элемента сравнени , причем силоизмерительные датчики размещены в опорах на концах вала ролика, а выход элемента сравнени   вл етс  выходом устройства. На фиг. 1 показан рОлик, продольный разрез} на фиг. 2 - петледержатель с установленным на нем роликом , вид сбоку; на фиг. 3 - блоксхема измерени  распределени  нат жени  jtio ширине прокатываемой полосы; на фиг. 4 - расчетна  схема угла прогиба вала ролика; . на фиг. 5 - таблица зависимости (б)при распределении нат жений по ширине Полосы дл  случаев, склонных к дефектам вида волна и короб. Устройство содержит вал 1, несущий посредством подшипников 2 две бочки 3. На валу установлен датчик 4 угла прогиба вала, например, Т(еизорезисторный, преобразу1(Щий величину угла прогиба вала в электрический сигнал. Дл  прокладки проводников к датчику 4 вал имеет осевое Сверление. Вал через подшип Шк  5 опираетс  на рычаги петледержател  6. Между внутренними кольцами подшипников 5 и валом 1 установлены силоизмерительные датчики 7, преобразующие силы, действздащие со стороны полосы 8 на ролик, в электрический сигнал. Датчики 7 установлены в пазах вала. На конце вала насажен рычаг 9 с помощью которого сохран етс  посто нна  ориентаци  вала в пространстве - при повороте рычагов петладержател  датчики 4 и 7 всегда остаютс  в вертикальной плоскости на нижней стороне вала, . Датчик 4 защищен от воздействи  .тепла, и влаги кожухом 10. Расчет о ,измерительна  часть предлагаемого устройства содержит сумматор 11, арифметический блок i 2, задатчйки 13-16 посто нных величин, заДатчик ширины полосы и элемент 18 сравнени Устройство работает следующим образом. В конце процесса вьгаода петледер  сатёй  из исходного положени  в раб чее и далее в течение всего времени прокатки полосы, вал 1 воспринимает усилие, обусловленное давлением полосы 8 на бочки 3. Это усилие и вызв.йН1Шй ин прогиб вала фиксируютс датчиками 4 и 7. Усили  левой Р и правой Р стор суммируютс  в суммаТорре И выход которого соединеи с первым входом арифметического блока 12. С вторымшестым входами арифметического блок соединены задатчйки I3-16 посто нны величин и задатчик 17 ширины полосы В арифметическом блоке 12 рассчйтываетс  величина угла прогиба вала в предположении равномерного распр делени  нат жени  по ширине полосы МР-,Р2)-«о) где - величина угла прогиба вала - при равномерном распределении нат жений по ширине полосы; Р/, и усили  с левой и правей сторон, измеренные датчик ми 7; В - ширина полосы; t I посто нные коэффициенты и lav величины определ емые кинематикой(задаютс  задатчикаьш 13-16 ). Величина рсхсч подаетс  на первый вход элемента 18 сравнени . На второй вход етого же элемента сравнени  подаетс  измеренна  датчиком 4 величина прогиба вала цэм« На выходе элемента сравнени  18 фиксируетс  величина N -V рсксч -изм Ири этом могут иметь место следующие варианты: - распределение нат жений по ширине равномерное, что свщлетельствует о плоской форме полосы, т.е. об отсутствии дефекта; - нат жении по кра м полосы больше, чем по середине, имеет место дефект короб ;ЛУ 0 -. нат жение по кра м полосы меньше, чем по середине, имеет место дефект волна. Сигнал «4У Ф О подаетс  в систему управлени  формой полосы и на индикатор неравномерности распределени  нат жени  по ширине полосы. П р и м е р. Предлагаемое устройство рассматривают применительно к стану 2000 гор чей прокатки. Если нагрузка симметрична относительно оси прокатки, тогда расчетна  схема соответствует фиг.4, в которой: Р - реакци  в опоре сйлоизмерительного датчика 7;N;F - нагрузки на подшипники 2 полуролика 3; 14 половина длины тензрдатчика 4; Ej Рассто ние между подшипниками полУРолика . . Пр конструктивным соображени м принимают Еф 150 мм; ( мм; gj-1050 мм;I 1200 мм; мм; 850 мм:, мм - диаметр вала. Материал вала - сталь, ,1 VЮ кг/мы . , Угол поогиба вала 1 е .lF + N k Р -1Г где у - момент инерции сечени  вала; Е .- модуль упругости материала вала. Величины F и .N завис т от ширины полосы, погонной нагрузки и характера распределени  нагрузки. В частности, при равномерно распределенной нагрузке, что соответствует равенству нат жений по ширин полосы л ( п. ) . ts) (-0 . &. погонна  нагрузка.(5 где стредне удельное нат жение h - толщина полосы в межклетевом промежутке; L, - рассто ние между ос ми соседних клетей; - угол поворота рычага петле держател ; 1 - длина рычага в петледержаСовместное решение 1-5 позвол е получить зависимость дл  прогиба вала в следующем виде; -o(i-o4.4-o)ai о) :то идентично ()( к„ е.в « Г-Щ--2ТЁГ, k -с 2L V s-e;С учетом значений К,, К„ ,и ICj, а также учитьгоа , что 5 . .р ше-1-Л+е и-тг /J 2)1У 4/е Ч «1 tj в состав этой зависимости вход т тыре составл к цих ео . W е Эти составл ющие характерны дл  кбнкретной конструкции ролика ; и ввод тс -в арифметическийблок 12 задатчиками 13-16, посто нных величин , например потенциометрами, сигналы на выходе которых пропорциональны указанным составл ющим. Дл ,прин тых условий 217 Т50 27ТТО ° кГмм . 1Щ-.М62.5 Определ ют угол прогиба вала при ширине полосы В 1500 мм; толщине мм; средней удельном нат жении кг/мм ; ft 600 мм; мм; у 2,25l6 i2-15005 Л0,5( - 150144,25}+4462,5 2,. На фиг. 5 приведены расчетные значени 4 /$) дл  двух наиболее характерных вариантов распределени  нат жени  по ширине полосы. Из приведенных расчетов следует, что Устройство позвол ет однозначно измер ть распределение нат жени  по ширине и, следовательно, может быть использовано в системе автоматического регулировани  формы полосы. Чувствительность предлагаемого .устройства к дефекту короб больше, чем к дефекту волна, .Экономический эффект применительно к стану 2000IНоволипецкого метзавода с годовой Iпроизводительностью 6 млн. т составл ет 420 тыс.руб.

ша

L.../ U----4Риг .З

/

ui,tt

Фиг.5

Claims (1)

1. 3. Авторское свидетельство СССР № 290509, кл. В 21 В 37/06, 1971. : УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ 'РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ, содержащее контактирующий с полосой ролик с составной бочкой, вал ролика, установленный в опорах, рычаги петледер- жателя и силоизмерительные датчики, ' отличающееся тем, что,с целью повышения точности измерения натяжения по ширине полосы и надежности работы устройства на станах горячей прокатки, оно дополнительно, снабжено датчиком угла прогиба вала относительно поперечной плоскости симметрии вала, сумматором, четырьмя задатчиками постоянных величин, задатчиком ширины полосы, арифметическим блоком и элементом сравнения причем выходы силоизмерительных датчиков соединены с входами сумматора , выходы' сумматора, задатчиков постоянных величин и ширины полосы соединены с входами арифметического блока, выходы арифметического блока и датчика угла прогиба вала соединены с входами элемента сравнения, причем силоизмерительные датчики размещены в опорах на концах вала ролика, а выход элемента сравнения является выходом устройства.