Прокатная клеть

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИН ЕСКРЕСПУБЛИК 22637 А 2(9) В 37/О я 15 В 2 ЗОБРЕТЕ Н Ия ИСАН СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОРСК 363201/02.Серебряков, А.С.Фленко71.2.06 (088.8)рское свидетельство63, кл, В 21 В 37/06,(61) 1463 (21) 4751 (22) 18.10 (46) 30.03 (71) Челя им.Лени (72) А.Н К.Г.Шико (53) 621.7 (56) Авто М 14633 кии институт . досиенко иССР87,) ПРОКАТНАЯ КЛЕТЬ Изобретение относится к прокатномупроизводству, в частности к конструкциям прокатных клетей для измерения и регулирования продольных усилий в полосе, в томчисле при непрерывной прокатке, и является дополнительным к основному по авт.св.М 1463363.Известная прокатная клеть включаетстанину, валки,с подушками, из которых по меньшей мере одна установлена на опору качания, и устройстводля измерения продольных усилий в полосе, включающее закрепленные на станине датчики продольных усилий, расположенные симметрично относительно плоскости осей валков, толкатели в направляющих станины, расположенные между датчиками и боковы- ми поверхностями подушки, установленной на опору качания. и два гидроцилиндра раз. ного диаметра.Недостатком такой клети является низкое качество проката вследствие низкой ания проовленной у толкатемт ения в ГОСЧДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям прокатных клетей для измерения и регулирования продольных усилий в полосе, является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1463363. Цель изобретения - повышение качества проката путем повышения точности измерения и регулирования продольных усилий в полосе. В процессе прокатки исключение погрешности измерения достигается путем использования генератора колебаний давления рабочей жидкости, установленного в магистрали питания гидроцилиндров, 3 ил. точности измерения и рЕгулировдольных усилий в полосе, обуслналичием сил сухого трения междлем и направляющими и моменто р опоре качания.Целью изобретения является улучшение качества проката за счет повышения точности измерения путем снижения погрешности, обусловленной наличием в системе трения.Поставленная цель достигается тем, чтопрокатная клеть, включающая станину и валки с подушками, из которых по меньшей мере одна установлена на опору качания, и устройство для измерения продольных усилий в полосе, включающее закрепленные на станине датчики продольных усилий, расположенные симметрично относительно плоскости. осей валков, толкатели в направляющих станины, расположенные между датчиками и боковыми поверхностями подушки, установленной на опору качэ5 10 15 20 25 30 40 45 50 ния и два гидроцилиндра разного диаметра, дополнительно снабжена генератором колебаний давления рабочей жидкости, установленным в магистрали питания гидроцилиндров,То, что клеть дополнительно снабжена генератором колебаний давления рабочей жидкости в магистрали питания гидроцилиндров, обеспечивает действие на систему датчик - толкатель - подушка переменного усилия, При этом благодаря эффекту вибрационной линеаризации исключается влияние на работу системы различных нелинейностей, в том числе связанных с наличием сухого трения между толкателями и направляющими станины и момента трения в опоре подушки, Выходные сигналы датчиков натяжения имеют при этом колебательный характер, для исключения чего перед использованием для индикации и управления они фильтруются при помощи установленного в выходной цепи датчиков частотного фильтра, Таким образом, благодаря наличию в магистрали питания гидро- цилиндров генератора колебаний давления достигается повышение точности измерения и регулирования натяжения за счет исключения погрешностей, связанных с наличием сил.трения между толкателем и направляющими станины и момента трения в опоре подушки за счет достижения эффекта вибрационной линеаризации и, как след- ствие, пОвышение качества проката.На фиг.1 изображена предлагаемая клеть; на фиг.2 - графики, поясняющие ра,боту предлагаемой клети; на фиг.3 - статические характеристики, связывающие результаты измерения для клети-прототипа Оо и данной клети Оф с фактической разнО- стью продольных усилий в полосЕ Т.Прокатная клеть состоит из станины 1, валков 2 с подушками 3, установленными в окне станины 1 с зазором д, опоры 4 качания подушки 3, датчиков 5 продольных усилий, толкателей 6, расположенных с датчиками 5 в направляющих корпусов 7, закрепленных на станине 1. К фланцам корпусов 7 крепятся гидроцилиндры меньшего 8 и большего 9 диаметров, В магистрали питания гидроцилиндра 8 установлен генератор 10 колебаний давления рабочей жидкости, Выходы датчиков 5 связаны с входами сумматора 11, выход которого связан с входом частотного фильтра 12,Прокатная клеть работает следующим образ.ом.