Устройство для стабилизации положения переднего конца полосы

.ИОТВКА ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ едиследсоепод ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР М 1477492, кл. В 21 В 37/00, 1989.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРЕДНЕГО КУНЦА ПОЛОСЫ(57) Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования на широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения - уменьшение износа роликов рольганга и снижение расхода электроэнергии, Поставленная цельдостигается тем, что в устройстве для стабилизации положения переднего конца полосы, содержащем электромагниты 1-4, расположенные между роликами отводящего рольганга, демультиплексор 5, регулируемый источник 6 напряжения, вычислительный блок 7 и задатчики 9 и 8 толщины и ширины полосы, причем выход задатчика 8 ширины полосы соединен с первым выходом вычислительного блока 7, выход которого соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, выход которого соединен с входом демультиплексора 5, выходы которого соединены с входами соответствующих элект-, ромагнитов 1 - 4, датчики 11-18 подъема головы полосы, задатчик 10 плотности металла полосы, причем датчики 11 - 18 высоты подъема установлены попарно так, что в парах датчики расположены на фиксированном расстоянии друг от друга, выход задатчика 9 толщины соединен с вторым входом вычислительного блока 7, третий вход которого соединен с выходом задатчика 10 плотности, четвертый и последующий входы (по числу датчиков высоты подъема) 3 вычислительного блока 7 соответственно соединены с выходами датчиков 11 - 18 высоты подъема, выход вычислительного блока 7 соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, вход которого сонен с первым входом коммутатора, поующие входы которого соответственно д динены с выходами датчиков 11-18 О ъема полосы, 2 ил.с 310 20 25 40 4550 55 Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования на широкополосных станах горячей прокатки, Цель изобретения - уменьшение износа роликов рольганга и снижение расхода электроэнергии.На фиг, 1 изображена блок-схема устройства для стабилизации положения переднего конца полосы; на фиг. 2 - схема,поясняющая алгоритм работы вычислительного блока,Устройство для стабилизации положения переднего конца полосы содержит плоские электромагниты 1 - 4, демультиплексор 5, регулируемый источник 6 напряжения, вычислительный блок 7, задатчики 8, - 10 ширины, толщины и плотности, датчики 11 - 18 величины подьема передней части полосы, каждая пара которых расположена на фиксированном расстоянии друг от друга. Первый, второй и третий входы вычислительного блока 7 соответственно соединены с выходами задатчиков 8 - 10 ширины, толщины и плотности, четвертый вход вычислительного блока 7 и последующие входы (по числу передней части датчиков подъема) соответственно соединены с выходами датчиков 11-18 величины подьема передней части полосы, выход вычислительного блока 7 соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, выход которого соединен с первым входом демультиплексора 5, последующие входы которого соответственно соединены с выходами датчиков величины подьема передней части полосы.Устройство работает следующим образом,Перед началом работы в задатчики 8-10 соответственно заносят ширину, толщину и плотность металла. Для микропроцессора (блок 7) разрабатывают комплекс программ, осуществляющий синхронизацию вычислительного процесса и событий - входов полосы в зоны действия датчиков, пуска, остановки комплекса и других вспомогательных событий. Комплекс программ может содержать следующий набор задач:диспетчер событий - осуществляет начальный пуск, синхронизацию событий и работу функциональных задач, т. е, выполняетроль тактирующего блока; функциональная задача опроса датчиков наличия и идентификации номера сработавшего датчика - аналог дешифратора;функциональная задача расчета компенсирующей силы и тока питания электромагнитов. л3035 Микропроцессор должен быть оснащеноперационной системой для управления задачами.В исходном состоянии электромагниты1 - 4 обесточены. При входе полосы в зонудействия датчика 11 измеряется и запоминается величина подъема. передней частиполосы над уровнем рольганга.При входе головы полосы в зону действия датчика 12 производят расчет компенсирующей силы и соответствующей уставкидля регулируемого источника 6 напряжения,который вырабатывает напряжение для создания тока питания электромагнита 1 длякомпенсации аэродинамической подъемнойсилы,Формула для расчета компенсирующейсилы получена из фиг. 2, Здесь приняты следующие обозначенияР,щ - соответственно вес и масса приподнятого переднего конца полосы;а - угол подъема переднего конца полосы относительно горизонтальной плоскости;Ь, Ь - соответственно ширина и толщинаполосы;р - плотность металла полосы;у 1 - высота подъема переднего концаполосы, фиксируемая первым датчиком пары;у 2 - высота подьема переднего концаполосы, фиксируемая датчиком пары;1 О - расстояние между датчиками пары;1 - длина поднятой передней части полосы;Рх, Ру - соответственно горизонтальнаяи вертикальная составляющие аэродинамической силы Г, действующей на полосу;Еу - вертикальная составляющая упругой силы