SU1245370A1 - Устройство дл автоматического определени минимально необходимого съема металла при перешлифовке листопрокатного валка - Google Patents

Description

124

соединен с вторым входом блока умножени , выход преобразовател  напр жение-частота соединен с первыми входа-, ми первого и второго трехвходовых .рогических элементов И, а первый и второй выходы блока определени  пол рности входного сигнала соединены с вторыми входами соответственно первого и второго трехвходоБЫХ логических элементов И, с третьими входами которых соединены выход формировател  импульсов, выход первого и второго

f

Изобретение относитс  к прокатному производству, а именно к измерению минимально необходимого съема металла листопрокатных валков при перешлифовках их на заданный профиль дл  последующей завалки в клети прокатного стана..

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  минимально необходимого съема металла валков при их перешлифовке на конкретный тип профилировки и сокращение потреблени  валков на тонну проката за счет автоматизации определени  износа поверхности валка.

На фиг. I представлена блок-схема предлагаемого устройства определени  минимально необходимого съема металла валков; на фиг, 2 - внутренн   структура блока задани  распределени  профил  по длине бочки валка; на фиг. 3- пример определени  величины минимально необходимого съема металла валков.

Устройство содержит измер емый валок 1, прибор 2 контрол  формы прокатных валков, измерительную головку 3, импульсный датчик 4,.счетчик 5 импульсов , блок 6 задани .распределени  профил  по длине бочки валка, переключатель 7 типа профилировок, первый и второй преобразователи 8 и 9 код - аналог, усилитель 10, элемент 11 сравнени , детектор 12, блок 13 запоминани  максимального уровн  входного сигнала, блок 14 умножени , преобразователь 15 напр жение - частота, блок 16 определени  пол рности, первый и второй логические трехвходовые

О

трехвходовых логических элементов И соединен соотв-етственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен с входом третьего преобразовател  код- аналог, выход третьего преобразовател  код-аналог соединен с первым входом сумматора, второй вход которого, соединен с выходом блока умножени  , а выход - сумматора соединен с входом регистрирующего прибора ,

I

элементы И 17 и 18, формирователь 19 импульсов, реверсивный счетчик 20 -импульсов, третий преобразователь 21 код - аналог, сумматор 22 и регист рирующий прибор 23. Блок 6 задани  .распределени  профил  по длине бочки валка содержит группы 24 логических элементов И 25 и блоки 26 пам ти, причем количество групп 24 соответст0 вует выходам переключател  7 типа профилировок, а количество элементов :И 25 каждой группы 24 соответствует выходам счетчика 5 импульсов.

На фиг. 3 введены следующие обо5 значени : L - длина контролируемого валка, ор (х) - крива  распределени  фактического профил  по длине валка L; S (х) - крива  распределени  за- данного профил  по длине валка L;

0j5(x) ф (х) - 5(х) - крива  рас- пpeдeJтeни  отклонени  заданного профил  ( X.) от фактического ср (х) по длине валка L; S (к) А5,„с(х - cons.t - величина максимального отклонени 

ты заданного профил  (5(х) от фактического (х) на всей длине контролируемого валка.; 5- (Х)СМЕЩ. крива  заданного профил  (х), смещенна  на величину ц ди0

Определить величину минимально

необходимого съема металла рабочего сло  валка, обеспечивающую получение заданной профилировки валка, можно следукшщм образом (фиг. 3). Допустим , что валок, требующий перешлифовки , имеет профиль, определ емый кривой i5q(i(x), а требуетс  перешлифовать его на профиль, определ емый кривой

5

Ь (х). Тогда, чтобы вычислить минн- мапьную величину съема металла, необходимо сместить кривую 5(х) вниз на величину максимального отрицательного отклонени  ,ау заданного профил  5j (х) от фактического (5qp(x), получив таким образом смещенную кривую заданного профил  (x)(,g. J котора  касаетс  в одной или нескольких точках кривой 5ор(х), но нигде ее не Пересе- кает. Если вс  крива  ( (х) лежит выше кривой S-j-(х), то смещение равно

;0 (AS,

0).

