“устройство для измерения скорости входа металла в клеть при при прокатке

1111 563203 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(22) Заявлено 25,09.75 (21) 2175064/02с присоединением заявки1) М. Кл,"- В 21 В 37/00 осударственный комитет авета Министров СССР 3) Приоритетпубликовано 30.06,77, Бюллетень2 ата опубликования описания 07.09.77 К 621.3.076,(088.8)(71) Заявитель Украинский государственный проектный институт ТяжпромэлектропроектОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВХОДМЕТАЛЛА В КЛЕТЬ ПРИ ПРОКАТКЕ(54 вается весьма раняются ука подпором ели катных двнга механооборуд низмов (роль неточным, в связи с анные недостатки, с ка, добавочной перег телей и повышен нь ования вспомогатель ангов),чем не уствязанные с рузкп пром пзнс сом ных мехаИзобретение относится к области металлургии, в частности к прокатке металла преимущественно на реверсивных обжимных станах горячей прокатки типа блюминг и слябинг, а также толстолистовых и заготовочных станах.Известно, что скорость входа металла в клеть необходимо согласовать со скоростью различных вспомогательных механизмов, в основном рольгангов и станинных роликов, для исключения преждевременной порчи роликов из-за дополнительного трения их бочек о заготовку со стороны входа металла в клеть.Кроме того, при одновременном нахождении металла в вертикальных и горизонтальных валках слябинга или универсальных клетях скорость входа металла в клеть необходимо учитывать для исключения подпора металла и перегрузки прокатных электродвигателей, в основном, вертикальной клети.Поскольку скорость входа металла в клеть меньше скорости выхода из клети на величину относительного обжатия, то соответствующее уменьшение скорости, например, рольгангов со стороны входа металла в клеть необходимо осуществить на указанную величину обжатия.Величинав клети вотличается,клеть по ср относительного обжатия металла различных пропусках существенно учет скорости входа металла в еднему значению обжатия оказыНаиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности н достигаемо му результату является устройство, содеркащее тахогенсратор, соединенный с двигателем клети, квадратором, усилителем, интегратором и выпрямителем. В это устройство введены корректирующий тахогенератор, связанный 15 также с двигателем клети и включенныйвстречно с упомянутым тахогенератором, осевое фотореле, датчик захвата металла валками, контакторы направления прокатки и потснциометр, механически связанный с нажим ным механизмом, причем выход первого тахогенератора через контакты осевого фотореле, датчик захвата металла, интегратор, зашунтированный контактами контакторов направления прокатки, квадратор, усилитель и вы прямитель соединены с потенциометром, который в свою очередь соединен с корректирующим тахогенератором 11.Однако в таком устройстве воздействие накорректирующий тахогенератор осуществля- ЗО ется через его обмотку возбуждения, которая(3) 55 в - вт - Л.к 65 обладает определенной электромагнитной инерционностью.В связи с этим сигнал на выходе корректирующего тахогенератора появляется с некоторым запаздыванием. Поэтому электрический сигнал на выходе данного устройства, пропорциональный скорости входа металла в клеть, также несколько отстает во времени по сравнению с операцией расчета дуги захвата и абсолютного обжатия металла, осуществляемыми имеющимися в данном устройстве интегратором и квадратором.Кроме того, установка дополнительного корректирующего тахогенератора иногда конструктивно затруднена.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.Для этого в устройство, содержащее тахо- генератор, соединенный с двигателем клети, осевым фотореле, датчиком захвата, интегратором, квадратором и датчиком положения нажимных винтов, введены потенциальный разделитель и блок умножения, первый вход которого соединен с выходом квадратора, а второй - с выходом тахогенератора, соединенного с датчиком положения нажимных винтов, выход которого встречно соединен с выходом тахогенератора и согласно с выходом потенциального разделителя.