Вертикальна составл юща усили , действующа на ролик петледержател вл етс алгебраической суммой сил нат жени полосы в промежутке, веса 3 полосы, силы изгибной жесткости поло сы и центробежной силы. Дл станов гор чей прокатки соста л ющие усили от иэгибной жесткости полосы внос т, существенную погрешность в измерение нат жени , особенн на первых межклетевых промежутках стана. В свою очередь в последних межклетевых промежутках, где скорост движени полосы через ролик, подн ты над уровнем прокатки, значительно вы сока, существенную ошибку в измерени вносит центробежна сила, котора уменьшает показани датчиков, встроенйых в подшипниковые узлы ролика пе ледержател . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство которое содержит петледержатель, установленный между клет ми, датчик силы, преобразователь угла подъема петледержател в сопротивление, датчик скорости проката, преобразовател толщины, ширины и скорости полосы на выходе .тана в сопротивление операционные усилители с масштабирующими сопротивлени ми, а также нелинейный преобразователь вместе с со противлени ми дл обработки сигналов датчиков силы и скорости прокатки. Преобразователь скорости проката в промежутка соединен через выходное сопротивление преобразовател толщины проката на выходе стана со входом операционноро усилител , цепь обратной св зи которого образована сопротивлением преобразовател скорости полосы на выходе стана, причем данный усилитель соединен через сопротивление преобразовател ширины проката с другим операционным усилителем , выход которого вл етс источ ником питани силоизмерительного дат чика. Выход датчика силы через выход ное сопротивление преобразовател уг ла подъема петледержател соединен с входом третьего операционного усилител со смещенной нулевой точкой. Нелинейный преобразователь соединен со входом первого операционного усилител , а преобразователь угла в сопротивление вл етс его токовой нагрузкой . Устройство работает следующим образом . Напр жение от датчика скорости че рез сопротивление поступает на вход первого усилител , в обратной св зи которого включено сопротивление пре-i образовател скорости проката на выходе стана. Напр жение на выходе усилител обратно пропорционально толщитне полосы в промежутке. Затем это напр жение масштабируетс по ширине полосы и подаетс на вход второго оперативного усилител , на выходе которого по вл етс сигнал, обратно пропорциональный сечению полосы в межклетевом промежутке. Данный сигнал вл етс питанием силоизмерительного мостового датчика. Напр жение на выходе датчика силы,пропорционально удельному нат жению полосы, действующему на ролик петледержател без учета угла подъема, веса и жесткости полосы . Эти компоненты формируютс величиной смещени нулевой точки данного усилител на входном сопротивлении третьего усилител На выходе нелинейного преобразовател и величиной смещени нул третьего усилител . Таким образом, напр жение на выходе третьего операционного усилител становитс пропорциональным удельному нат жению с учетом веса, жесткости проката и угла подъема петледержател р . Недрстаток этого устройства заключаетс в том, что при измерени х удельного нат жени полосы учитываетс ее жесткость по расчетному значению , которое принимаетс неизменным по всей длине полосы, а не по фактическому значению жесткости в межклетевом промежутке. Вли ние на результат измерени центробежной составл ющей усили , действующей на ролик петледержател , при движении полосы на криволинейной траектории вообще не учитываетс . Перечисленные недостатки ухудшают точность измерени удельного нат жени , которое в сйою очередь ухудшает качество готового проката. Цель изобретени - повьшгение точности определени удельных нат жений. Поставленна цель достигаетс тем, что в уст;ройство дл измерени межклетевого нат жени на непрерывном стане гор чей прокатки, содержащее датчик угла подьема петледержател , датчик усили на ролик петледержател , измеритель толщины полосы в рассматриваемом промежутке, измеритель щирины полосы, измерители скорости в рассматриваемом и предыдущем проме5876230 жутках, введены функциональный, преобразователь , три сумматора, три делительных звена, п ть множительных звена , два квадратора, элемент сравнени , датчик давлени металла на валки впередисто щей клети и усилитель, при этом вход функционального преобразовател подключен к датчику угла подъема петледержател , а его выход к