(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ НАПРАВЛЯКЩИХ Устройство относитс к прокатному производству, а именно к станам гор чей , прокатки, и предназначено дл управлени установкой направл ющих линеек при входе полосы в моталку барабанного типа. Известно устройство управлени моталкой с плавающим барабаном, содержа щее датчик положени кра полосы, вычислительный блок и гидроцилиндр пере движени барабана моталки Известно устройство дл регулирова ни положени приемного барабана по средней линии наматываемого ленточного материала, содержащее датчики поло жени кромок ленточного материала, ис полнительный механизм и вычислительный блок 2. В известных устройствах дл предот вращени телескопичности рулонов при смотке след т за краем полосы и измен ют положение барабана в соответстви с отклонением кра полосы от заданного . Такие устройства не могут быть
ЛИНЕЕК применены дл предотвращени телескопичности на широкополосных станах гор чей прокатки, где примен ютс моталки с неподвижным барабаном. Кроме того , необходимость применени датчика кра полосы-,св зана со знади,т щ нь1ми трудност ми, обусловленными т желыми услови ми работы датчика, высокой температурой, наличием 0рыэг воды и масла, вибраций и др. Известно устройство управлени электроприводом моталки, минимизирующее телескопичность рулона, в котором величина нат жени смотки полосы измен етс по определенному закону так, чтобы телескопичность рулона была минимальной {ЗЦ. Известное устройство не может устранить естественную телескопичность, св занную с изгибом консольно закрепгленного барабана моталки, кроме того, его. реализаци требует строгого выполнени закона изменени величины на38 пр жени , что не всегда возможно по услови м технологии смотки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл ютс направл ющие линейки, имеющие пневмоцилиндры, электропривод и сельсин, образующие исполнительный механизм и командоаппарат (блок ввода посто нных величин ) , Линейки служат дл центрировани полосы относительно оси прокатки при входе последней в моталку Г43. Применение направл ющих линеек не предотвращает возникновение телесколичности рулона при смотке, св занной с изгибом консольно закрепленного барабана моталки. Изгиб барабана возникает при захвате полосы барабаном и возникновении нат жени полосы между барабаном и последней прокатной клетью . Кроме того, по мере намотки поло сы на барабаны возникает изгиб консоли (барабана) под действием значитель ного веса рулона, вес .которого в современных прокатных станах может доходить до 40-6Q т. Нат жение смотки и вес барабана обуславливают возникно вение изгиба барабана, что приводит к по влению телескопичности рулона, величина и знак которой могут измен тьс в зависимости от соотношени между нат жением, весом рулона и взаимным положением барабана и т нущих роликов Цель изобретени - повышение качества намотки полосы в рулон за счет уменьшени телеокопичности рулона. Эта цель достигаетс тем, что устройство управлени установкой направл ющих линеек, содержащее блок ввода посто нных величин, выход KOTof dro соединен с испол1 ительным блоком, снабжено датчиком веса полосы, наматываемой на., барабан , датчиком нат жени полосы при смотке, датчиком угла поворота барабана и вычислительным блоком. Причем выход датчика веса полось1- соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом датчика нат жени , третий вход соединен с-датчиком угла поворота барабана, четвертый вход соединен с блоком ввода посто нных величин, а выход соединен с первым входом исполнительного блока, вто рой вход которого соединен с выходом блока ввода посто нных величин. Вычислительный блок содер мт три сумматора и четыре умножител . Причем выход первого сумматора, вход котороГО служит первым входом вычислительного блока, соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым .входом первого умножител , входы второго и третьего умножителей вл ютс вторым входом вычислительного блока, выход третьего умножител соединен со вторым входом второго сумматора, а выход второго умножител - со вторым входом первого умножител , выход датчика угла поворота барабана соединен с первым входом Четвертого умножител , вл ющегос третьим входом вычислительного блока, выход /четвертого умножител соединен со входом третьего сумматора , выход которого соединен с третьим входом первого умножител , выход которого, вл нлцнйс выходом вычислительного блока, соединен с первым входом исполнительного блока, второй вход четвертого умножител одновременно вл ющийс четвертым входом вычислительного блока, соединен с