Тогда величина минимально-необходимого съема металла при перешлифов- ке валка равна площади, ограниченной кривыми 5- (х),.меи. и (x), и определ етс  как разность площади, ограниченной осью X и кривой &- (х), смещенной на величину „, )Мctлfш,. и площади, ограниченной осью У. и кривой i5cp(x) . Но эта площадь, харайс- теризующа  минимальный съем металла рабочего сло  валка, эквивалентна площади, ограниченной кривой разно- сти iS (х) между фактическим 5i(x) . и заданным (х) профилем валка и

пр мой (х) U const.

Следовательно, чтобы вычислить указанную площадь,, необходимо к площади, ограниченной осью X и пр мой ((х) --й5„„ const, прибавить все площади, ограниченные положительными участками кривой &S (х) и осью X, и из полученной суммы вьгчесть площадь, ограниченную отрицательными участками кривой ай (х) и осью ХУстройство дл  измерени  величины минимально необходимого съема металла валков при перепшифовках работает следующим образом.

Прибор 2 контрол  формы прокатных валков устанавливают в начало измер емого валка 1, а затем с помощью переключател  7 задают тип профили- ровки, на которую предполагают перешлифовать валок. При этом (фиг, 2) напр жение .логической единицы И 1, по вл ющеес  на одном из выходов переключател  7, подаетс  на вторые входы тех логических элементов И 25, которые подключены к данному выходу переключател  7, подготавлива  по- .следние к работе. При этом прибор 2 вручную перемещают вдоль валка 1. При этом сигнал с измерительной головки 3, пропорциональный профилю контролируемого валка 1, через уси:i7o4

лите.пь 10 поступает на первьп вход элемента 11 срагшени .

Одновременно импульсные сигналы с импульсного датчика А. поступают на вход счетчика 5 импульсов, на выходе которого по вл етс  двоичный код координаты положени  измерительной головки 3 относительно начала валка. Код положени  измерительной головки 3 поступает на все группы 24 логических элементов И 25 блока 6 задани  распределени  профил . Однако кодовый сигнал попадает на адресные входы лищь того блока 26 пам ти , на группу 24 логических элементов И 25 которого от переключател  7 подан разрешающий сигнал И 1. На выходе указанного блока пам ти в соответствии с двоичным кодом координаты V положени  измерительной головки 3, поступившем на его адресные входы, по вл етс .кодо- вьш сигнал требуемой величины профил -(х) в сечении X , соответствующем положению измерительной головки 3 (в каждом блоке 26 пам ти предварительно заложено и посто нно- хранитс  в двоичном виде распределение профил  по сечени м валка дл  одного, определенного типа профи.,тировкй) . Таким образом, на выходе блока 6 пам ти двоичный код требуемой величины профил  1(х} валка измен етс  по мере перемещени  вдоль него измери- тельной головки 3, Этот, код преобразуетс  вторым преобразователем 9 -код - аналог в-аналоговый сигнал, который поступает на второй вход элемента 11 сравнени , в результате чег на его. выходе формируетс  сигнал, пропорциональный разнице uS(х} фактического 1ср(х и требуемого (заданного ) i(x) профилей валка в том сечении , в котором в данный момент находитс  измерительна  головка 3 (фиг. З). Сигнал с выхода элемента 11 сравнени , пропорциональный разнице фактического и заданного профилей в сечении У через детектор 12, пропускающий только сигнал отрицательно пол рности, поступает на вход блока 13 запоминани  максимального уровн  входного сигнала, на выходе которого независимо от изменени  уровн  входного сигнала присутствует максималь ное значение поступающего на его вхо с момента начала измерени  сигнала от детектора 12.

