Устройство для измерения натяжения полосы при смотке в рулон

58 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 013 80,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ(.НИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения и Производственное объединение фНово-Краматорский машиностроительный завод (53) 621.771.237.08(088.8) (56) 1 . Авторское свидетельство СССР 9, 183443, кл, 6 01 Ь 5/06, 1966,2. Авторское свидетельство СССР 9 211839, кл. С 01 Ь 5/06, 1967,3. Беняковский М.А Бровман М.Я. Применение тенеометрии в прокатке. М., Металлургия, 1965, с. 82.4. Лямбах Р.В Шишкинский В.И. Автоматизация технологических процессов холодной прокатки листов. М., Металлургия, 1981, с. 34 - 35.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯНАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРИ СМОТКЕ В РУЛОН,включающее узел уменьшения трения ввиде рамы с жесткими поперечинами истойками, податливыми в направленииизмеряемого натяжения, и ролик, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения оборудования путемисключения специального устройства,упомянутая рама встроена в тянущуюКлеть и выполнена в виде подушкитянущего ролика;Изобретение относится к прокаткеметаллов, а именно к оборудованиюучастка моталок широкой полосы, про",катанной в реверсивной клети илинепрерывной группе рабочих клетей,и может быть использовано для измерения натяжения полосы, создаваемоготянущими роликами перед моталкамиспециальных прокатных станов, непре"рывных станбв" горячей и холоднойпрокатки и других металлургических 1 Оагрегатов,Известны измерители натяженияметалла при прокатке, содержащиеролики с датчиками усилий, вокруг которых изгибается натянутая полоса. 15Они создают и регистрируют усилие наролик, пропорциональное измеряемомунатяжению 1.Недостаток указанных .устройствсостоит в том, что на участках,гдевысокоскоростная транспортировкаполосы обеспечивается проводками,установка отклоняющих роликоваварийно опасна и ее применение недопустимо.Известны также измерители натяже ния проката, в которых, тянущий, механизм установлен на раме со стойками,обладающими повышенной податливостьюв направлении измеряемого натяжения 2 330Недостатки устройств - сложностьустановки тяжелых транспортных механизмов на податливые опоры, надежность которых при больших нагрузкахсущественно. ниже традиционных ста-. 35иин клетей. Для мощных современныхпрокатных станов, ширококолосных итолстолистовых, такое решение неприемлемо.Известен измеритель натяжений,содержаший датчики горизонтальныхусилий взаимодействия подушек рабочих валков со станинами двухвалковойклети, узел уменьшения трения ввиде подшипников, установленных под, нажимные винты 3 3. Недостатками устройства являются значительные погрешности измерения, вызванные скольжением подушки как в ее опорах, так и по отношению к датчикам горизонтальных усилий, в результате чего величина коэффициента трения существенно изменяется, усложнение конструкции клетки за счет создания дополнительного опорного механизма, уменьшение надеж.ности опор подушек валков из-эа увеличенных контактных напряжений, сложность настройки узла уменьшения трения измерительных устройств из эа необходимости обязательного получения минимальных смещений подушек при измерениях, увеличение вре" мени перевалок при замене валков двухвалковой клети. 65 Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения натяженияполосы при смотке,в рулон, содержащее узел уменьшения трения в видерамы с жесткими поперечинами и стойками, податливыми в направлении измеряемого натяжения, и ролик 4).Недостаток известного устройствазаключается в том, что в случае егоиспользования на прокатных станахтребуется установка дополнительныхмерительных и тянущих устройств, чтоведет к усложнению оборудования иувеличению занимаемых площадей.Цель изобретения - упрощение оборудования путем исключения специального устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измерениянатяжения полосы при смотке в рулон,включающее узел уменьшения тренияв виде рамы с жесткими поперечинамии стойками, податливыми в направлении измеряемого натяжения, и ролик,упомянутая рама встроено в тянущуюклеть и выполнена в виде подушкитянущего ролика.На чертеже показано предлагаемоеустройство, продольный разрез,Устройство содержит станины 1,ролики 2,узел уменьшения трения в видерамы с жесткими поперечинами 3 и 4 истойками 5 и б, податливыми в направлении измеряемого натяжения,встроейной в тянущую клеть 7 и выполненнойв виде подушки 8 ролика 2, нажимныевинты 9, месдозы 10 и 11, датчики12 и 13 усилий взаимодействия подушек со стойками станин.Устройство работает следующим образом.Передний конец прокатываемой полосы транспортируют по рольгангу изахватывают тянущей клетью, а затембарабаном моталки или формирующимироликами барабана моталки (не показано), после чего полосу наматываютна барабан моталки с натяжением.При этом в полосе создается натяжение:в задней ветвиТ-между последнейпрокатной клетью и тянущей клетью, впередней ветви " Т-между тянущейклетью и моталкой.1При этом задняя ветвь направленапод углом Ч, а передняя под углом ак направлению, перпендикулярномуплоскости, проходящей через оси валков . Натяжения Т,иТ создают усилиявзаимодействияХ иХ подушек валковнтянущей клети со стойками станинклети. Величины этих усилий измеряютдатчиками 12 и 13. При этом междустойками станин и датчиками 13 и 12возникают силы трения ра,Хн и р;ХВ .Одновременно датчиками 10 измеряютусилия Р взаимодействия верхних подушек с нажимными винтами 9, а дат1044358 30 ВНЙНПИ Заказ 7417/7 Тираж 816 Подписное илиал ППП "Патент" г.ужгород,у . рл.П оектная 4Р чиками 11 - усилия взаимодействия Рн нижних подушек с нижними поперечинами станин0 11При этом между датчиками 010 и и поперечперечинами 3 и 4 возникают силы трения ц 2 Рвиц. Р Измерение усилий Хв и Хсопровождается деформацией датчиков 12 и 13 и изгибом стоек 5, и б с минимальными потерями на трение в опорных устройствах подушек.Рассмотрим действующие силы на тянущую клеть. Проектируя силы на оси У и Х, получим Т втой+ Тэм-(Рн-в)Р( н ькТ соэУ-Т с 0 эц-(в+н)Ру( б+ н) Согласно этой полной системе уравнений известными измеренными величинами являются углы Ч и о, Рн, Ря, Хн ,ивов . Коэффициенты трения р, и и 2 неизвестны, поэтому последние слагае-. мые уравнений не поддаются определению что вносит погрешности тему измерения натяжений Тк и/Т Так, при коэффициенте трения Й= 0,1 - 0,15 погрешность измерения натяжения по известным устройствам составляет 10 - 153.Основное техническое преимущество предлагаемого устройства состоит в том, что практически полностью исключается влияние сил трения при определении показаний датчиков усилий между подушками рабочих валков и поперечинами станин двухвалковой клети. В результате этого погрешность измерения натяжений снижается с 10-15 Ъ до 2 - 5.Благодаря этому стабилизируется технологический процесс смотки полосы, повышается качество смотки и готового рулона по телескопичности и неплотной смотке.Ожидаемый эффект за счет повышения качества смотки полосы в рулон при точноточном измерений натяжения полос б. сы составляет около 300 тыс, ру