блоком ввода посто нных величин и вторым входом исполнительного блока. Датчик веса полосы, наматываемой на барабан, служит дл определени текущего веса рулона на барабане. Информаци , даваема этим датчиком служит дл подсчета величины изгиба барабана, определ емой весом рулона. Датчик нат жени смотки полосы служит дл измерени величины нат жени смотки, что позвол ет вычисл ть величину изгиба барабана, вызванную нат жением полосы. Вычислительный блок служит дл обработки информации, поступающей от датчиков и вычислени величины уставок линеек по формулам. Введение в устройство указанных датчиков позвол ет получить необходимую дл расчета пложени линеек информацию , а введение вычислительного блока - производить арифметические операции по заложенным в него формулам, в результате чего исполнительный блок производит смещение линеек в соответствукйпую сторону в плоскости, перпендикул рной оси прокатки. При этом лииейки воздействуют на боковые кромки полосы и смещают ее в нужном направлении , з еньща телескопичность рулона. На , 1 изображена схема приложени сил.нат жени и веса к барабану, по сн юща причину возникновени изгиба консолей барабана; на фиг, 2 - , блок-схема устройства управлени установкой направл ющих линеек. 5 Полоса J проходит между двум т нущими роликами 2 и наматываетс на консольно закрепленный барабан 3, Уст ройство (фиг. 2) содержит датчик 4 те кущего веса полосы, наматываемой на барабан 3, датчик 5 нат жени полосы при смотке, датчик 6 угла поворота барабана, блок 7 ввода посто нных величин , исполнительный блок 8, направл ющие линейки 9, электродвигатель 10 и вычислительньй блок 11, Причем выход датчика текущего веса полосы соединен с первым входом вычислительного блока 1I, второй вход которого соединен с датчиком 5 нат жени полосы, третий вход соединен с блоком 7 ввода посто нных величин, а выход соединен с первым входом исполнительного блока 8. Кроме того, вычислительный блок П содержит первый сумматор 12, второй сумматор 13, первый згмножитель 14, вт рой умножитель 15, третий умножитель четвертый умножитель 17 и третий сумматор 18. Причем выход первого сумматора 12, вход которого служит первым входом вычислительного блока 11, соединен с первым входом первого умножител 14, входы второго 15 и третьего 16 умножи телей вл ютс вторым входом вычислительного блока 11, выход третьего умн жител 16 соединен со вторым входом второго сумматора 13, а выход второго умножител 15 - со вторым входом первого умножител 14, выход датчика 6 угла поворота барабана соединен с пер вым входом четвертого умножител 17, вл и цегос третьим входом вычислительного блока 1), выход четвертого умножител 17 соединен со входом третьего сумматора 18, выход которого соединен с третьим входом первого умножител 14, выход которого вл етс выходом вычислительного блока 11, со-единен с первым входом исполнительного блока 8, второй вход четвертого умножител 17, вл ющийс одновременно четвертым входом блока 11, соединен с блоком 7 ввода посто нных величин и вторым входом исполнительного блока 8. Датчик 6 угла поворота барабана св зан с барабаном 3 моталки, который приводитс во вращение электродвигателем 10. Направл ющие линейки 9 установлены перед входом полосы 1 в моталку. Нат жение смотки Т в общем случае направлено под углом oL к горизонтали, что св зано с тем. 6 ЧТО, как правило, моталка располагаетс ниже уровн отвод щего рольганга. На ось барабана действует также сила веса барабана Q и рулона бр . Прин то считать, что вьппёукаэанные силы приложены .к концу барабана. Под действием веса барабана и рулона консоль барабана изгибаетс , вследствие чего при намотке полосы возникает телескопичность отрицательного знака (т.е. направленна в сторону свободного конца барабана. те 2. ъ,)( где t - длина барабана; Э - момент инерции сечени барабана; Е - модуль упругости материала барабана; DJ,- диаметр барабана; V - толщина полосы; tt - число витков полосы на барабане . Вертикальна составл юща силы Т, вход ща в формулу (1), уменьшает отрицательную телескопичность дв, так как направлена вверх (фиг. О. Под действием нат жени Т возникает положительна телескопичность, определ ема по формуле (1) В формулах (1) и (2 } угол ct считаетс неизменным вследствие его малости и незначительного изменени при увеличении диаметра рулона. В необходимых случа х он. может быть введен как функци радиуса рулона. Обща телескопичность , вызываема изгибом консольного барабана моталки, определ етс как алгебраическа сумма уравнений О) и (2; () T(coscL-SindH%fQp) (3) Как видно из формулы 3 , обща те- ескопйчность вл етс функцией числа оборотов барабана (угла поворота), нат жени и веса рулона, причем нат ение и вес рулона создают телескопич- ность противоположных знаков. В начае намотки, когда вес рулона неЗначителен , преобладает положительна телескопичность , величина которой под действием возрастающего веса рулона убывает . Датчик 4 веса может быть тензорезисторным , магнитострикционным или представл ть собой измеритель длины материала на барабане, имеющий блок дл вычислени веса рулона через геометричные размеры полосы и удельный вес. Датчик 5 нат жени полосы может быть магнитострикционным или в виде датчика тока кор электропривода барабана моталки. Датчик 6 угла поворо .