Устройство для определения калибра валка, заполненного металлом

(5)4 В 2 В 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина(56) Ломакин Н.Д. и др, Комплексная автоматизация обжимных станов.М,: Металлургия, 1965, с,106.Радченко К.М. и др. Магнитоупругие измерители усилий для полосовых станов. Киев: Техника, 1970,с.42,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯКАЛИБРА ВАПКА; ЗАПОЛНЕННОГО МЕТАЛЛОМ,содержащее два датчика давления металла на валки, расположенные одинпод правым, другой над левым нажимным винтами, блоки преобразованияи формирования сигналов датчиков,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения надежности определения калибра валка, оно дополнительно содержит блок деления выходных сигналов блоков преобразованияи формирования сигналов датчиков .Изобретение относится к контроль ным устройствам прокатных станов, реагирующим на изменение давления валков, и может быть использовано,-; если на валки прокатной клети нанесено несколько калибров, при автоматизации процессов прокатки или созцании информационных систем в качестве датчика наличия металла в определенном калибре для контроля последовательности прокатки заготовки в калибрах, для учета проката, фактически прокатанного на чистовых клетях. 10 15Цель изобретения - увеличение надежности определения калибра валка, заполненного металлом.На фиг.1 схематически изображена клеть с размещенными на ней датчиками давления; на Фиг.2 - блок-схема предлагаемого устройства.Клеть содержит верхний и нижний .2 валки с нанесенными на них калибрами 3-7. Калибр 7 заполнен металлом. Между левым нажимным винтом 8 и левой подушкой 9 подшипника верхнего валка помещен первый датчик 10 давления металла на валки, между правым няжимным винтом 11 и правой подушкой 12 верхнего валка помещен второй датчик 13 давления металла на валки. В качестве датчиков могут быть использованы месдоэы с магнитоупругими элементами, Давление металла на валки может также определяться З 5 по деформации левой станины 1 ч и правой станины 15 клети. В этом случае датчики давления могут устанавливаться непосредственно на стани. нах клети. Первый 16 и второй 17 40 датчики могут представлять тензорезисторы, наклееные либо на станину, либо на специальную оправку. Ь 1 расстояние от калибра, заполненного металлом до оси левого нажимного 45 винта; Ь 2 - расстояние от калибра, заполняемого металлом до оси правого нажимного винта; ЬР 1 - изменение давления на первый датчик давления, вызванное заполнением калибра метал лом; Р 2 - изменение. давления на второй датчик давления, вызванное заполнением калибра металлом.Сигнал с первого датчика 10, установленного под левым нажимным винтом,55 попадает на блок 18 преобразования и Формирования сигнала датчика, а сигнал датчика 13, установленного под правым нажимным винтом - на блок 19преобразования и формирования сигнала второго датчика. Функции блоков18 и 19 состоят в устранении составляющей сигнала, присутствующей на выходе датчиков, когда в калибрах нетметалла, а также в преобразованиисигналов датчиков к виду и величине,соответствующим требованиям к входным сигналам блока 20 деления. Прииспользовании магнитоупругих датчиков давления блоки 18 и 19 могутбыть выполнены так, как в прототипе.Постоянная составляющая при этомустраняется вычитанием из сигнала постоянного напряжения, которое устанавливается потенциометром приналадке системы. Сигнал магнитоупругого датчика фильтруется и детектируется, преобразуясь из сигнала переменного напряжения в сигнал постоянного по знаку напряжения, величинакоторого пропорциональна изменениюдавления на датчик при попадании металла в калибр. ц 1 - выходное напряжение блока 18; П 2 - выходное напряжениеблока 19;01= К 1 Р 1; П 2 = К 2Р 2, гдеК 1 = сопя, К 2 = сопя. Если металлав калибрах нет, П 1 = П 2 = О,Блок 20 деления предназначен длянахождения отношения сигналов П иП 2, При аналоговой форме сигналовП 1 и П 2 в качестве блока 20 можетбыть использовано любое устройстводеления, аналоговых сигналов, обладающее необходимым быстродействием.