51

Блок 13 запоминани  макснмальлого уровн  входного сигнала может быт1 выполнен из известных из области автоматизации элементах,,

Сигнал с выхода блока 13 поступае на второй вход блока 14 умножени , на первый вход которого проходит аналоговый сигнал с выхода, первого преобразовател  8 код - аналог, пропорциональный координате X положени  измерительной головки 3 на валке 1. Таким образом, на выходе блока 14 умножени  присутствует сигнал, пропорциональный произведении координаты X положени  измерительной головки 3 и максимального (дл  измеренного участка валка) значени  величины (х) отклонени  заданного профил  5i(x) от фактического 6ф(х), Сигнал 41(х) с выхода элемента П сравнени одновременно с поступлением на детек тор 12 поступает на вход преобразовател  15 напрюкение-частота и на вход блока 16 определени  пол рности. Преобразователь 15 напр  ;ение - частота пропорционально уровню напр жени  входного сигнала измен ет частоту следовани  импульсов на своем выходе . Импульсы с выхода преобразовател  5 поступают на первые входы первого и второго логических элементов И 17 и 8, В зависимости от пол рности сигнала С б(х} блок 16 определени  пол рности выдает разрешаюшдй сигнал по одному (при положительном выходном сигнале - по первому, а при отрицательном - по второму) из своих выходов, который поступает на второй вход соответствующего ему логического элемента И 17 и,пи 8, подготавли- ва  таким образом этот элемент к работе .. Однако импульсы с преобразовател  15 напр жение-частота пройдут через элемент И 17 или 18 лишь при наличии на его третьем входе сигнала логической единицы, который каждьгл раз вырабатываетс  формирователем 19 импульсов по фронту импульса, поступившего с импульсного датчика At,

Необходимость введени  формирова- тел  19 импульсов заключаетс  в следующем . Поскольку прибор 2 контрол  формы прокатных валков перемещаетс : ,по валку 1 вручную, то частота следовани  импульсов от датчика 4 неста- бильна и зависит от скорости перемещени  прибора 2 вдоль валка. Дл  того , чтобы определить величину съема

5

5

5 10 15 5

3706

метал,иа на участке в;1лка, который проходит измерительна  головка 3  а период между по влени ми на выходе датчика 4 двух последовательных импульсов , необходимо чтобы импульсы с преобразовател  15 напр жение-частота поступать в счетчик 20 в момент по влени  очередного импульса с датчика 4, причем период их поступлени , был всегда посто нен (одинаков ) и заканчивалс  перед по влением очередного импульса с датчика 4, Поэтому длительность импульсов, поступающих С формировател  19, не превьшает периода следовани  импульсов с импульсного датчика 4 при максимальной частоте вращени  его вала во врем  перемещени  прибора 2 контрол  формы по измер емому валку 1. Таким образом, в зависимости от уровн  сигнала отклонени  А,5(х) заданного профил  от фактического за врем , равное длительности импульса, сформированного формирователем 19 импульсов , через один из логических элементов И 17 или 18, которьй определ етс  и подготавхгиваетс  сигналом с одного из выходов блока 16 определени  пол рности, на первый (вход суммировани ) или второй (вход вьмитани ) вход реверсивного счетчика 20 импульсов поступает количество импульсов, пропорциональное величине л(х). Количество импульсов , поступивших через логический элемент И 7 на суммирующий вход счетчика 20, определ ет площадь над осью л , ограниченную кривой &S (х) (фиг. З), а количество импульсов, поступивших через логический элемент И 18 на вход вычитани  счетчика 20 - площадь под осью , ограниченную

кривой Л|5 (х) .

