Роликовый измеритель натяжения проката

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 952398 и(22) Заявлено 240381 (21) 3263183/22-02 5 Ц М. Кл. с присоединением заявки Мо -В 21 В 39,/08 Госупарственный комитет СССР по педам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 230882Бюллетень Мо 31 Дата опубликования описания 230882 53) УДК 621. 771. . 2. 08 (088, 8) А, А, Воронцов, Р. И. Ритман, А. И. Шакер, )И, Ф. Галиакберов, А. С. Гришин и А. А. ЖариковВсесоюзный ордена Ленина научно-исследовател ский -и проектно-конструкторский институт металлур ическсго"машиностроения(54) РОЛИКОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАТЯЖЕНИЯ ПРОКАТАИзобретение относится к прокатному производству, а точнее к области измерения натяжений при продольной прокатке, и может быть использовано на непрерывных полосовых станах.Известен роликовый измеритель натяжения, содержащий раму с опорными элементами, монтированные на них силоизмерительные датчики, ролик с контактирующими и силоизмерительными датчиками подшипниковыми опорами, установленными на упругих опорах, связанных с опорными элементами Г 1 .В известном измерителе натяжения ролик устанавливается с превышением над уровнем прокатки, в результате чего на ролик действуют усилия, пропорциональные натяжению проката, Усилия на ролике воспринимаются их подшип никовыми опорами, установленными в силоизмерительных узлах и воздействующими на силоизмерительные датчики. Сигнал от установленных в силоизмерительные узлы датчиков оказывается пропорциональным величине натяжений. 25В данном техническом решении упругие опоры выполнены из одной заготовки в виде двух одинаковых горизонтальных рам с одной общей .оперечиной, являющейся одновременно и корпусом под- ЗО шипника. При этом равноподатливые в направлении измерений стойки рам расположены симметрично относительно перпендикулярной к направлению измерения плоскости, проходящей через ось ролика, а другие поперечины рам жестко соединены с основанием опоры, представляя с ним одно целое.Вследствие малой и одинаковой поперечной жесткости стоек и значительной их изгибной жесткости на растяжение и сжатие, прилагаемое к датчику усилие оказывается направленным вдоль оси штока датчика, даже если вектор усилий со стороны полосы отклонен от этого направления. Соосно приложение усилий является необходимым условием точности большинства силоиэмерительных датчиков и этому условию подчинена достаточно сложная в изготовлении, но повсеместно используемая конструкция упругойопоры измерителей натяжения.Недостатком известного технического решения является высокая стоимость ее изготовления, которая требует координатно-расточной и прецизионной Фрезерной обработки.Кроме того, в условиях заводов тяжелого машиностроения, на которыхзачастую вместе с прокатными станами изготавливаются и измерители натяжения, наблюдается недопустимый разбросметрологических характеристик упругих,опор, из-за недостаточной точностиизготовления, 5Цель изобретения - уменьшение разброса метрологических характеристикпри упрощении изготовления,Это достигается тем, что в роли"ковом измерителе натяжения проката, 0содержащем раму с опорными элемента-ми, монтированные на них силоизмерительные датчики, ролик с контактирующими с силоизмерительными датчиками подшипниковыми опорами, установленными на упругих опорах, связанныхс опорными элементами, каждая упругая опора выполнена в виде пары соосно расположенных колец, установленных симметрично относительно продольной оси ролика, а рама снабжена фиксированными на ней балочками, соединенными с подшипниковыми опорами, приэтом каждая балочка выполнена с податливостью в направлении измеренияпо крайней мере на порядок больше,а в других направлениях по крайнеймере на порядок меньше суммарнойподатливости колец.На фиг. 1 показано устройство,общий вид; на фиг. 2 - то же, вид ЗОсбоку.Измеритель натяжения состоит изролика 1 с подшипниками 2, расположенными в подшипниковых опорах 3.Опора 3 соединена с двумя, расположенными по отношению к ней симметрично, идентичными и соосными кольцами,являющимися упругими опорами. Кольца 4 связаны также с жестким опорнымэлементом 5, который прикреплен к 40раме 6 измерителя натяжения. На немустановлен силоизмерительныйдатчик 7,шток которого прижат к опоре 3, Приэтом опора 3 также соединена с рамой6, но не жестко, а через балочку 8, 45податливость которой в направленииизмерения по крайней мере на порядокбольше, а в других направлениях покрайней мере на порядок меньше суммарной податливости колец.Устройство работает следующим образом,Ветви проката, охватывающие ролик 1воздействуют на него с усилием, пропорциональнымизмеряемому натяжению.Это усилие воздействует на подшипники 2 ролика и вызывает перемещениеподшипниковых опор З,вследствие деформации соосных колец 4. При этом опоры 3 приближаются к опорным элементам 5, прикрепленным к раме 6 измери- д) теля, что воспринимается датчиком 7, электрический сигнал с которого пропорционален натяжению проката. Поскольку иэ-за смещений проката вдоль образующей ролика возникают осевые силы, предусмотрена балочка 8, предохраняющая от существенного смещения опоры 3 в перпендикулярном к штоку датчика 7 направлении. При перемещении опоры 3, балочка не оказывает существенного влияния на жесткость колец в направлении измерения, так как в этом направлении ее жесткость :значительно ниже жесткости колец.В то же время балочка 8 не позволяет опоре 3 ощутимо смещаться в любом другом направлении, Например, при реальных деформациях датчиков, не превышающих 0,3 мм, балочка толщиной 8 мм, длиной 60 мм, позволяет сместиться опоре 3 в направлении оси ролика не больше, чем на доли микрон, что вполне допускается заданной точностью измерителей натяжения.Выполнение роликового измерителя натяжения описанным выше образом позволяет исключить при его изготовлении трудоемкие операции на уникальных станках и ограничиться использованием обычного оборудования.Формула изобретенияРоликовый измеритель натяжения про"ката, содержащий раму с опорными элементами, смонтированные на них силоизмерительные датчики, ролик с контактирующими с силоизмерительными датчикамиподшипниковыми опорами, установленными на упругих опорах, связанныхс опорными элементами, о т л и ч аю.щ и й с я тем, что, с целью уменьшения разброса метрологических характеристик при упрощении изготовления,каждая упругая опора выполнена в виде пары соосно расположенных колец,установленных симметрично относительно продольной оси ролика, а рамаснабжена фиксированными на ней балочками, соединеннымй с подшипниковымиопорами, при этом каждая балочка выполнена с податливостью в направлении измерения по крайней мере на порядок больше, а в других направлениях по краййей мере на порядок меньшесуммарной податливости колец,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Климовский М. Д. и ШишкинскийВ. И. Приборы автоматического контроля в металлургии. М "Металлургия",1979, с, 207 и 214,952398 ставитель И. Скоробогатскихред З.Палий иселева ктор Подпис Зака/15: Тираж 84 ИИПИ Государственно по делам иэобретени 3035, Москва, Ж,омитета. СССРоткрытийшская наб. ректор Е, Рокко