та барабана может быть аналоговым или цифровым в виде импульсатора. Вычислительный блок 11 представл ет собой цифровой автомат, содержащий устройство управлени , элементы пам ти и арифметические устройства, В качестве вычислительного блока может быть применен блок типа 3j;eKTpoника . Устройство работает следукицим образом , В блок 7 ввода посто нных величин ввод т номинальнуто толщину полосы и требуемую величину раствора линеек 9, определ емую номинальной шириной полосы, В сумматор 12 ввод т величину веса барабана G, во второй умножитель 15 ввод т величину произ , характеризующую осоведени бенности данной моталки: длину барабана , модуль упругости Е материала барабана, момент инерции 3 сечени ба рабана, В третий умножитель 16 ввод т величину coscL-sfnel, в третий сумматор 18 ввод т величину Од, По команде оператора исполнительный блок 8 произ водит установку необходимого раствора линеек 9 и центрует .их положение от носительно оси прокатки. После захвата полосы моталкой срабатывает датчик 4 веса полосы, датчик 5 нат жени полосы и начинаетс отсчет угла поворота бара1бана датчиком 6, Сигнал текущего веса рулона поступает с датчика 4 на первый вход вычислительного блока 11, т,е, на вход первого сзтмматора 12, где производитс вычисление суммл Су +Gp, результат которого поступает на первый вход второго сумматора 13, Сигнал с датчика 5 нат жени пйступает на второй вход вычислительного блока 11, т„е, на входы второго 15 и третьего 16 умножителей, В третьем умножителе J6 происходит вычисление произведени Т (costfL-sinoL), результат которого поступает на второй вход второго сумматора 13 с выхода KOTOpojo вычисленный результат сум мы Т (cosci-sindQ + (GffGp) поступает на первый вход первого сумматора 14, Результат вычислени произведени -- -Т во втором умножителе 15 . поступает на второй вход первого умножител 14, Сигнал с датчика 6 угла поворота поступает на третий вход вычислительного блока , т,е, на первый вход четвертого умножител 17, на второй вход которого поступает сигнал о величине, введенной в блок 7 толщины полосы, В четвертом умножителе 17 происходит вычисление произведени , результат которого поступает в третий сумматора 18, результат с выхода которого поступает натретий вход первого умножител 14, В первом умножителе 14 происходит вычисление выражени (3) по результатам вычислени , поступивших на первый, второй и третий его входы. Результатом вычислени в первом умножителе 14 вл етс величина смещений (tub) направл ющих линеек 9, необходимого дл умень шени телескопичности. Сигнал с выхода блока 11 поступает на первый вход исполнительного блока 8, который производит смещение направл ющих линеек в требуемую сторону в плоскости прокатки на направлении, перпендикул рном оси прокатки. Причем линейки 9 перемещаютс , сохран заданный раствор , воздейству на боковую поверхность полосы 1 и смеща ее в нужном направлении. При этом телескопичность сматываемого рулона уменьшаетс . Частота корректировки положени линеек 9 определ етс необходимой точностью регулировани , устойчивостью выбранной схемы регулировани . После окончани смотки линейки возвращаютс в исходное положение, определ емое уставкой оператора. При по влении новой полосы на барабане 3 работа устройства повтор етс в том же пор дке. Таким образом, введение в устройство управлени установкой направл ющих линеек датчиков веса, нат жени и угла поворота барабана и вычислительного блока позвол ет про(зводить корректировку положени направл ющих линеек перед моталками в плоскости прокатки в направлении, перпендикул рном оси прокатки, и тем самым воздействовать на вход полосы в моталку , смеща полосу в направлении, уменьшающем телескопичность рулона. Применение предлагаемого устройства позвол ет предотвратить возникновение телескопичности рулона вследствие изгиба консолей барабана моталки и тем самым уменьшить потери металла в среднем на 0,5%.