сопротивления изгибу от действияаэродинамической силы Г,Будем считать, что все силы сосредоточены в центре тяжести с поднятой частиполосы (фиг, 1). Условия подъема переднейчасти полосыЕуР+Еу, (1)Очевидно, что работа, совершенная силой Ру по подъему передней части полосы навысоту уоАгу=уоРу. (2)С другой стороны работа, совершеннаяпротив силы тяжести по подъему переднейчасти полосыАр = Р Уо = п 19 уо = И)эЯУо. (3)С точностью, достаточной для инженерных расчетов, неравенство (1) можно заменить равенством, отбросив последнееслагаемое в правой части, тогда справедливым будет равенствоАря=Ар, (4) откуда получается выражение для вертикальной составляющей аэродинамической силы Еу Еу=ВР 9 (5) 5 Для определения 1 будем считать, что геометрию поднятой передней части полосы можно описать линейной зависимостью. Тогда при наличии двух попарно расположенных на фиксированном расстоянии дат чиков (фиг. 1) можно определить, что у 81 пагс 9 - , - "-ь Р 9СОЯ(дГСЦ фС учетом формул сложения для кратных аргументов Е - (7) яп 2 агсрй Х)20 Для малыхуглов впа = а;тда =а, тогда(7) Е у 2 ЬР 9 оу 2 09 (8) дгс 1925 (приведенное упрощение может иметь значение при использовании маломощных вычислительных средств).В выражениях (7) и (8) известны все параметры (1 о, Ь 1 и, р и д - это постоянные, а а, у 1, у 2 получают путем измерения высоты фактического подъема датчиком подъема),На основании измерения по фактическому расстоянию у 1 и у 2 получаем величину аэродинамической силы, пропорционально З 5 которой рассчитываем необходимый ток питания электромагнита для компенсации аэродинамической подьемной силы.Напряжение с выхода источника 6 поступает в демультиплексор 5, где оно коммутируется на электромагнит, соответствующий паре датчиков, расположенных в зоне действия (в данном случае это электромагнит 1). Все остальные электромагниты заблокированы. Коммутация обеспечивает- ся благодаря дешифрации ситуации, когда есть сигнал от пары датчиков 11 и 12, а от других датчиков сигнала нет.При входе головы полосы в зону действия последующей пары датчиков (в данном случае дары датчиков 13 и 14) операции устройства повторяются, но при этом в демультиплексоре 5 дешифрируется ситуация, когда сигнал есть от пар датчиков 11 и 12 и 11 и 14, а от других пар сигналов нет,Поскольку демультиплексор настроен на все эти и подобные ситуации, возникающие по ходу головы полосы по рольгангу, устройство коммутирует соответствующий электромагнит, блокируя другие. Таким образом, алгоритм функционирования устройства следующий:1. Событие - вход полосы в зону действия первого датчика пары, например датчика 11. По этому событию - опрос датчика 11 и фиксирование результата.2. Событие - вход полосы в зону действия второго датчика 12 высоты подъема данной пары, По этому событию - опрос датчика 12 высоты подъема и фиксирования результата. Вычисление требуемой компенсирующей силы по формуле ,8) и выбор управляющего воздействия на регулируемый источник 6 напряжения для выработки на,пряжения, для создания компенсирующего тока питания плоского электромагнита (в данном случае электромагнита 1). Коммутация выработанного напряжения в демультиплексоре 5 на электромагнит 1, Блокировка питания всех остальных электромагнитов.При входе полосы в зону действия первого, а затем и второго датчиков пары действия по пунктам (1) и (2) повторяются.Таким образом, применение датчиков высоты подъема головы полосы сгруппированных в пары задатчика плотности обеспечивает уменьшение потребления электроэнергии и уменьшение износа роликов рольганга. Положительный эффект по сравнению с прототипом заключается в уменьшении потребления электроэнергии и уменьшении силы трения пары полоса - ролик.Формула изобретения Устройство для стабилизации положения переднего конца полосы, содержащее электромагниты, расположенные между роликами отводящего рольганга, демультиплексор, регулируемый источник напряжения, вычислительный блок и задатчики толщины и ширины полосы, причем выход задатчика ширины полосы соединен с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом демультиплексора, выходы которого соединены с входами соответствующих электромагнитов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения износа роликов рольганга и снижения расхода электроэнергии, оно снабжено датчиками величины подъема передней части полосы и задатчиком плотности металла полосы, причем датчики высоты подьема передней части полосы установлены попарно на фиксированном расстоянии друг от друга, выход задатчика толщины полосы соединен с вторым входом вычислительного блока, третий вход которого соединен с выходом задатчика плотности, четвертый и последующий входы (по числу1676697 у .г Составитель Ю,Передерийедактор М,Кобылянская Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцо каз 3065 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 датчиков высоты подъема) вычислительного блока соответственно соединены с выходами датчиков величины подъема передней полосы, выход вычислительного блока соединен с входом регулируемого источника напряжения, который соединен с первым входом демультиплексора, последующие входы которого соответственно соединены с выходами датчиков величины подъема пе редней части полосы.