Устройство для индикации металла в клети прокатного стана

(я)з В 21 В 37/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1258537, кл. В 21 В 37/00, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ МЕТАЛЛА В КЛЕТИ ПРОКАТНОГО СТАНА(57) Изобретение относится к средствам измерительной техники, датчикам автоматизации, точнее к соедствам индикацииметалла в валках прокатных становна рол ьгангах или в других механизмах, напримермашинах для правки, в калибровочных станах, в промывных трубопрокатных станах.Цель изобретения - повышение надежностииндикации и расширение области применения. Устройство для индикации металла вклети прокатного стана состоит из стабилизатора 1 питания, последовательно соединенных конденсатора 2, обмоток 3,намотанных на два магнитопровода 4 тороидальной формы. Параллельно каждой обо Ы 2 и) 1 65 О 29 мотке включены выравнивающие резисторы 11 и 12, а параллельно конденсатору 2 - выпрямитель 7 с фильтром, нагруженный на последовательно соединенные стабилитрон 5 и обмотку 3 реле 8, контакты 8.1 и 8.2 которого предназначены для выдачи сигналов захвата-выброса. Магнитопроводы конструктивно располагают на левой и правой полуосях валка в прокатном стане, а обмотки на них включены встречно так, что наводимый ток в короткозамкнутом контуре, образуемом валком и станиной стана или соседним валком, от каждого магнитопровода взаимно компенсируются. Состояние магнитопроводов на переменном токе выбрано с насыщением и близким к резонансному в последовательной электрической цепи. На конденсаторе имеется большое падение напряжения, реле втянуто, В момент захвата металла валками вместо вышеуказанного короткозамкнутого контура образуются через металл два независимых короткоэамкнутых контура для каждого магнитопровода, что приводит к переходу их в ненасыщенное состояние, напряжение на конденсаторе уменьшается, реле выпадает.3 ил,Изобретение относится к средствам измерительной техники, датчикам автоматизации, а точнее к средствам индикацииметалла в валках прокатных станов, на рольгангах или в других механизмах (машинахдля правки, в калибровочных станах, в прошивных трубопрокатных станах).Цель изобретения - повышение надежности индикации и расширение областиприменения,На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - настройкаустройства, схема замещения и состояниеконтуров устройства соответственно приотсутствии и наличии металла в валкахклети; на фиг. 3 - конструктивные схемырасположения магнитопроводов относительно прокатываемого металла и конструктивных элементов клетей.Устройство содержит(фиг. 1) стабилизатор 1 питания, конденсатор 2, обмотку 3,первый магнитоп ровод 4, стабилитрон 5, валок 6, выпрямитель 7 с фильтром, герконовое реле 8, обмотку 9, второймагнитопровод 10, первый и второй резисторы 11 и 12. Контакты 8,1 и 8,2 герконового реле 8 используют для подачи сигналов"Захват-выброс" в приводы клети или механизма.На фиг. 2 валок 6 металла 13 и станина14 прокатной клети показаны в электрических цепях условно,Первый магнитопровод 4 в станине 14прокатной клети расположен на левой стороне валка (оси) 6, а второй магнитопровод10 расположен на правой стороне валка(оси 6), но с направлением ЭДС в обмотке9 встречно ЭДС обмотки 4 так, что наводимые токи во вторичном короткозамкнутомконтуре(левая ось валка 6, валок 6, праваяось валка 6, станина 14 клети) направленывстречно. Резисторы 11 и 12 подобранытак, чтобы выравнять состояния магнитопроводов 4 и 10 с обмотками для получения резонанса при нулевом вторичномтоке через валок 6 при отсутствии металла13 в валках.В цепи нагрузки стабилизатора 1 питания последовательно соединены конденсатор 2, обмотки 3 и 9 с параллельноподключенными к ним резисторами 11 и 12.Параллельно конденсатору 2 подключен выпрямитель 7 с фильтром, нагрузкой которого являются последовательно соединенныестабилитроны 5, и обмотка герконового реле 3, Состояние манитопроводов 4 и 10мало отличается от их состояния без пронизывающего валка 6.В электрической цепи с конденсатором2 и обмотками 3 и 9 установлен ток, близкий5 10 15 контура через ось валка 6, В контуре участвуют оси валка 6, станина 14, но никаких 20 разветвлений от валка 6 не происходит, ес 25 30 35 40 50 55 к резонансному, с насыщением магнитопроводов 4 и 10 при отсутствии металла 13.Настройка цепи с конденсатором 2, обмотками 3 и 9 с магнитопроводами 4 и 10 и резисторами 11 и 12 соответствует подбору напряжения стабилизатора 1 таким, чтобы мэгнитопроводы 4 и 10 насыщались, а емкость конденсатора 2 соответствовала резонансуС-контура, где- индуктивность обмоток 3 и 9 с насыщающимися магнитопроводами 4 и 10, при расположении контура вне стана, После установки магнитопроводов 4 и 10 с обмотками 3 и 9 на оси валка 6 настройка сохраняется, причем выполняется подбор резисторов 11 и 12 для выравнивания напряжений на обмотках 3 и 9, что соответствует минимуму влияния ли металл 13 отсутствует, Схема замещения для отсутствия металла 13 в валках 15 и 16 приведена на фиг. 2 а, а с металлом - на фиг, 2 в. Кривая 11 намагничивания является причиной формы тока 18 без металла 13 в валках и формы тока 19 с металлом в валках, Этим же состояниям соответствуют векторные диаграммы 20 и 21, где Ч - напряжение на выходе стабилизатора 1; Ч - напряжение на конденсаторе 2; Ч. - напряжение на обмотке 3 или 9; Чя - падение напряжения на резисторах или активном сопротивлении обмоток;- ток стабилизатора 1; 1 и 2 - токи в контурах, образуемых деталями стана.