Следовательно, двоичный код, присутствующий на выходе счетчика 20 в момент окончани  измерени , т.е. после прохождени  измерительной головкой 3 всей длины валка, представл ет собой алгебраическую сумму площадей, ограниченных всеми участками кривой АО (х) и осью X . Этот код преобразуетс  третьим преобразователем 21 код - аналог в аналоговьм сигнал, который поступает на первый вход сум1чатора 22, на втором входе которого в момент окончани  измерени  присутствует сигнал, пропорциональный произведению рассто ни , прошедшего

измерительной головкой 3 (в данном случае длина валка), и максимальной величины отклонени  заданного профил  от фактического и . В результате этого, в конце процесса измерени  на выходе сумматора 22 присутствует сигнал, пропорциональный величине минимально необходимого съема металла рабочего сло  валка, обеспечивающий получение заданной профилировки последнего. -Этот сигнал регистрируетс  регистрирующим прибором 3,

Использование предлагаемого устройства позволит подбирать из имею

щегос  на данный момент времени парка изношенных валков такие комплекты дл  перепшифовки на требуемые по технологии прокатки типы профилей дл  каждой конкретной клети стана, перешлифовка которых (комплектов валков) даст минимальный суммарный съем металла по валкам всех пере- валиваеньтх клетей, а следовательно , позволит увеличить срок службы валков и тем самым со- кратить потребление новых дорогосто щих прокатных вал - ков.

К- блоку 11

фГл;

3

л8 f д;

ЛS{))Sф(к)6з()) AS max

§Ф()

, , Л Отож

. Составитель Ю..Рыбьев Редактор Л. Гратилло Техред Г.Гербер Корректор М. Максимишинец

3942/6

Тираж 518Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Ф14г.З

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО' ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНО НЕОБХОДИМОГО СЪЕМА МЕТАЛЛА ПРИ ПЕРЕШЛИФОВКЕ ЛИСТОПРОКАТНОГО .ВАЛКА, содержащее измерительную головку и регистрирующий прибор, отличающееся тем,' что, с целью повышения точности определения минимально необходимого съема металла валков при их перепшифовке на конкретный тип профилировки и сокращения потребления валков на тонну проката за счет автоматизации определения износа поверхности валка, оно снабжено, индикаторным прибором контроля формы прокатных валков с тележкой на роликовых опорах и коромыслом, импульсным датчиком положения измерительной головки, усилителем, счетчиком импульсов, блоком задания распределения профиля по длине бочки валка, переключателем типов профилировок, первым и вторым преобразователями код - аналог, элементом сравнения, детектором, блоком запоминания мак- симального уровня входного сигнала, блоком умножения, преобразователем напряжение — частота, блоком определения полярности входного сигнала, формирователем импульсов, первым и вторым трехвходовыми логическими элементами И, ре'версивным счетчиком импульсов, третьим преобразователем код-аналог и сумматором, причем измерительная головка закреплена на коромыслеиндикаторного прибора контроля формы прокатных валков и через усилитель соединена с первым входом элемента сравнения, выход импульсного датчика положения измерительной головки, соединенного с одним из опорных роликов индикаторно— но прибора контроля формы прокатных : валков, соединен с входом формирователя импульсов и входом счетчика импульсов , выходы которого соединены с первыми входами блока задания распределения профиля по длине бочки валка, а через первый преобразователь код - аналог - с первым входом блока умножения, выходы переключателя типов профилировок соединены с втовторыми входами блока задания распределения профиля по длине бочки валка, выходы которого соединены с входами второго преобразователя кОд — аналог, выход второго преобразователя код-аналог соединен с вторым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения соединен с входом преобразователя напряжение-частота, входом блока определения полярности входного сигнала и через детектор со входом блока запоминания максимального уровт ня входного сигнала, выход которого

SU.·» 1245370 А1

1 245370 соединен с вторым входом блока умножения, выход преобразователя напряжение-частота соединен с первыми входа-, ми первого и второго трехвходовых логических элементов И, а первый и второй выходы блока определения полярности входного сигнала соединены с вторыми входами соответственно первого и второго трехвходовых логических элементов И, с третьими входами которых соединены выход формирователя импульсов, выход первого и второго трехвходовых логических элементов И соединен соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен с входом третьего преобразователя коданалог, выход третьего преобразователя код-.эналог соединен с первым входом сумматора, второй вход которого, соединен с выходом блока умножения , а выход сумматора соединен с входом регистрирующего прибора .