Устройство автоматического контроля прогибов роликов машины непрерывного литья заготовок

,80127 1 А 1 Д 1 4 В 22 0 11 НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ(71) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГОКОНТРОЛЯ ПРОГИБОВ РОЛИКОВ МАШИНЫПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относится к металлургии, точнее к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения -повьппение качества слитка и производительности машины непрерывного литья заготовок за счет повышения точности определения прогибов роликов.Существо изобретения сводится копределению прогиба роликов машинынепрерывного литья заготовок путемопределения тока электропривода роликас учетом влияния скорости вытягиванияслитка. Прогиб роликов определяетсясхемой, реализующей математическоевыражение, с учетом раствора мепдуроликами перед разливкой, радиусароликов, заданной толины слитка, тока холостого хода приводного электродвигателя, 2 ил.Изобретение относится к металлургии, точнее к непрерывной разливкеметаллов,Цель изобретения - повышение ка -чества слитка и производительности5машины непрерывного литья заготовокэа счет повышения точности определения прогибов роликов и их своевременной отбравковки.На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства автоматическогоконтроля прогибов роликов машинынепрерывного литья заготовок; нафиг. 2 - схема контакта приводногоролика со слитком при наличии прогиба.Устройство автоматического контроля прогибов роликов машины непрерывного литья заготовок состоит из приводного электродвигателя 1, датчика2 скорости вытягивания слитка, датчика 3 силы тока, квадратора 4, ручных эадатчиков 5 - 10, блоков 11-13(19 и 20 деления, блока 21 нелинейных операций аппроксимации сов, блока 22 нелинейных операций аппроксимации агссоэ, интегратора 23, нуль-органа 24, блока 25 временной задержкиселектора 26 наибольшего сигнала, се 30лектора 27 наименьшего сигнала., схемы И 28, блока 29 сравнения, табло30 индикации и сигнализации и регистратора 31, выполненных на базе устройств агрегатного комплекса электрических средств регулирования в микроэлектронном исполнении.Устройство работает следующим образом,После ремонта перед началом серииразливок производятся инструментальное измерение раствора й между роликами и установка его значения наручном задатчике 9, на ручном задатчике 10 устанавливается радиус роли Р = д , - с 1ков К, на ручном задатчике 8 - толщина слитка Ь , а на ручном задатчике7 - минимальное перемещение слитка,ниже которого возникают термическиедеформации роликов. Далее осуществляются включение без металла машины 35 Полученное текущее смещение поступает на селекторы 26 и 27 наибольшего и наименьшего сигналов, где осуществляется выделение максимума Й и минимума Й я смещений оси роли ка. непрерывного литья заготовок и определение тока холостого хода приводного электродвигателя с установкойего значения на ручном задатчике 6. 5Коэффициент Ъ параболической зависимости тока приводного электродвигателя от скорости вытягивания слитка устанавливается на ручном задатчике5 и при необходимости проверяетсяпутем разгона машины со слитком,На этом завершаются подготовительныеоперации на устройстве автоматического контроля прогибов роликов машинынепрерывного литья заготовок. Работаустройства начинается при появлениислитка между роликами.Сигнал, пропорциональный скоростивытягивания слитка Ч, с датчика 2поступает на квадратор 4 и далее наблок 11 умножения, где вычисляетсяпроизведение Ь 7 с последующимсложением с током холостого хода 1,в сумматоре 14,Полученный на выходе сумматора 14сигнал является исходным током привода 1 = 1 + Ь при скорости вытягивания слитка Ч и растворе А между роликами.Сигнал, пропорциональный текущему значению силы тока привода 1 Т, поступает на блок 19 деления, где вычисляется отношение К = Е, /1.Далее с помощью ручных задатчиков 8-10, сумматоров 15-18, блоков 12 и 13 умножения, блоков 21 и 22 нелинейных операций и блока 20 деления вычисляется текущее смещение оси приводного ролика. В-А В-Ас 1=В. соз (Кагссоз (1 ----К+ - .2 В. 2 В сумматоре 16 вычислется максимальный прогиб роликов роликовой пары по формуле Прогибом ролика является смещение оси ролика относительно оси его вращения, Причинами, вызывающими прогиб О ролика, являются остаточные механические деформации и термические деформации. Прогибы роликов по механическим деформациям имеют постоянный характер и контролируются с помощью 5 предлагаемого устройства.Термические деформации появляются при литье на пониженных скоростях и связаны с локальными перегревами1271641 и переохлаждениями противоположных сторон роликов, С выходом на рабочую скорость литья начинается выравнивание температуры поверхности роликов и снижение термических деформаций, 5 Термические деформации накладываются на механические и искажают картину прогиба роликаДля исключения влияния термических деформаций при определении максимального прогиба роликов роликовой пары в устройстве использованы интегратор 23, нуль-орган 24 с ручным задатчиком 7 минимального перемещения слитка, блок 25 временной задержки и схема И 28, с 5 помощью которых выявляется их возникновение и запрещается выдача результатов контроля до полного выравнивания температуры поверхности роликов, Это достигается определением переме щения слитка за время ЬТ путем Чо х д в интеграторе 23 и сравненияего с минимальным перемещением, ниже 25которого возникают термические деформации ролика.Полученное текущее значение максимального прогиба роликов роликовойпары сравнивается в блоке 29 сравне- зония с заданием, определенным заводской инструкцией,Результаты сравнения и величинапрогиба выводятся на табло 30 индикации и сигнализации и регистрируютсярегистратором 31.