SU652990A1 - Способ контрол измерителей усилий на прокатном стане - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к испытател ной технике и может использоватьс  дл  контрол  правильности показаний измерителей усилий (месдоз) непосред ственно на прокатном стане. Дл  контрол  правильности показаний измерителей усилий, работающих на прокатном стане, в основном, прим н ют два способа. По первому способу измерители усилий снимают с прокатного стана и устанавливают дл  контрол  на образцовую испытательную машину, на которой провод т поверку градуировочной характеристики измери телей усилий, сравнивают полученную характеристику со сн той ранее и по изменению полученной характеристики от предыдущей суд т о метрологической надежности измерителей усилий в интервале времени между поверкат да, после чего измерители вновь помещают на прокатный стан. По второму способу между рабочими валками прокатного стана устанавливают гидравлический домкрат с обра цовым манометром, задава  различные уровни давлени  в цилиндре домкрата и записыва  показани  измерителей усилий, а также, сравнива  эти показани  с полученными ранее, суд т о метрологической надежности измерителей в интервале времени между;поверками . Контроль измерителей усилий по первому способу занимает много времени , требует операций по сн тию и установке измерителей усилий на про.катном стане, не учитывает реальных условий,распределени  усилий по опорным поверхност м измерителей усилий вследствие их износа, под действием вращени  нажимного винта под нагрузкой при работе стана и приложении нагрузки под углом из-за изгиба опорных валков. Имитаци  этих реальных условий при проведении градуировки измерителей усилий на образцовой испытательной машинедает завышенное значение величины погрешности измерени  вследствие измерений условий работы измерител , что в итоге приводит к недогрузкам в работе прокатного стана. Контроль измерителей усилий по второму способу требует большого времени остановки прокатного стана дл  проведени  операций по монтажу домкратов между рабочими валками стана, проведени  поверки измерителей и сн ти  домкратов, что ведет к простою

ьасокопроиэводительного прокатного тана.

Известен способ контрол  измериелей усилий на прокатнс5м стане, аключак цийс  в прокатке между рабоими валками стана контрольного бразца, выполненного в виде двух 5 порных плит, между которыми нахоитс  контрольна  месдаза, записи оказаний величины усили  контролируеых измерителей, определении величиы контрольного усили  с последующим 10 равнением этих величин.

Такой способ не позвол ет определить с какой погрешностью была задана величина контрольной силы, так как услови  градуировки контрольной месдо-6 зы на испытательном прессе очень отличаютс  от сложного и неоднозначного характера приложени  нагрузки к ее поверхности в очаге деформации; он требует, чтобы зазор между валкамидд стана позвол л разместить месдозу и опорные плиты контрольного образца, поэтому данный способ контрол  не может быть применен на станах с маль ми ПО абсолютной величине макси25 мальными зазорами между валками (например , на многовалковых, тонколистовых и фольговых станах, на которые приходитс  больша  часть выпуска готового проката). Необходимость записи величины усили  с движущейс  30 между рабочими валками стана контрольной месдозы создает трудности дл  подвода питани  и сн ти  сигнала с ее измерительной схемы при проведении контрол .35

Целью изобретени   вл етс  повы- шение точности контрол  и расширение возможности контрол  измерителей усилий на станах с малым по абсолютной величине- максимальным зазором между 40 рабочими валками.

Это достигаетс  благодар  тому, что в способе контрол  измерителей усилий на прокатном стане, заключающемс  в прокатке между рабочими вал- jg ками контрольного образца, записи показаний величины усили  контролируемых измерителей, определении величины контрольного усили  с последующим сравнением зтих величин, в качестве контрольного образца исполь- зуют плиту с заданными размерами по, толщине, ширине и известным пределом текучести, которую после прокатки повторно измер ют по толщине, ширине и определ ют предел текучее- 55 ти, после определени  величины контрольной силы, действующей на валки , и усили  на контролируемых измерител х усилий определ ют величину погрешности контрольного усили  из 60 выражени 

22. 2

(ffK4i3

Jis.

„ i|,Hv(iifc

где 3ip - среднеквадратична  погрешность контрольной силы Р

а.р ар ар ЭР 5Р ЭР, ЭР эНд эл1 эс а% эбд эн

- частные производные контрольной силы Р, вычисленные при средних значени х исходной толщины Н , полученной толщины Н плиты, коэффициенте трени  Л/ , средней ширине С, исходного GgQ и полученного после прокатки , пределах текучести материала пл ты и среднем радиусе рабочих валков R;

V4 ° 4S

-среднеквадратичные погрешности при измерении соответственно исходной HC и полученной после прокатки Н толщинах плиты, коэффициенте трени  Л, средней ширине С, исходного бзоИ полученного после прокатки 0 прделах текучести материала плиты среднего радиуса рабочих валков R.