На фиг, 2 в показано отличие состояния контуров, образованных деталями стана при захвате металла 13, когда последний образует перемычку - соединение, в которой токии 2 протекают независимо друг от друга по конструкциям стана.На фиг. За показаны первый контур - левая ось валка 6, металл 13, валок 15, станина 14; второй контур - правая ось валка 6, валок 6, металл 13, валок 16,станина 14. На фиг. Зв: первый контур - левая ось валка 6, валок 6, метэпл 13, валок 15, левая ось валка 15, станина 14; второй контур - правая ось валка 6, валок 6, металл 13, валок 15, правая ось валка 15, станина 14. На фиг. Зс: первый контур - левая ось ролика 6, ролик 6, металл 13, ролик 15, левая ось ролика 15, станина 14; второй контур - правая ось ролика 6, ролик б,металл 13, ролик 15, правая ось ролика 15, станина 14.Устройство работает следующим образом.Пока нет металла 13 в валках, реле 8 втянуто за счет. установленного резонансного состояния с насыщением магнитопроводов 4 и 10. Токи, наводимые в контуре осивалка 6, валок 16 и станина клети 14 направлены встречно и не влияют на состояниереле 8.В момент захвата металла 13 валками 5металл 13 окаэцвается расположенныммежду магнитопроводами 4 и 10 и образуетдва независимых контура. В этом состояниив магнитопроводах 4 и 10 за счет токов понезависимым контурам возрастают потери, 10состояние магнитопроводов 4 и 10 переходит через резонанс в ненасыщенное состояние, ток в цепи нагрузки стабилизатора 1уменьшается, падение напряжения на конденсаторе 2 уменьшается, реле 8 теряет 15возбуждение и его контакт 8.1 размыкается.При приближении заднего конца металла 13, в момент его выброса, укаэанные независимые контуры разминаются,восстанавливается исходный контур через 20оси валка 6 со встроенным направлениемтоков в валке 6 от магнитопроводов 4 и 10.Состояние магнитапроводов 4 и 10 восстаналивается, реле 8 возбуждается, контакт8.1 замыкается, что соответствует подаче 25сигнала выброса металла 13 из клети,Укаэанным расположением магнитопроводов 4 и 10 с обмотками 3 и 9 на левойи правой осях валка фиг. За и Зв) и их настройкой в электрической цепи достигается 30индикация металла в одной клети или в одноклетевом прокатном стане, листовдм илисортовом, или трубном. Такое же расположение этих магнитопроводов на оси роликарольганга (фиг. Зс) позволяет обеспечить 35индикацию раската на рольганге. Кроме того, обеспечивается удаленность магнитопроводов из рабочей зоны стана, чемдостигаются повышение надежности устройства, снижение требований и исполнение устройства по стойкости к условиямокружающей среды,Изменение состояния цепи нагрузкистабилизатора всегда происходит с переходом через резонанс С-цепи, т,е. через не устойчивое состояние последовательного резонансного контура с индуктивностью, зависящей от состояния магнитопровода с нелинейной характеристикой намагничивания. Стабилитрон 5 снижает постоянную составляющую напряжения на катушке реле 8.Устройство может использоваться в одно- и многоклетевых станах различного назначения: сортовых, заготовочных, трубных, листовых, проволочнцх, а также в различных механизмах, обрабатывающих (правка, волочение, калибровка) или транспортирующих металл.Формула изобретения Устройство для индикации металла в клети прокатного стана, содержащее стабилизатор, конденсатор, индуктивный элемент, выполненный в виде обмотки, расположенной на магнитопроводе, выпрямитель с фильтром, стабилитрон и герконовое реле напряжения, причем стабилизатор включен между началом обмотки магнитопровода и конденсатором, параллельно которому подсоединены выпрямитель с фильтром, а параллельно фильтру подсоединены последовательно соединенные стабилитрон и герконовое реле напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности индикации и расширения области применения, оно снабжено вторым индуктивным элементом, выполненным в виде второйобмотки, расположенной на втором магнитопроводе и двумя последовательно соединенными резисторами, причем первая и вторая обмотки соединены друг с другом последовательно- встречно, первый и второй резисторы параллельно подсоединены соответственно к первой и второй обмоткам и последовательно соединены друг с другом и конденсатором, а магнитопроводы первой и второй обмоток расположены на противоположных концах валка с возможностью замыкания независимых цепей вторичного тока каждого магнитопровода при захвате металла, 1650299Составитель А. СергееРедактор Л, Гратилло Техред М.Моргентал рректор С, Черни и ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Пате жгород, ул. Гагарина,каз 1567 Тираж 340 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5