Для пояснения физической сущности формул определения суммарного прогиба роликов роликовой пары на фиг.2приведена схема контактов роликов 40со слитком. На схеме представленароликовая пара 32 и 33 со слитком,состоящим из жидкой фазы 34 и корки 35,Нагрузка приводного электродвигателя роликовой пары определяетсясилой трения ролика о слиток, Величина силы трения равна произведениюкоэффициента трения на нормальноеусилие. Нормальное усилие определяется как произведение ферростатического давления Р жидкого металлана площадь контакта слитка с роликом.Площадь контакта равна произведению длины дуги контакта на ширинуслитка. Таким образом, нагрузка приводного электродвигателя пропорциональна длине дуги контакта. Выведенный критерий пропорциональности нагрузки или силы тока в электроприводе от длины дуги контакта существенно отличается от критерия пропорциональнссти силы тока величине прогибавалка в известном устройстве,При сближении роликов увеличиваются длины дуг их контактов и соответственно увеличивается ток привода,при удалении роликов длины дуг уменьшаются и снижается ток привода.С,ростом скорости литья уменьшается толщина корки слитка, увеличивается ее"пластичность, при постоянномферростатическом давлении увеличивается длина дуги контакта и соответственно возрастает ток привода. Слиток, проходя между роликами роликовой пары, самоустанавливается такимобразом, что длины дуг контактов роликов становятся одинаковыми, Насхеме (фиг. 2) показаны толщина слитка Ь, исходный раствор между роликами 1 при отсутствии прогибов, исходное положение осей роликов О и исходная Длина дуг контактов СА . Исходному положению роликовой пары приданной скорости вытягивания слиткасоответствует исходный ток 1 привода. Прогиб ролика в функции угла поворота описывается синусоидой, амплитуда которой равна максимальномупрогибу, а период равен времени полного оборота ролика. При наличии прогибов роликов роликовой пары в процессе литья происходят изменения раствора между роликами. Эти измененияподчиняются результирующей .кривой,которая является результатом сложения синусоид с учетом взаимного положения роликов.Фактором, оказывающим существенноевлияние на производительность машинынепрерывного литья заготовок и качество получаемого металла, является максимальный прогиб роликов роликовой пары, который является амплитудой результирующей кривой.Пусть в результате прогиба роликов уменьшается длина дуги контактов с СА до СА, что соответствует току привода 1 и новым положениям осей роликов 0",Текущее смещение оси ролика с определяется по формуле 1 В-А В-АИ=К соя (агссоз (1- -- - -К+ Тч 28. 21 макс 1 мч цУстройство автоматического контроля прогибов роликов машины непрерывного литья заготовок позволяет осуществлять непрерывный контроль максимальных прогибов роликов роликовых пар в процессе литья, что сокращает брак металла на 0,05 и повышает производительность машины на 0,05%. 1 О 15 Формула изобретения1 Устройство автоматического контро ля прогибов роликов машины непрерывного литья заготовок включающее датчик силы тока, установленный в электроприводе роликов, регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью повышения качества слитка и производительности машины за счет повышения точности определения прогибов роликов, оно снабжено датчиком скорости, шестью задатчиками, пятью сум-ЗО маторами, тремя блоками умножения, двумя блоками деления, двумя блоками нелинейных операций, интегратором, нуль-органом, блоком временной задержки, квадратором, селекторами наибольшего и наименьшего сигналов, схемой И, блоком сравнения, табло индикации и сигнализации, причем датчик скорости соединен с квадратором, выход которого соединен с первым щО входом первого блока умножения, первый задатчик соединен с вторым входом первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй задатчик соединен с вторым входом первого сум 5 12716Слиток в роликах самоустанавливается по равенству длин дуг контактов роликов, поэтому максимальный прогиб Р роликов рсликовой пары определяется как 5 матора, выход которого соелинен спервым входом первого блока деления,датчик силы тока соединен с вторымвходом первого блока деления, выходкоторого соединен с первым входомвторого блока умножения, выход которого соединен с входом первого блоканелинейных операций, выход которогосоединен с первым входом третьегоблока умножения, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входами селекторов наибольшего и наименьшего сигналов, выходы которых соединены с входами третьего сумматора,выход которого соединен с первымвходом схемы И, выход которой соединен с входом блока сравнения, выходкоторого соединен с табло индикациии сигнализации, выход которого соепинен с регистратором, кроме того,датчик скорости соединен с входоминтегратора, выход которого соединен с первым входом нуль-органа, атретий эадатчик соединен с вторымвходом нуль-органа, выход которогосоединен с входом блока временнойзадержки, выход которого соединен свторым входом схемы И, кроме того,четвертый задатчик соединен с первымвходом четвертого сумматора, пятыйэадатчик соединен с вторым входомчетвертого сумматора, выход которого соединен с первым входом второгоблока деления, шестой эадатчик соединен с вторым входом второго блокаделения, выход которого соединен свходом пятого сумматора, выход которого соединен с входом второго блоканелинейных операций, выход которогосоединен с вторым входом второго блока умножения, шестой задатчик соединен с вторыми входами третьего блокаумножения и второго сумматора, а выход четвертого сумматора соединен стретьим входом второго сумматора.Тираж 757 . Подписное Государственного комитета СССРелам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Зака Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,