На фиг,1 показана клеть прокатного стана без нажимного механизма с установленными измерител ми усилий вид спереди;на фиг,2 дан разрез А-А на фиг.1.

Дл  осуществлени  предложенного способа контрол  используют клеть прокатного стана, включающего правую 1 и левую 2 станины, верхний 3 и нижний 4 опорные валки, верхний 5 и нижний б рабочие валки, между которыми прокатываетс  контрольна  плита 7. Верхний опорлый валок 3 через подшипники жидкостного трени  (не показаны ) опираетс  на подушки 8 и 9, а нижний опорный валок 4 - соответственно на подушки 10 и 11. Подушки 8 и 9 верхнего опорного валка 3 опираютс  на измерители усилий 12 и 13, которые через нажимные винты .14 и 15 передают усилие Р через нажимное устройство (не показано) станинам 1 и 2. Подушки 16 и 17 рабочих валков, а также подушки 18 и 19 с подшипниками жидкостного трени  (не показаны) служат дл  , поддержани : рабочих валков 5 и 6, а права  1 и лева  2 станины закреплены на фундаменте 20.

Контроль измерителей усилий 12 и 13 производ т в следующей последовательности: измер ют толщину Н, ширину С и предел текучести (Jg контрольной плиты 7. Устанавливают зазор между рабочими валкс1ми 5 и 6 несколько меньший, чем исходна  толщина контрольной плиты 7, подключают измерительные цепи (не показаны) контролируемых измерителей усилий 12 и 13 к быстродействукмцей записывающей аппаратуре, например осциллографу типа Н115 (не показана). Затем прокатывают между рабочими валками 5 и 6 смазанную веретенным маслом контрольную плиту 7 и одновременно записывают показани  контролируемых измерителей усилий 12 и 13, После этого вновь измер ют толщину Н, ширину С/ и предел текучести &, контрольной плиты 7, представл   теперь исходные и полученные значени  тол1даны,ширины и пределов текучести материала контрольной плиты 7 в качестве исходных данных в выражение А,А,Королева дл  подсчета усили  прокатки, путем расчета определ ют величину контрольной силы Р, приложенную в момент контрол  к контролируемым измерител м усилий 12 и 13 из следующего выражени .

,

где. Р - величина контрольной силы.

а коэффициенты а и

наход т

из следующих выражений

((,)

so

Q- Z4

-бд

Ho-H, 2Но

,,. где/J - коэффициент трени , 2

fc - сплющенна  дуга захвата рабочих валков в момент контрол .

Дуга захвата определ етс  по выражению

р,Уно jg

Сн7) , где € -VR() - несплющенна  дуга захвата; у. 2Нч Рг -- средний радиус рабочих валков (R - радиус верхнего 5,R2- радиус нижнего валка 6). Вычисление сплющенной дуги захвата Вс провод т в несколько шагов, начина  с нулевого приближени  iCQ 1,07 . Расчет сплющенной дуги захвата быстро сходитс  и доста точно сделать п ть-шесть шагов,чтобы ЕС. и tCf, отличались между собой меньше чем на 0,1%, после чего полученному значению сплющенной дуги зах вата присваивают индекс и с Зна  с какой среднеквадратичной погрешностью были измерены исходна  и полученна  толщины контрольной пли ты , G , исходный и полученны после прокатки предел текучести материала контрольной плиты 1 GQ ,S диаметры рабочих валков (- , ширина контрольной плиты Gj. и коэффициент трени  Gp и использу  выражение дисперсии дл  независимых случайных величин, св занных известным математическим выражением, получим выражение дл  дисперсии J контрольной силы Р в момент контрол  измерителей усилий на прокатном стане в виде выражени : . /дР Q2 /HO , f dc fс

iqoooxi(ecn-e)(3ecn-e)