При прокаткеувлекаемая валками полоса деформируется в межвалковом зазоре. Возникающее при этом усилие прокатки,передаваясь через валки 2, подушу 3, опору 4 подушки 3, воспринимается станиной 1, Приложенные к концам полосы продольные усилия, передаваясь через валки 2, создают опрокидывающий момент подушки 3 относительно опоры 4, Под действием этого момента подушка 3 стремится повернуться относительно опоры 4 в плоскости, перпендикулярной осям валков 2, в пределах зазора д между подушкой 3 и станиной 1. От поворота подушка фиксируется толкателями 6, расположенными в направляющих, корпусов 7, При этом датчик 5, взаимодействующий со штоком цилиндра большего диаметра 9, измеряет реакцию станины 1 от опрокидывающего момента плюс усилие гидроцилиндра меньшего диаметра 8, а датчик 5, взаимодействующий со штоком гидроцилиндра меньшего диаметра 8, измеряет усилие гидроцилиндра меньшего диаметра 8, Усилие гидроцилиндра меньшего диаметра 8 имеет колебательный характер благодаря тому, что в его магистрали питания установлен генератор 10 колебаний давления рабочей жидкости, который накладывает на постоянное давление в питающей магистрали периодическую составляющую, Электрические сигналы датчиков 5 вычитаются в сумматоре 11, на выходе которого имеем разность сигналов датчиков 5 О,пропорциональную реакцию станины 1 от опрокидывающего момента подушки 3 относительно опоры 4. Сигнал Вимеет колебательный характер вследствие действия на систему датчик 5 - шток 6 - подушка 3 переменного усилия со стороны гидроцилиндра меньшего диаметра 8. С вбхода сумматора 11 сигнал поступает в частотный фильтр 12, где из него исключается периодическая со.ставляющая с частотой, генерируемой генератором 10 колебаний давления рабочей жидкости. На выходе частотного фильтра 12 имеем сигнал Оф, пригодный для индикации и регулирования. Таким образом, благодаря действию на измерительную систему датчик 5 - толка- тель 6 - подушка 3 переменного усилия со стороны гидроцилиндра меньшего диаметра 8. в питающей магистрали которого установлен генератор 10 колебаний давления рабочей жидкости, вследствие эффекта вибрационной линеаризации погрешности измерения, связанные с наличием сил сухого трения между толкателями 6 и направляющими корпусов 7, а также моментом трения в опоре 4 подушки 3, исключаются,Предлагаемая клеть спроектирована для непрерывного лабораторного стана ДУ 0-180, питание гидроцилиндров от маслостанции с номинальным давлением 5 МПа, В качестве датчиков использованы датчики СТ 1009 с допустимым усилием 10 кН. толкатели диаметром 30 мм, опора подушки типа "сфера по сфере", радиусы сфер 80 и 100 мм, диаметры гидроцилиндров 41=50 мм, бз = 36 мм. Генератор колебания давления представляет собой дроссель и камеру с периодически изменяющимся объемом (в данном случае это сильфон, на который воздействует кулачок). Частота генерируемых колебаний 10-500 сРаботу клети можно проиллюстрироф вать при помощи графиков фиг.2 и 3, где Т 1 и Т 2 - фактическая разность продольных усилий в полосе в произвольные моменты времени т 1, г 2 и тз; О - сигнал на выходе сумматора 11 данной клети; Вф - сигнал на выходе частотного фильтра. Для наглядности иллюстрации преимуществ предлагаеФмой клети величины Т 1 и Тг выбраныф фтакими, что (Т 1 - Т 2)Ьр.Допустим, реальная разность продольных усилий в полосе Т+ изменяется во времени т в соответствии с, графиком, приведенным на фиг,2 вверху, При этом ре.- зультаты измерения клети-прототипа Оприведены на фиг.2 на втором сверху графике, Статическая ошибка измерения Лр связана с наличием в измерительной системе сил трения, кроме того, клеть-прототип обладает зоной нечувствительности, т.е. не реагирует на изменение усилия, меньшего Ьр. После наложения на постоянно действующее давление в питающей магистрали периодической составляющей на постоянно действующее усилие гидроцилиндра меньшего диаметра накладывается периодическое усилие с амплитудой АЛгр,При этом сигнал на выходе сумматора О без учета гармоник порядка выше, чем первый, приобретает вид, показанный на фиг.2 на третьем сверху графике. После фильтрации периодической составляющейФ в частотном фильтре сигнал Оф имеет вид,изображенный на нижнем графике фиг.2.Наличие сил.сухого трения между толкателями и направляющими станины и моментом трения в опоре подушки приводит кнеоднозначности статической характеристики, связывающей результат измерения Оос фактической разностью продольных усилий в полосе Т (фиг.За) для клети-прототи 10 па.Наложение.с помощью генератора 10колебаний давления рабочей жидкости вгидроцилиндре 7 вызывает периодическиеколебания .подушки и, следовательно, про 1.5 дольных усилий в полосе с амплитудой А,пропорциональной амплитуде колебанийдавления рабочей жидкости, накладываемых генератором,Вследствие эффекта вибрационной ли 20 неаризации статическая характеристикамежду измеренной О и фактической Т разностью продольных усилий в полосе Оф становится линейкой (фиг.Зб), что существенноповышает точность измерения натяжения,25 В качестве частотного фильтра использован развертывающий операционный усилитель.Предлагаемая клеть за счет эффектавибрационной линеаризации позволяет ис 30 ключить статическую ошибку измеренияпродольных усилий в полосе и зону нечувствительности, связанные с наличием сил сухого трения между толкателями инаправляющими, а также наличием момен 35 та трения, т,е. исключить погрешность измерения порядка 50, от измеряемой величины.Формула изобретенияПрокатная клеть по автсв, М 1463363,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью40 повышения качества проката путем повышения точности измерения и регулированияпродольных усилий в полосе, она снабженагенератором колебаний давления рабочейжидкости, установленным в магистрали пи 45 тания гидроцилиндров.