Устройство для регулирования натяжения полосы при смотке в рулон

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Д 5 П В 21 В 370 яхо ство СССР 1980. ос,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗОБР И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт черной металлургии(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРИ СМОТКЕ ВРУЛОН по авт.св, 9 850243, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества полос путем повы-.шения равномерности теплофизическихсвойств рулонов при их последующемотжиге за счет автоматического изменения уставки натяжения смотки прй,изменении ширины сматываемых пол 801044362 А оно дополнительно содержит делитель, один вход которого подсоединен к источнику регулируемого опорного напряжения, а его делительный вход соединен с выходом блока задани ширины сматываемой полосы и с в дом первого умножителя, к другому входу которого подключен узел задания уставки толщины полосы, а выход делителя через нелинейный преобразо" ватель и второй умножитель, другой вход которого соединен с выходом источника регулируемого опорного напряжения, подсоединен к входу третьего умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя причем выход третьего умножителя, 3 который является выходом устройства, соединен с узлом ограничения выходного напряжения регулятора с регулируемым ограничением выходного напряжения.Пзобретение относится к средствамуправления приводом машин прокатногопроизводства и может быть использовано при намотке тонких холоднокатаныхполос на барабаны моталок непрерывных и ренерсивных станов,. а также аг регатов травления, перемотки и укрупнения рулонов.По основному авт .св, У 850243 известно устройство для управления электроприводом моталки стана холод ной прокатки, содержащее систему регулиронания электропривода моталки суммирующий усилитель, выход которого соединен с вторым входом умножителя, соединенного с первым входом регулятора тока, умножитель и нелинейный преобразователь, вход которого соединен с одним из выходов блока вычисления радиуса рулона, а выход - с одним иэ входов дополнительного умножителя, другой вход которого соединен с выходом регулятора с регулируемым ограничением выходного напряжения и с вторым входом суммирующего усилителя. Дополнительный нелинейный преобразователь выполнен в виде генератора синусоидальных кслебаний.С помощью известного устройства достигается синусоидальное изменение натяжения полосы но время намотки руло-ЗО на. При этом на постоянную составляющую Тр, которая задается оператором с помоцью реостата, накладывается синусоидальный сигнал, пропорциональный Т в Функции количества намотан Ных витков, Реостат в устройстве является узлом регулируемого ограничения выходного напряжения регулятора Г 13Однако известное устройство не позволяет обеспечить одинаковую плот- щ ность смотки для рулонов из полос различной ширины, так как не обеспечивает автоматического изменения постоянной состанляк,;ей натяаения Т при изменении ширлны ;.в:.ос. Рулоны с различной плотностью смотки обладают различнымл теплоФиэическими свойствами. Поскольку режимы последующего отжига выбирают без учета этого различия (кропиле того, н-одной печи могут находится рулоны различной ширины ), то в результате рулоны холоднокатаных полос отжигаются прИ неодинаковых условиях. Различны скорость их нагрева и охлаждения, различен также температурный перепад по толщине намотки полосы н рулонах. В итоге увеличивается неравномерность структуры и механических свойств листоной стали, что в целом снижает еекачество. 6 ОЦель изобретения - понышение качества полос путем повидения равно" мерности теплоФизических свойств рулонов при их последующем отжиге эа счет автоматического изменения устав ки натяжения смотки при измененииширины сматываемых полос.Поставленная цель достигается тем,что устройство для регулированияНатяжения полосы при смотке н рулондополнительно содержит делитель,один вход которого подсоединен к источнику регулируемого опорногонапряжения, а его делительнйй входсоединен с выходом блока заданияширины сматынаемой полосы и с входомпервого умножителя, к другому нходукоторого подключен узел задания устав"ки толщины полосы, а выход делителячерез нелинейный преобразователь ивторой умножитель, другой вход которого соединен с выходом источникарегулируемого опорного напряжения,подсоединен к входу третьего умножителя, второй вход которого соединенс выходом первого умножителя, причемвыход третьего умножителя, которыйявляется выходом устройства, соединен с узлом ограничения выходногонапряжения регулятора с регулируемымограничением выходного напряжения.Для обеспечения одинаковой плотности смотки рулонов при переходе отсмотки полос одной ширины к смоткеполос другой ширины величину удельного натяжения необходимо устанавливать в Функции ширины полосы, исходя из зависимостиов ов, 81)где б - величина удельного натяженияпри намотке полос ширинойдо - величина натяжения при намот 1ке полос шириной В 1,т - показатель степени (0,05щ30).