На чертеже изображена схема устройства. Она включает заготовку 1, прокатные валки 2, нажимные валки 3, тахогенератор 4, осевое фотореле 5, засвечивающееся при заполнении металлом зева валков, датчик 6 захвата, фиксирующий момент входа металла в клеть и реагирующий на скорость изменения момента прокатки в процессе заполнения калибра валков, например дифференцированный сигнал мессдозы, интегратор 7, запоминающий интегральное значение входной величины после ее исчезновения, квадратор 8 (алгебраический) включающий в себя усилитель, блок 9 умножения, датчик 10 положения нажимных винтов (например, сельсин), контакты 11 контакторов направления прокатки и потенциальный разделитель 12.Заготовка 1 прокатывается валками 2, Нажимными винтами 3 осуществляется перемещение верхнего валка по мере обжатия заготовки от пропуска к пропуску.Напряжение тахогенератора 4 через цепочку, состоящую из контактов осевого фотореле 5, датчика 6 захвата, интегратора 7, квадратора 8 подано на один из входов блока 9 умножения, на другой вход которого подано напряжение тахогенератора 4. Интегратор 7 зашунтирован контактами 11 контакторов направления прокатки, выход блока 9 умножения подан на вход потенциального разделителя 12.При захвате заготовки 1 валками 2 срабатывает датчик 6 захвата, и запоминающий интегратор 7 начинает интегрировать скорость валков 2, поскольку напряжение тахогенератора 4, поданное на выход запоминающего интегратора 7, при постоянном возбуждении тахогенератора пропорционально скорости валков.Когда заготовка 1 заполнит зев валков 2, засвечивается и срабатывает осевое фотореле 5, интегрирование скорости валков прекращается, но на выходе запоминающего интегратора 7 на время нахождения металла в валках остается запомненной в виде напряжения величина пути валков, пропорциональная дуге захвата 1. Известно, что дуга захвата 1 связана с катающим радиусом г и абсолютным оожатием ЛЙ соотношением1= г Ьй, (1) откуда абсолютное обжатие Лй равноЛй = - = - Р, (2)г г При подаче выходного напряжения интегратора 7 на вход квадратора 8 на выходе его будем иметь напряжение, пропорциональное абсолютному обжатию Лй (см. выражение 2), причем величина является постоянным множителем, который может автоматически, например для блюминга, корректироваться в функции положения линеек манипулятора.Следовательно, на один из входов блока 9 умножения будет подан сигнал, пропорциональный абсолютному обжатию Лй, на другой вход блока 9 умножения подан сигнал, пропорциональный (без учета опережения) скорости выхода металла из валков.При отсутствии обжатия в клети напряжение на выходе блока 9 умножения равно нулю.Для потенциальной развязки электрических цепей выход блока 9 умножения подключен ко входу потенциального разделителя 12, на выходе которого при указанном условии напряжение также равно нулю.Поскольку напряжения на выходе тахогенератора 4 и потенциального разделителя 12 включены встречно, то суммарное напряжение их Ух в этом случае, т. е. при отсутствии обжатия будет равно напряжению С,т тахогенератора 4.Г 1 ри наличии в клети обжатия ЛЬ на выходе потенциального разделителя 12 появляется напряжение ЛЬ, зависящее от угловой скорости валов Ь н от величины обжатия ЛЙ, т. е. Следовательно, при наличии обжатия ЛЬ суммарное напряжение Ул на выходе схемы будет равно Если указанное эталонное напряжение Увт тахогенератора 4 выбрано пропорциональныммаксимальной входной толщине заготовки Й,которая прокатывалась бы без обжатия, то, на основании (3) и (4), можем записать е - вт Лк Ймакс ф Лй ф:Следовательно, суммарное напряжение У- будет пропорционально (без учета опережения) сскУндномУ объемУ металла Яллакс=и бракс (прн единичной ширине), покрываемого без обжатия, уменьшенному на секундный объем ЛЯ=А и Лп обжимаемой части слитка (Й - коэффициент пропорциональности),Полученное напряжение Ух по выражению (5) пропорционально скорости вх входа металла в клеть.