Устройство для автоматического регулирования толщины полосы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Э(59 В 21 В 37 02 зд ЛАЯВд ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИМИДЖ ,".ь.",ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(56) 1.Авторское свидетельство СССРР 710739, кл, В 21 Н 8/00, 1978,2. Авторское свидетельство СССРР 500841, кл, В 21 В 37/00, 1974.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСИН содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель, регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости,первый вход делителя соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый выход задатчика номинальной выходной толщины соединен с пер-вым входом переключателя,. а выходрегулятора обжатия соединен со.входом системы перестановки валков,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения возможностипрокатки полос заданной длины с моно. тонно изменяющейся заданной толщиной и тем самым снижения расходаметалла в конструкциях, оно дополнительно содержит измеритель длины выходящей полосй, задатчик длины выходящей полосы, ключ, компаратор,триггер, причем выход датчика выходнойскорости полосы соединен с входамиизмерителя длины выходящей полосыи первым входом ключа, выход измеЯО,1011291 А рителя длины выходящей полосы через ключ соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика длины выходящей полосы, выход задатчика длины выходящей полосы соединен также с первым входом вычислительного блока, второй вход вычислительного блока соединен с датчиком выходной скорости полосы, выход компаратора соединен со вторым входом ключа и через триггер с третьим входом переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом задатчика номинальной выходной толщины, первый и второй выходы переключателя соединены с третьим и четвертым входами вычисли- Е тельного блока, выход вычислитель ного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход ко" торого соединен с выходом измерителя входной толщины полосы.Ф2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок содержит делитель, блок вычитания и блок умножения, причем файф первый вход блока умножения соединен (. с выходом блока вычитания, а выход блока умножения соединен с первым входом делителя, второй вход ко- ,Мффб торого является первым входом вычис- Ке лительного блока, второй вход блока умножения является вторым входом вы-числительного блока, первый и второйвходы блока вычитания являются третьим и четвертым входами вычислительно" го блока, а выходделителя является выходом вычислительного блока.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что измеритель входной толщины содержит блок умножения и дифференцирующий блок, причем первый и второй входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчикаъходной скорости полосы и выходом датчика толщины,вы1011291 ход блока умножения соединен со вторым входом делителя устройства, выход которого соединен с дифференциИзобретение относится к автомати" эации станков холодной прокатки,Известно устройство, которое обеспечивает прокатку полос переменной толщины и содержащее установленные 5 в станине рабочие валки, привод вращения валков и привод вертикального перемещения одного из валков, механизм для управления вертикальным перемещением одного из валков в эави-,1 О симости от скорости иэделия, размещенный на выходе изделия из валков. При этом механизм для управления вертикальным перемещением одного иэ валков выполнен в виде связанного с приводом вертикального.перемещения программного кулачка, валка, кинематически связанного с иим, вала, размещенного вдоль направления выхода изделия и имеющего винтовую канавку, направляющей 2 О с кареткой, на которой размещен ролик, контактирующий с винтовой канавкой вала, и щупа, имеющего воэможность взаимодействия с выходящим из валиков иэделием. В механизме для управ ления вертикальным перемещением одного из валков установлен ползун, взаимодействующий с программным кулачком, на котором установлен микрометрический винт, взаимодействую О щий с управляющим гидравлическим золотником Г 13. Недостаток этого устройствазаключается в том, что оно приемле- З 5 мо лишь для регулирования толщины на полосах относительно малой и постоянной жесткости по сравнению с жесткостью клети, так как в противном случае толщина полосы не соответ О ствует толщине, задаваемой программой. При прокатке полос, жесткость которых выше жесткости клети, т.е.при холодной прокатке широких и тонких полос типа штрипса, листа, это устройство неприемлемо, так как не 45 предусматривает контроль получаемой толщины и оперативную поправку задания амплитуды перемещения валка по ходу прокатки, не учитывает изменение условий прокатки, связанных 50 с наклепом и утонением полосы, т.е.