Предлагаемое устройство предназначено для того, чтобы обеспечить такое изменение постоянной составляющей натяжения смотки Рн при измененииширины сматынаемой полосы, при котором выполняется соотношение (1 ) дляпостоянной составляющей удельного на"жения Й,На чертеже показана Функциональная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит датчик 1 скорости барабана моталки, датчик 2 ско рости полосы, соединенные с входами блока 3 вычисления радиуса наматывае" мого рулона, к выходу которого подключен регулятор 4 с регулируемым ограничением выходного напряжения построенный на усилителе с регулируе мым при помощи узла 5 уровнем выходного напряжения, суммирующий усили"- тель б, входы которого соединены с выходами регулятора 4, один непосредственно, а второй через умножитель 7, второй вход умножителя 7 соединен с выходом нелинейного преобразователя 8, вход которого подсоединен к второму входу блока 3 вычисления радиуса рулона, выход суммирующего усилителя б подключен к системе 9 регулирования электропривода 10 моталки.5Для автоматического изменения постоянной составляющей натяжения, которое в известном устройстве задается с помощью реостата. в предлагаемом устройстве узел 5 ограничения вы О полнен в виде моста, одна диагональ которого включена в цепь обратной связи усилителя 4, а к второй подключен выход устройства, Устройство также содержит делитель 11, к входу 15 которого подсоединен источник 12 опор. ного напряжения О . Его делительный вход соединен с выходом блока 13 за-. дания ширины сматываемой полосы и с входом первого умножителя 14 к 20 другому входу которого подключен узел 15 задания уставки толщины по-лосы, Делитель 11 через нелинейный преобразователь 16 и второй умножитель 17 соединен с третьим умножителем 18. Второй вход умножителя 1725 соединен с выходом источника 12 регулируемого опорного напряжения.Узел 15 задания уставки толщины полосы входит в состав комплексных систем автоматического регулирования толщины и натяжений полосы.Источник 12 регулируемого опорного напряжения используется в устройстве для его настройки и в тех случаях когда необходимо изменить величину 35 постоянной составляющей удельного натяжения обмотки шоов . Для независимого задания базовой ширины Е которой соответствует значение б используовют второй регулируемый выход источ ника 12 опорного напряжения. При настройке устройства подбирают конкретный вид зависимости (1 ), которую реализует нелинейный преобразователь (16. Это достигается, например, путем подбора необходимой структуры и/или внутренней перекоммутацией функцио- . нальных преобразователей, входящих в универсальную блочную систему регуляторов (у БСР, уБСР-АИ).50Устройство работает следующим образом.Перед смоткой (прокаткой)полосы оператор с помощью блоков задания 13 и 15 устанавливает заданные зна чения ее ширины и толщины соответственно. В блоке 11 деления при этом .осуществляется деление установленного ранее (при настройке )значения б., на ширину сматываемой полосы Ь . С выхода делителя 11 на вход нелинейного преобразователя 16 поступает сугнал, пропорциональный отношениюВ а с выхода первого умножителя 14 на вход третьего умножителя 18 поступает сигнал, пропорциональный произведению 8 н . С выхода нелинейного пребразователя 16 на вход второго умножителя 17 подается сигнал, пропорциональный в 11". В результате пее/ремножения в умножителе 17 этих сигналов на его выходе образуется сигнал, пропорциональный требуемой величине постоянной составляющей удельВ ного натяжения смотки Йв 1 ов ов В Он преобразуется в сигнал заданий постоянной составляющей полного натяже-, ния т путем умножения в умножителе 18 на площадь сечения сматываемой полосыСигнал задания постоянной составляющей полного натяжения Т определянет уровень выходного напряжения регулятора 4. Выходное напряжение регулятора 4 при отсутствии сигнала обрыва полосы (он подается на вход регулятора 4 от блока 3 вычисления радиуса рулона ) равно,.,-т:8.Н елинейный преобразователь 8, навход которого иэ блока 3 поступает еигнал пропорциональный радиусу Рулона, реализует зависимость вида- " внвых 8г -гн ен гдеОвыв- выходное напряжение нелиней"ного преобразователя 8;текущее значение радиусанаматываемого рулона, м;- константы р радиусувнутреннего и наружного витков смотанного рулона, и,и - заданное число периодов колебаний натяжения эа времянамотки рулонаК =0,1-0,3, постоянный коэффициент.Это напряжение поступает на один из входов умножителя 7, На его второй вход с выхода регулятора 4 подается сигнал задания постоянной состав/Ц вляющей полного натяжения Т вн оввВ результате умножения входных сигналов йа выходе Умножителя 7 образуется синусоидальный сигнал с амплитудой, пропорциональной Тнщ,вен" внВыходной сигнал суммирующего усилителя б равен1044362 И Заказ 7417816 Подписное О, =6 д -бЬ 1 КМ 2 ТЭНмн ЬН Этот сигнал отрабатывается системой 9 регулирования электропривода 10 моталки, благодаря чему.достигается синусоидальное изменение натяжения полосы во время намотки рулона, причем постоянная составляющая натяжения Т.зависит от ширины сматываемой полосы. В результате плотность смотки рулонов иэ полос различной ширины одинакова идентичным будет закон изменения плотности по толщине намотки , Спедовательно, теплофиэические свойства рулонов из полос различной ширины будут одинаковыми.В результате применения предлагаемого устройства улучшаются условияотжига рулонов холоднокатаных полос 5 различной ширины, в частности стабилизируется скорость нагрева и охлаждения рулонов, уменьшается различиев температурнйх полях при нагреверулонов полос различной ширины, Все 0 это повышает равномерность структурыи механических свойств отоженнойлистовой стали, улучшает ее качество. 5 Экономический эффект составляет 4800 р. иал ППП "Патент", жгород, ул.Проектная,4