Устройство для измерения рапределения натяжения по ширине прокатываемой полосы

СА-НИЕ РЕТЕЙИЯ Союз СоветскихСоциалистицескмРеспублик СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ 70 РСК 61) Дополиительн 22) Заявлено 08,0 ое к авт, свид-ву7,74 (21) 2041592/02заявки-(51) М. Кл. В 21 В 8706 с присоединени Гасударственный камитет Саватв 1 йинистрав СССР па делам изааретений и открытий(45) Дата опубликования описания 28.01,77(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ 2 ижает наде вращающегося вала, оезко ность устройства в работе.11 елью изобретения являе повышени Однак большое количество датчиков, тики которых должны быть , и наличие токосьемных устположение датчиков внутри характери идентичны ройств, ра Изобретение относится к средствамконтроля технологических параметоовпрокатного производства, в частности кконтролю формы прокатываемой полосыпутом измерения распределения натяжечия по ее шиоине,Известны уст"ойства для измеренияраспределения натяжения по ширине прокатываемой полосы, содержащие вал, вращающийся в подшипниках, на которомустановлены независимые силоизмерительные секции. Вал снабжен силоизмерительными датчлками, установленными равномерно по окружности и по длине вала,Поверх датчиков с предварительным напряжением насаживается бандаж, которыйконтактирует с измеряемой полосой.Электрический сигнал, пропорциональныйдавлению полосы на секции, снимается сдатчиков через токосъемные кольца. точности измерения.Цель достигается тем, что датчики перемещения установлены с наружной стороны секции в зоне, диаметоальпо противоположной месту контакта секции с полосой, каждая упругая секция выполнена10 в виде коаксиальных колец, соединенныхмежду собой двумя плоскими параллельными балками, гибкие оси которых параллельнывв соседних секциях и перпендикулярны оси вращения вала, что обеспечива 15 ет перемещение внешнего кольца под действием приложенной силы по закону модуля синуса угла поворота вала, на одномконце которого установлен датчик егоуглового положения,20 Такое конструктивное выполнение устройства повышает точность измерения, таккак система секции может быть рассчитанана минимальные усилия, где и требуется,как правило, максимальная точность изме 25 рения. Измерения же производят при пово541521 45 3роте секции на угол, когда синус этого угла г,;вен единице. При действии на секцию сил, превышающих грузэпэдъемнэсть балки, отсчет прогибов производят при таких уг,а, -"- , чтобы упругаясистема не б садилась;.ь пор, При этом одновременно фиксируют перемещение внешнего кольца и утод поворота балки,Кроме того, использование датчиков пе. ремешениИ, расположенных с наружной О стороны вала, резко упрощает конструкцию механической части и повышает надежность устройства. На фиг.показано устройство в рабочем положении, общий вид; на фиг, 2 - устройство, вид сбоку; да фиг, 3 показан пример выполнения упругой секции; на фиг, 4 - форма сигнала с датчиков при мальх силах; на фиг. 5 - форма сигнала с датчиков при больших силах. На вал 1 насажень упругие секции 2, каждая из которых имеет наружное кольцо 3, контактирующее с измеряемой полосой, и внутреннее кольцо 4, котоГ,ое охватывает вал и удерживается на нем за счет сид трения, создаваемых посадкой. Кольца 3 и 4 соединены между собой параллельными балками 5, гибкие оси которых паоаллельны в соседних секциях и перпендикулярны оси вращения вала. датчики перемещения 6 устанавливаются под каждой секцией со стороны, диаметрально противоположно прэкатываемой полосе. На одномЖ конце вала установлен датчик его углового положенич 7. Вал вращается в подшипниках 8 за счет трения с полосой.Устройство работает следующим образом. При установке устройства на стане,40 прокатывающем полосу с продольным натяжением, ролик ставят с превышением относительно уровня прокатки и создают силовую петлю (см. фиг. 2). Полоса оказывает на образующую силоизмерительных секций 2 давление Р пропорциональное натяжению полосы и всличине заданного превышения, Г 1 ри движении ду полосы измерительный ролик вращается совместно с упругой системой каждой секции. Сила Р, действующая на упругую систему, вызывает прогиб последней на величину ц =КР Ый Р 1, где Ч - угол по- Я ворота секции относительно направления действия силы, К - коэфрициент пропорциональности между силой и прогибом секции при 1 д Р 1 =- 1. Так как 5 п. Р изменяется при повороте вала на 90" от 60 0 до 1, то и прогиб будет изменяться от0 до При действии силы Р, меньшей, чемгрузоподъемность упругой системы, криваяпоогибов во времени имеет вид, изображенный на фиг, 4, Пи действии сил, большихгрузэпэдъемности балок при Яст Т= 1,кривая прогибов во времени имеет вид,изображенный на фиг. 5.Плоский учагток соответствует закрытию зазора между балкой и валом. Обычно с целью зашиты упругой системы отперегоузок этот зазор выбирают из допустимых механических напряжений в материале балки.Однако на кривой ( см, фиг. 5) имеется участок (точки й,Г, 6, 2 ), где прогиб пропорционален приложенной силе. Измеояя угол поворота вала и прогиб балокв точках Об,б,можно вычислить величину действующей на секцию силы. Сравнивая измеренные и вычисленные силымежду собой, можно судить о характерераспределения натяжения по ширине полосы.Монотонные дрейфы системы измерения,вызванные температурными деформациями,общим изгибом вала под действием внешних сил, износом поверхности вала и собственным дрейфом датчика, могут бытьустранены при обработке сигнала с датчика согласно методике, изложенной в описании способа, реализуемого данным устройством,Предложенное устройство может найти применение не только в прокатном производстве, но и в других отраслях народного хозяйства, например в текстильной, бумагоделательной и т.п., т.е. там, где требуется знать распределение натяжения по ширине движущегося материала,Формула изобретения 1. Устройство для измерения оаспредедения натяжения по ширине прокатываемой полосы, содержащее вал с установленными на нем и деч тич ными упругими секциями, датчики перемещений секций и датчики углового положения вала, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждая упругая секция выполнена в виде коаксиальных колец, из которых внутреннее, пэсаженнэе на вал,соединено с внешним двумя параллельными балками, гибкие оси которых в соседних секциях параллельны друг другу и перпендикулярны оси вращения вала.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что датчики линейных перемещений секций размещены с наружнойстороны каждой секции диаметрально противоположно прокатываемой полосе.0 оставитель А. Масловхред О. Луговая Корректо акт ирко Лакида каз 5873/4 77 та С стров С го ретенЖ 3 и от Рау 1 ц д, 4/5 Тираж Государственн по делам изоОЗэ, Москва Филиал ППП "Патент", г одписноовета Миытийая наб од, ул, Проектная,