повышением ее жесткости, не учитывает наследственных изменений в толщине и механических свойствах подката, не может обеспечить прокатку рулон- .55 ного материала. рующим блоком, выход дифференцирующего блока является входом регулятора обжатия,2Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство автоматического регулирования толщины полосы на стане холодной прокатки, содержащее датчик толщины полосы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель, регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, первый вход дели" теля соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый выход задатчика номинальной выходной толщины соединен с первым входом переключателя, а выход регулятора обжатия соединен со входом системы перестановки валковУстройство обеспечивает контроль толщины и оперативную коррекцию регулирующего воздействия, учитывает изменение в условиях прокатки, наследственное из менение толщины и механических свойств подката2 1.Недостаток его в том, что оно не обеспечивает получение полосового металла с заданной изменяющейся монотонной толщиной на заданной длине,Цель изобретения - обеспечение возможности прокатки полос заданной длины с монотонно изменяющейся заданной толщиной и тем самым снижение расхода металла в конструкциях.Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического регулирования толщины полосы, содержащее датчик толщины полбсы, датчики входной и выходной скорости полосы, измеритель входной толщины, делитель, регулятор обжатия, вычислительный блок, задатчик номинальной выходной толщины и переключатель, причем первый и второй входы измерителя входной толщины соединены соответственно с выходом датчика толщины и выходом датчика входной скорости, первый вход делителя соединен с выходом датчика выходной скорости полосы, первый выход эадатчика номинальной выходной толщины соединен с первым входом переключа-. теля, а выход регулятора обжатия соединен со входом системы переставовки валков, дополнительно содержит измеритель длины выходящей полосы, задатчик длины вцходящей полосы, ключ, компаратор, триггер причем выход датчика выходной скорости соединен со входами измерителя днины выходящей полосы и первым входом ключа, выход измерителя длины выходяЬей полосы через ключ соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика 10 ,цлинц выходящей полосы, выход эадатчика длины выходящей полосй соединен также с первым входом вычислительного блока, второй вход вычислительного 5 лока соединен с датчиком 15 выходной скорости, выход компаратора соединен со вторым входом ключа и,через триггер с третьим входом переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом задатчика номинальной выходной толщины, первый и второй выходы переключателя соединены с третьим и четвертым входами вычислительного блока, выход вычислительного блока соединен с первым входом регулятора обжатия, второй вход которого соединен с выходом измерителя входной толщины полосы.Вйчислительнцй блок содержит 30делитель, блок вычитания и блокумножения, причем первый вход блокаумножения соединен с выходом блока. вычитания, выход блока умножения соединен с первым входом делителя, 35второй вход которого является первымвходом вычислительного блока, второйвход блока умножения является вторым,входом вычислительного блока, первыйи Второй входы блока вычитания являются третьим и четвертым входамивычислительного блока, выход делителя является выходом вычислительного блока.Измеритель входной толщины содержит блок умноженияи дифференцирующий блок, причем первый и второй входы блока умножения соединены соответственно с выходом датчика входной скорости. полосы и выходом датчика толщины, выход блока 50умножения соединен со вторым входомделителя устройства, выход которогосоединен с дифференцирующим блоком,выход дифференцирующего блока является входом регулятора обжатия. 55На чертеже представлена блоксхема устройства.Исходя из структуры блок-схемыустройства, полоса 1 проходит черезклеть 2 с системой 3 перестановки 60валка, воздействующей на толщину ф полосы. Стрелками показаны направления прокатки и входная и выходнаяскорости полосы. Перед входом вклеть стана установлен датчик 4 вход ной толщины полосы Ь, На стане установлены также датчики 5 и 6 входнойи выходной скоростей полосы.Выход датчика 4 входной толщинысоединен с первым входом датчика 7 толщины, второй вход которого соединенс выходом датчика 5 входной скорости полосы.Измеритель 8 изменения толщинысодержит .блок 9 умножения и дифференцирующий блок 10, причем первыйи второй входы блока 9 умножениясоединены соответственно с выходомдатчика 5 входной скорости У полосыи выходом датчика 7 толщины, выходдатчика 6 выходной скорости У полосыи выход блока 9 умножения соединенысоответственно с первым и вторымвходами делителя 11, выход которогочерез.