Выходной сигнал П ыблока 20 можетбыть преобразован в цифровую формуаналого-цифровым преобразователем.Устройство работает следующим образом.Сигналы датчиков 10 и 13 давленияпопадают на блоки 18 и 19 преобразования и формирования, где из сигналаустраняется составляющая, присутствую1щая на выходе датчиков 10 и 13, ког-да в калибрах нет металла, В отсутствии металла П 1 = П 2 = О,При попадании металла в калибр 7,(Фиг.1).силы давления, действующиена датчики, изменяются на величиныР 1 и Р 2обратно пропорциональносвязанные с Ь 1 и Ь 2 так, чтоР 1 Ь 2Р 2 Ь 11187 ПосколькуО 1 132 Напряжение К 1 РК 2 Р 213 щ на выходе блока деления 5ьРАР 2 131 К 113 К 3 -- =КЗВых У 2: К 2 Ь 2= сопз. К 4 10 Таким образом, сигнал Бна выходе блока деления однозначно связан с расположением калибра на валках. Изменение температуры и марки прокатываемой стали, скорости прокатки, площади и формы сечения проката при одних и тех же Ь 1 и Ь 2 вызывает изменение абсолютных величин дР 1 и д Р 2, но при этом их отношение остается постоянным, поскольку оно равно отношению Ь 2, Ь (по закону рычага). Таким образом, влияние указанных факторов на выходной сигнал 138 ы устройства отсутствует. В каче стве датчиков давления под нажимные винты могут устанавливаться месдозы с тензорезисторами. Тенэорезисторы также могут быть наклеены непосредственно на правую и левую сторону30 клети, либо на специальные оправки (фиг.1). При прокатке в калибрах коротких заготовок мостовые схемы с тензорезисторами могут быть запитаны постоянным напряжением, а блоки 18 и 19 выполнены как после- довательное соединение операционных усилителей постоянного тока с большими разделительными емкостями между ними. Тогда блоки 18 и 19 представляют собой усилители переменного40 напряжения очень низкой частоты так, чтобы за время прокатки заготовки напряжение на выходе усилителей вследствие заряда переходных емкостей изменялось незначительно. При .этом постоянная составляющая сигнала с 898 4датчиков 16 и 17, присутствующая приотсутствии металла в калибрах, а также обусловленная неточностью настройки мостовых схем, изменениемнастройки нажимного устройства, отсутствует, что увеличивает надежностработы устройства.Поскольку зависимость У,ь,х =.Ь 2К 4нелинейна, разрешающая способность устройства различна приразличном положении калибра на валках.Поэтому при изготовлении устройстважелательно в качестве делимого братьвыходное напряжение блока преобразования и формирования сигнала датчика,расположенного на стороне, где расстояние между калибрами наименьшее. Если,например, наименьшее расстояние между калибрами находится на левой стороне валков (фиг.1), в качестве делимого желательно взять 31,У 113 = КЗ= К 4бь 1 х 132 Ь 1так как изменение положения калибра налевой стороне валков вызывает большее(по абсолютной величине) изменениеБ ,х, чем при том же изменении положения калибра в правой части валков.При перемещении калибра на величинуАЬ вправо выходное напряжениеЬ 213 = К 4= ---ВЬ Х ЬИзменение выходного напряженияд цвылЬгд 13 вьр 13 вь 13 . = К 4- К 4 х1 Х вйхЬ ДЬщ К ФхЬ + ЬЬ Ь 1:- где К 5 = сопзС при ДЬ ( Ь 2;дЬ (с Ь 1Отсюда видно, что при использовании в качестве делимого Б 1 абсолютное изменение Д Пзь, от изменения положения калибра тем больше, чем меньше Ь 1, т.е. чем ближе к левому краювалков расположен калибр.,За г Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 з 6584/9 ВНИИПИ Го по дел 113035, МоТираж 54 ударственного ам изобретений ква, Ж, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5