Действительно, секундный ооъем металла Яр при прокатке с обжатием Лп равенЮр - Ямакс ЬЯ, (6)На основании равенства секундного объема металла, можем записатьЯр - Ямзкс М - макс вых Лл вых -- ызкс вх - ыакс ( вых ЛИ (7)На основании (7) можем записатьЛ1 вых - максЛ л (8)где ЛР - скорость отставания металла со стороны входа в клеть.Заменим соответственно (без учета опережения)л вых - 1 фгде Й - указанный выше коэффициент пропорциональности.На основании (8) получимП: максЛП. (9)Далее на основании (5) и (9) и рассмотренной выше электрической схемы получения произведения Лп п, получимЛпП =-.= Л 7 к == максЛ П (10)На основании (5) и (10) можем записать7 е -вт Лк .= лиакс л лмакс ЛП --==иакс( вых) =макс вх (11)Следовательно, напряжение У, пропорционально скорости входа металла в клеть 1 вх.Напряжение Ул пропорциональное скорости входа металла в клеть вх. является управляющим для рольгангов, станинных роликов, для впередистоящих клетей и т. д.По мере перемещения нажимных винтов вниз величина напряжения ЛУк посредством датчика положения нажимных винтов 10 увеличивается, в связи с чем напряжение тахогенератора 4 всегда приводится к обжатию металла при максимальной (исходной) толщине заготовки. Поэтому для любой скорости прокатки, независимо от тол цнны заготовки, скорость входа металла в клеть будет определяться в соотве;ствнн с реальным относительным обжатн ем металла.На чертеже пунктиром показаны положениявалков, нажимных винтов и потенциометра при прокатке более тонкой заготовки.Нормально закрытые контакты 11 конта 1 лто ров направления прокатки необходимы длясброса на нуль запомненного в данном пропуске напржени интегратора 7 перед каждым последующим пропуском.Отметим, что вариаптно потенциальный раз делитель 12 может быть включен также между выходом тахогенератора 4 и осевым фото- реле 5, либо в пном месте схемы (на чертеже не показано).В случае использования в качестве датчика 20 10 положения нажпмных винтов сельспна выходное выпрямленное напряжение этого сель- сина, независимо от направления прокатки должно быть включено встречно с выходом тахогенератора 4 и согласно с выходом потен циального разделителя 12.Для этого выходное напряжение сельсинапри изменении направления прокатки реверсируется посредством не показанных на фигуре нормально открытых контактов 11 кон такторов направления прокатки.Если в качестве датчика положения нажимных винтов 10 используется пассивный элемент (реостат илн потенцпометр), то необходимость в указанных нормально открытых 35 контактах отпадает,Формула изобретенияустройство для измерения скорости входаметалла в клеть при прокатке, содержащее 40 тахогенератор, соединенный с двигателем клети, осевым фотореле, датчиком захвата, интегратором, квадратором, датчиком положения нажимных винтов, о тл и ч а ю щ се с я тем, что, с целью повышен:я быстродействия, оно 45 снабжено потенциальным разделителем и блоком умножения, первый вход которого соединен с выходом квадратора, а второй - с выходом тахогенератора, соединенного с датчиком положения нажпмных винтов, выход кото рого встречно соединен с выходом тахогенератора и согласно с выходом потенциального разделителя.Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе55 1. Авт. св. Кс 438460, кл. В 21 В 37/00, 1972,б 63203 Составитель А. Абросимовктор Е. Дайч Техред М. Семенов Коррек Хмелев Изд.649 Т Государственного комитета Сопо делам изобретений и от 3035, Москва, Ж 35, Раушска 2414 ЦНИИП ираж 1080вета Министровкрытийя наб., д. 4/5 ака одписное Типография, пр. Сапунова