Устройство для определения натяжения полосы в вертикальных башенных печах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 4436 11 В 7 0 ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ И ЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ Н АВТОРС(21) 3449504/22-02 тичный преобразователь, задатчик (22) 08.06.82 удельного натяжения полосы и сумма- (46) 30.09.83. Бюл.936 тор, первый вход которого соединен (72) В,Г, Калачев, В.Ф,Куиор,Л.А,Лан- с выходом задатчика, второй вход - дис и Э,Г. Фишер с выходом квадратичного преобразова (71) Особое проектно-конструкторское теля, вход которого соединен с выбюро Научно-производственного обье- ходом датчика скорости полосы, третий динения "Черметавтоматикаф вход сумматорасоединен с выходом (53) 531.781,621.771(088.8) преобразователя, о т л и ч а ю- (56) 1. Бондарев Н.И, и др. Электро- ц е е с я тем, что, с целью повыше- механические системы контроля и управ- ния точности ойределения натяжения ления натяжением ленточных материалов. полосы, в него введены усилитель М., "Энергияф, 1980, с.7-8. и фильтр, причем вход фильтра соеди 2. Авторское свидетельство СССР нен с выходом измерителя частоты,уп- Р 289318, кл, В 21 В 37/06,1970.равляемый вход фильтра соединен с (64)(57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ выходом датчика скорости полосы, вы- НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ НА ВЕРТИКАЛЬНЫХ ход фильтра соединен с входом преоб-,жФ БАШЕННЫХ ПЕЧАХ, содержашее измери- . разователя частоты и входом усилитель колебаний, преобразователь час- , .,теля, выход последнего подсоединен тоты, датчик скорости полосы, квадра- к возбудителю колебаний,Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может. бять использовано при производстве жестяного проката в металлургии.Известно устройство, содержащееролики, преобразователь частоты, 5частотомер, блок обратной связи ивозбудитель колебаний, Полоса расположена между возбудителем колебанийи преобразователем частоты, которыйподключен к входу частотомера и входу 10блока обратной связи, выход которогосоединен с входом возбудителя коле"баний. Под действием возбудителяколебаний возникают поперечные колебания натянутой полосы, частота которых преобразуется в электрическийсигнал, и после его усиления через цепь положительнОй обратной связи подается на возбудитель. Частотаколебаний полосы, которая фиксируется частотомером, пропорциональнанатяжению полосы 1 .Недостаток устройства - погреш ность измерения, возникающая в переходныу. процессах при изменении жесткости полосы, и ее скорости,а также вследствие отсутствия компенсации возмущающих воздействий, вызванных циклическим изменением скорости полосы за счет биений роликовНаиболее близким к предлагаемому является устройство для определения натяжения полосы, содержащее измеритель собственных колебаний полосы, преобразователь, датчик скорос- З 5 ти полосы, квадратичный преобразова. тель, эадатчик, сумматор. Измеритель колебаний полосы соединен через преобразователь с одним входом сумматора, второй вход которого соединен 40 с эадатчиком, а третий через квадратический преобразователь соединен с выходом датчика скорости полосы. Пги движении полосы возникают поперечные колебания, вызванные неравно мерностью скорости полосы, которые измеряются и преобразуются в величину удельного натяжения. Посредством датчика скорости прокатки и квадратичного преобразователя определяют составляющую удельного натяжения, зависящую от скорости движения полосы. Полученные величины подаются на сумматор, где суммируются с заданным значением удельного натяжения, зависящим.от жесткости полосы 23,Недостатком известного устройства является то, что оно обладает погрешностью измерения, возникающей в переходных процессах при изменении жесткости полосы и ее скорости, 60 а также за счет циклических изменений скорости полосы, вызванных биением роликов.Цель изобретения - повышение точности определения натяжения полосы. 65 Поставленная цель достигается тем,что в устройство для определениянатяжения полосы на вертикальныхбашенных печах, содержащее измерительколебаний, преобразователь, датчикскорости полосы, квадратичный преобразователь, эадатчик удельного натяжения полосы и сумматор, первыйвход которого соединен с выходомзадатчика, второй вход-с выходомквадратичнбго преобразователя, входкоторого соединен с выходом датчикаскорости полосы, третий вход сумматора соединен с выходом преобразовате-,ля, дополнительно введены усилительи фильтр, причем вход фильтра соединен с выходом измерителя частоты,управляемый вход фильтра соединентакже с выходом датчика скорости полосы, выход фильтра соединен с входомпреббраэователя частоты и входомусилителя, выход последнего подсоединен к возбудителю колебания.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройстваУстройство содержит полосу 1,помещенную между транспортными роликами 2, возбудитель 3 колебаний,измеритель 4 частоты, фильтр 5, усилитель б, преобразователь 7 частоты 1датчик 8 скорости полосы, квадратичный преобразователь 9, задатчик10 и сумматор 11,.Устройство работает следующим образом,Задатчиком 10 устанавливается величина удельного натяжения полосы,которая определяет жесткость полосы и рассчитывается по формулед = ф" где М - коэФфициент жесткости, который зависит от модуля упругостиматериала и длины контролируемогоучастка,Ътолщина полосы,На второй вход сумматора 11 подается сигнал с выхода квадратичногопреобразователя 9, который соединенс выходом датчика 8 скорости. Этотсигнал определяет составляющуюудельного натяжения, зависящую отинерционных сил6:ч,где Ч - скорость полосы,- погонный вес полосы.1Частота колебания полосы измеряется с помощью измерителя 4, в качестве которого может быть использован фотоэлектрический датчик. Выходной сигнал измерителя 4 частотысодержит как частоты собственныхколебаний полосы, так и возмущающихколебаний, которые определяются восновном частотой вращения транспортных роликов 2, а их амплитуда зависит от биения этих роликов. Частотавозмущающих колебаний зависит от ско1044365 Составитель В, ЭтингенРедактор А. Курах Техред М.Надь Корректор О, Тигор Заказ 7417/7 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рости прокатки. Поэтому в устройствеприменен заградительный фильтр 5,исключающий частоты возмущающих воздействий, и таким образом, на выходефильтра отсутствует частота, определяемая биением роликов 2. После 5усиления на усилителе 6, образующемположительную обратную связь, сигналподается на возбудитель 3 колебаний,представляющий собой воздушные сопла,которые управляются усилителем 6. 1 ОПри этом амплитуда собственных колебаний усиливается, так как введениеположительной обратной связи создаетэффект автогенерации, при которомчастота собственных колебаний полосы совпадает с частотой вынужденных колебаний, создаваемых возбудителем 3 колебаний. Амплитуда собственных колебаний возрастает, что по-.вышает точность определения частотыс помощью измерителя 4. Частота этихколебаний в преобразователе 7 преобразуется в величину удельногонатяжения, которая определяетсявыражениемь 6: ег,где Х - коэффициент пропорциональности, определяемый длинойизмеряемого участка и погонным весом полось 1;- частота собственных колебаний. Таким образом, на выходе сумматора 11 формируется сигнал, пропорциональный удельному натяжению полосы, движущейся в вертикальной печи,Введение фильтра в предлагаемое устройство, обеспечивающего подавление частот, вызванных биением транспортных роликов, позволяет исключить вызванную погрешность измерения при изменении частоты вращения роликов. Использование устройства в системах автоматического регулирования натяжения полосы позволит исключить аварийные ситуации, вызванные порывом полосы, а также повысить выход годного металла по ширине эа счет повышения точности работы системы в 1,5-2 раза по сравнению с известной системой.