дифференцирующий блок 10 соединен со вторым входом регулятора12 обжатия. Выход датчика 6 выходнойскорости У полосы соединен совходом измерителя 13 длины Ь выходящей полосы и с первым входом ключа 14, выходы измерителя 13 длиныЬ выходящей полосы . через ключ 14соединен с первым входом компаратора15, второй вход которого соединенс выходом задатчика 16 длины Ьвыходящей полосы, выход компараторасоединен со вторым входом ключа 14и со сходом триггера 17,Первый и второй выходы задатчика18 номинальной выходной толщины Ьи и соединены соответственно сриоХпервым и вторым входами переключателя 19, третий вход которого соединенс выходом триггера 17, Вычислительный блок 20 содержит делитель 21,блок22 умножения и блок 23 вычитания,причем первый и второй выходы переключателя 19 соединены соответственно с первым входом блока 22 умножения, второй вход которого соединенс выходом датчика 6 выходной скорости У 1 полосы, выход блока 22 умножения соединен с первым входом делите- .ля 21, второй вход которого соединенс выходом задатчика 16 длины Ьэвыхо- .дящей полосы, выход вычислительногоблока 20соединен с первым входомрегулятора 12 обжатия, выход которого соединен со входом системы 3перестановки валков.Устройство работает следующимобразом.Во время прокатки по мере выходапрокатной полосы иэ валков измеритель13 интегрирует выходную скорость У,во времени и таким образом определяет длину прокатанной полосыФЬ У 3оПри равенстве длины прокатаннойполосы Ь заданному значению Ь уча-.стка полосы с монотонно изменяющей 1011291ся толщиной на входе компаратора 15появляется сигнал, который замыкаетключ 14, снимает накопленную измерителем 13 информацию о длине прокатанной полосы и "опрокидывает"триггер 17, который в свою очередьменяет местами задания Ь,и цяднавходах в вычислительный блок 20, т.еменяет местами вычитаемое и уменьшаемое на блоке 23 вычитания вычислительного блока 20, таким образомопределяя задание на уменьшение илиувеличение выходной толщины. На выходе вычислительного блока 20 определяется требуемое изменение выходной толщины на единицу длины полосыпри ее данной текущей выходнойскорости Ч На выходе делителя 11 измерителя8 появляется величина Ь =104 оЬ,а на выходе дифференцирующего блока10 измерителя 8 величинад 4. Нарегуляторе 12 обжатия сравниваютсятребуемое, заданное изменение толины полосы У 1 ох-Ь ийи)ч,1 э и текущее ВЬ 1 Ж. Знак разности этих .величин определяет требуемое направлениеперемещения валка, т,е. увеличениеили уменьшение давления в клети,а амплитуда -, скорость этого перемещения в соответствии с заданным изменением толщины, сформированнымна вычислителъном блоке 20, и текущим изменением толщины, определенной измерителем 8,.Сигнал с регулятора 12 обжатияуправляет системой 3 перестановки валков. Таким образом, данноеустройство обеспечивает заданиетребуемой длины полосы с монотонно изменяющейся толщиной требуемыхминимальной и максимальной толщиныполосы на требуемой длине, расчеттребуемого изменения толщины наединице длины, контроль прокатаннойдлИны полосы с требуемым изменениемтолщины, контроль текущего изменения толщины, регулирование толщиныпо сопоставлению требуемого изменения толщины с текущим, автоматическое изменение задания при прокатке.участка полосы требуемой длины с требуемым монотонным изменением толщины по сопоставлению задания длиныс фактически прокатанной ее величиной, прокатку полос заданной длины и переменной заданной толщины врулоне.При:этом учитывается наследственное изменение толщины и механичес-ких свойств подката, изменение жесткости полосы и.других условий прокатки, так как регулирование ведется по отклонению толщины от заданного значения.Участки полосы с заданной длинойи требуемым изменением толщины всовокупности, в рулоне, представля ют полосу с периодическим изменением толщины от максимальной заданной толщины Ь , до максимальнойЬ,щ и от Ь , до Ь ; и т,д.При этом заданная длина С с монотонным изменением толщины соответствует полупериоду. Выходные длинаи толщина контролируются самописцамиеЭкономический эффект от применения устройства может быть полученза счет применения мембранных и консольных конструкций меньшей металлоемкости изготовляемых из полос с7переменной толщиной. Применение внародном хозяйстве полосового проката в рулонах с заданной перемен- .ной толщиной на заданной длинбобеспечивает экономический эффект засчет снижения расходного коэффициента при производстве проката, умень. -шения веса готовых изделий и экономии металлов, повышения надежностии улучшения эксплуатационных свойствизделий и машин. Устройство, что особенно важно, обеспечивает воэможность 40 создания принципиально новых конст:рукций изделий и освоение новой тех 1 нологии производства, которая корен- тным образом может увеличить производительность труда.45 Значительная экономия может бытьдостигнута при использовании полосового проката с регулируемой толщиной в авиастроении и применении профильного настила и покрытий. В этом 50 случае за счет выбора требуемого профиля, сокращения количества сварныхшвов экономия листа может составить40-50, а срок службы изделий можетбыть увеличен в 2-3 раза,1011291 итель Ю. Рыбье И.Тепер Редактор И;Иитровка Еоррект ошк Заказ 2633/1 одписно илиал ППП фПатентп, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 4 2 Тираж 814 ВНИИПИ Государственноюпо.делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ра омитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/