15( гдебр- среднеквадратична  погрешность контрольной силы Р; § .,l,.UP-,.2.. аноен/эл ас Wgoe aR - частные производные контрольной силы Р, определенные при средних значени х исходной Н и прокатанной Н толщинах контрольной плиты, коэффициенте трени  Р , средней ширине С, исходного Эдри полученного после прокатки 3е пределов текучести материала контрольной плиты и среднем радиусе валков R. Величины частных производных определ ют из следующих выражений: ja,-«.a.c., -частна  производна  контрольной силы при изменении исходной толщины контрольной плиты ар а с ci2 г 6с-К HJ 1} 1й7Ь-«е К Ов «7--г Ь -частна  производна  контрольной силы Р при изменении величины прокатан,ной толщины са -л аэ h( )-, a . частна  производна  контрольной силы Р при изменении коэффициента трени ; силы Р при изменении средней шир . ПЛИСЙ Г ag«0j 1 ар . -частна  производна  контрольной лы Р при изменении исходного пре t-екучестй материала плиты; ЭР а г. Оа cii, . fa- sjasl а. 3,о, -частна  производна  контрольной Р при изменении предела текучест прокатанной контрольной плиты; дз,г Нр-н i 1   L OQ к J ч - 9 -частна  производна  контрольной лы Р при изменении среднего ради валков стана, а коэффициенты а,,а Q П   -, f . -,1 ь г I dg , ttg подсчитывают КЗ следуюй их выражений: , v - - «2 HO-HH I, н / (ec-E)f a -a n. g-c 34,i5( ec(e (Г Л- 5 k,Ho-H 2 V ecCec-e)

9 c(ec-e).

Сравнива  между собой величину контрольной силы, показани  контролиpye 1ыx измерителей усилий 12 и 13 зна  значение погрешности контрольной силы в момент контрол , суд т о правильности показаний контролируемых измер 1телей усилий на прокатном стане,

Пример. Контролируют правильность показаний измерителей усилий, установленных на прокатном стане Кварто 450, В качестве контрольного образца используют ленту из сплава ДМгЗ, прокатываемую на этом стане. Стан оборудован измерителем толщины типа VA-T-77, позвол ющим измер ть толщину полосы с погрешностью не более ±0,005 мм. Прокатку производ т с использованием в качестве смазки веретенного масла, которое имеет стабильный коэффициент трени  tl 0,065 в широком диапазоне температур от 25 до 200°С. Ширину контрольной плиты измен ют составным штангенциркулем с погрешностью, не превышающей ±0,25 мм.

Способ позвол ет проводить контроль измерителей усилий на стана с малым по абсолютной величине максимальным зазором между рабочими валками , поскольку не требует рассто ни  дл  прохождени  контрольной месдозы , например в приведенном выше примере исходна  толщина контрольной плиты составл ла всего 1,0 мм и была прокатана до 0,2 мм, в то врем  как известным способом невозможно произвести контроль измерителей усилий на этом стане, поскольку максимальный зазор у него составл ет всего 35 мм. Кроме того, способ позвол ет использовать дл  контрол  какой-либо сплав со стабильными и известными пластическими свойствами, вход щий в сортамент прокатываемых на стане, а дл  контрол  воспользоватьс  операци ми при заправке полосы в стан, поэтому он требует меньше рабочего времени стана на проведение операций контрол . Упрощаетс  контроль измерителей на стане, поскольку не нужно снимать сигнал с контрольного устройствапри прохождении его через валки прокатного стана. 8 Диаметры рабочих валков измер ют микрометром с погрешностью не превышающей ± 0,01 мм. Погрешность определени  пределов текучести не превышает по контрольным испытани м ±0,25 кг/мм. Контрольную плиту (ленту ) пропускают через рабочие валки прокатного стана с различными зазорами между рабочими валками и одновременно записывают показани  измерителей усилий. Результаты измерений и расчетов приведены в таблице. Здесь же указаны погрешности измерителей усилий при воспроизведении их градуировочных характеристик на образцовой испытательной машине и приведены необходимые исходные и расчетные данные дл  определени  усили  и ее погрешности. Из данных таблицы видно, что установленные на прокатном стане Кварто 450 измерители усилий при контроле их работы данным способом соответствуют своим метрологическим параметрам , поскольку по техническим характеристикам их приведенна  погрешность не должна превышать + 2,5 %, что соответствует 2,5 тс, а наибольший разброс между контрольной силой и показани ми измерителей усилий составил 1,08 тс. Предлагаемый способ производит контроль усилий более точно, чем известный способ, поскольку orf не искажает очаг деформации, а деформации рабочих валков и контрольной плиты полностью соответствуют деформаци м при прокатке, что позвол ет оценить погрешность г с которой была задана контрольна  сила.