первому входу первого множительного звена, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора, один вход которого соединен с выходом первого делительного звена, а другой - с выходом усилител и первым входом второго множительного звена, выход которого подключен к одному входу второго сумматора, на другой вход которого подключен выход датчика усили на ролик петледержател , в свою очередь выход второго сумматора подключен на первый вход первого делительного звена, а другой его вход соединен со входом усилител и вьйсодом третьего множительного звена, один вход которого подключен к выходу измерител толщины полосы и входу первого квадратора, а другой вход соединен с выходом измерител ширины и с первым входом второго делительного звена, другой вход которого подключен к выходу четвертого множительного звена, один вход которого соединен с выходом датчика давлени металла на валки впередисто адей клети, а другой - с выходом третьего делительного звена, .один вход которого соединен с выходом измерител скорости полосы в расматриваемом промежутке, со вторым входом второго множительного звена через второй квадратор и с первым входом элемента сравнени , другой вход которого подключен к выходу измерител скорости в предыдущем промежутке, а выход - ко второму входу третьего делительного звена , причем выход первого множительного звена подключен к одному входу третьего сумматора, на другой вход которого подключен выход п того множительного звена, один вход которого соединен с выходом первого квадратора, а другой - с выходом второго делительного звена. Измерение удельного нат жени в каждом межклетевом промежутке ведетс в соответствии с зависимостью . Кп /.. Pip Ру . ,7) гд на де де пе по из те пр ло фу ма те ма кв не мн 22 ст жу PjKhtv, (.)B К,К2,К2, посто нные коэффициенты пропорциональности, определ емые рассто нием между клет ми, длийой, рычага петледержател , передаточным коэффициентом датчика усили н ролик петледержател , зависимостью жесткости, сжати и изгиба полосы - угол подъема пе.тледергжател ; В - ширина полосыJ толщина полосы в измер емом промежутке; , f - удельный вес ме талла; сила, действующа на ро-лик петледержател со стороны Проката; Р., - --центробежна сила, вы-, званна движением по криволинейной траектории; масса полосы в промежутке; скорость полосы в промет жутке; радиус кривизны полосы, который рассчитываетс дл рабочего угла Ч петледержател ; давление металла на валки впередисто щей клети; скорость полосы в предыдущем промежутке. Ha чертеже представлена функциоьна схема устройства, котора сожит датчик 1 угла подъема петлежател , датчик 2 усили на ролик ледержател , измеритель 3 толщины осы в рассматриваемом промежутке, еритель 4 ширины полосы, измериь 5 скорости полосы в предыдущем межутке, измеритель 6 скорости поы в рассматриваемом промежутке, кциональный преобразователь 7, сумор 8, делительное звено 9, множиьное звено 10, усилитель П, сумор 12, множительные звень 13 и 14, драторы 15 и 16, элемент 17 срави , делительные звень 18 и 19, жительные звень 20 и 21, датчик давлени металла на валки впереди щей клети рассматриваемого промека и сумматор 23. Сигнал, пропорциональный силе, де ствующей на ролик петледержател , по даетс на первый вход сумматора 8, а на другой его вход подаетс сигна л пропорциональный центробежной силе PY , котора рассчитываетс с помощью звеньев 10 и 13, усилител 11, квадратора 15 при наличии сигналов на вы ходе измерител 3 толщины полосы в рассматриваемом промежутке измерител 4 ширины полосы и измерител 5 ск рости полосы в рассматриваемом проме жутке . Причем на выходе множительного звена 10 образуетс сигнал, пропорциональный сечению полосы (Bh) в промежутке, который умножаетс на .посто нный коэффициент 1Cr-j-i-- Выход усилител 11 соединен с одним входом множительного звена 13, а на другой его вход подключен выход квадратора 15, формирующий квадрат скорости полосы в рассматриваемом промежутке (V). Таким образом, реализуетс состав ) котора после сумл юща мировани с сигналом Р-р подаетс на вход ДЕЛИМОЕ делительного звена 9 на вход ДЕЛИТЕЛЬ подаетс сигнал, пропорциональный сечению полосы с выхода множительного звена 10, реали зу зависимость Ка(Р4р - PV) BhДанный сигнал суммируетс с сигна лом, пропорциональным значению Kj на сумма- оре 12, выход которого подключен к одному входу множительного звена 14, а другой его вход соединен с выходом функционального преобразовател 7, реализующего зависимость -Выход множительного звена 14 S i Чц соединен с одним входом сумматора Zj На другой вход сумматора.23 подаетс сигнал, пропорциональный из-гибной жесткости полосы, котора рассчитыва етс по соотношению . V,-) V рассчитываетОтношение Vi - V,-., с на элементах 17 и 18 по сигналам измерителей 5 и 6 скорости полосы. В звене 20 производитс умножение на величину давлени металла на вапки впередисто щей клети по сигналу датчика 22. Выходна величина множительного звена 20 подаетс на вход делительного звена 19, на другой вход которого подключен выход измерител 4 ширины полосы. Результат делени подаетс на первый вход множительного звена 21,а на другой вход подключен выход квадратора 16, формирующего квадрат толщины полосы в рассматриваемом промежутке (h). Причем множительное звено одновре менно обеспечивает перемножение с учетом коэффициента пропорциональности (К), св зьшающего жесткость сжати полосы и е изгиба. В процессе прокатки полосы при изменении, например , ее температуры измен етс усилие металла на валки при фиксированном обжатии, которое определитс соF- Vi - Vi-. - v отношением и ширины полосы. Таким образом, зна жесткость полосы на сжатие в прокатной клети, определ етс жесткость ее на изгиб и непрерывно рассчитываетс в предлагаемом устройстве. Кроме этого, непрерывно рассчитываетс центробежна сила, котора также улучшает точность измерени удельного нат жени полосы. Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства вл етс то, что непрерывное определение удельного нат жени на непрерывных станах гор чей прокатки позвол ет вести процесс прокатки в оптимальных режимах, обеспе-чивающих снижение брака (ут жку полосы ) , что увеличивает выход годного проката за счет снижени допуска по ширине полосы. Геометрические размеры полосы, ее скорость могут быть определены либо косвенным, либо непосредственным измерением с достаточной степенью точности. Формула изобретени Устройство дл измерени межклетевого нат жени на непрерывном стане гор чей прокатки, содержащее датчик угла подъема петледержател , датчик усили на ролик петледержател , измеритель толщины полосы в рассматриваемом промежутке, измеритель ширины полосы, измерители скорости полосы в рассматриваемом и предьщущем промежутках , отличающеес
тем, что, с целью повышени точности определени удельных нат жений, в него дополнительно введены функцио-; нальный преобразователь, три сумматора , три делительных звена, п ть мн жительных звеньев, два квадратора, элемент сравнени , датчик давлени металла на валки впередисто щей клети и усилитель, при этом вход фушсг ционального преобразовател подклЮ-чен к выходу датчика угла подъема петледержател , а его выход к Первому входу первого множительного звена, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора, один вход которого соединен с выходом первого делительного звена, а другой - с 8ыходом усилител и первьм входом второго множительного звена, выход которого подключен к одному входу второго сумматора, к другому входу Которого подключен выход датчика усилий на ролик петледержател , в свою очереДь, выход, второго сумматора подключен к первому входу первого делительного звена, а другой его вход соединен со входом усилител и выходом третьего множительного звена, один вход которого подключен к выходу измерител толщины полосы и входу первого квадратора , а другой вход соединен с выходом измерител ширины и с первым
входом второго делительного звена, другой вход которого подключен к выходу четвертого множительного звена один вход которого соединен с выходом датчика давлени металла на валки впередисто щей клети, а другой - с , выходом третьего делительного звена, один вход которого соединен с выходом измерител скорости полосы в растсматриваемом промежутке, со вторым входом второго множительного звена чег-. рез второй квадратор и .с первым вхо-. дом элемента сравнени , другой вход которого подключен на выход измерител скорости в предыдущем промежутке , а выход - ко второму входу третьего делительного звена, причем выход первого множительного звена подключен к одному входу третьего сумматора , на другой вход которого подключен выход ПЯТ.ОГО множительного звена, один вход которого соединен с выходом первого квадратора а другой - с выходом второго делительного звена.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе
. Приборы и системы управлени 1975, № 1, с. 24-25.