Устройство для измерения распределения натяжения по ширине прокатываемой полосы

СОЮЗ СОВЕТСНИХОСЕИЧВВМБСКИПРЕСПУЬЛИН Зш) В 21 В 37/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ К Ав ГОРСИОМУ С 2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 243512, кл. В 21 В 37/Об, 1969.2. Григорян Г.Г. и др. Настройка,.стабилизация и контроль тонколистовой прокатки. М., "Металлургия",1975. 3. Авторское свидетельство СССР В 290509, кл. В 21 В 37/06, 1971. .;54)(57) УСТРОЙСТВО, ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПО ШИРИНЕ .,ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ, содержащее контактирующий с полосой ролик с составной бочкой, вал ролика, установленный в опорах, рычаги петледер.,ЯО, 1126347 А жателя и силоизмерительные датчики,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,сцелью повышения точности измерениянатяжения по ширине полосы и надежности работы устройства на станахгорячей прокатки, оно дополнительноснабжено датчиком угла прогиба валаотносительно поперечной плоскостисимметрии вала, сумматором, четырьмязадатчиками постоянных величин,задатчиком ширины полосы, арифметическим блоком и элементом сравненияпричем выходы силоизмерительныхдатчиков соединены с входами сумматора, выходы сумматора, задатчиковпостоянных величин и ширины полосысоединены с входами арифметическогоблока, выходы арифметического блокаи датчика угла прогиба вала соединеныс входами элемента сравнения, причеМсилоизмерительные датчики размещеныв опорах на концах вала ролика, авыход элемента сравнения являетсявыходом устройства.1 у 11263Изобретение относится к средствам контроля технологических параметров прокатного производства, в частности, к контролю формы прокатываемой полосы я может быть использовано в чистовой группе клетейширокополосных станов горячей прокатки сталей .и цветных сплавов.Известно устройство для измерения :распределения натяжения по ширине 10 прокатываемой полосы пря помощи сплошяогатеязоролика, поверхность которого. содержит по крайней мере .одну зону, чувствительнуш к давлению, расположенную спирально вдоль бочки 15 тензороляка 11 1.Недостатками этого. устройства являются отсутствне истинной информации о распределении натяжения в каждом поперечном сечении полосы рр в данный момент времени", зависимость быстродействия измерителя от скорости движения полосы; практическая . невозможность яснодьзования на станах горячей прокатки яз-за малой 25 термической стойкости эластичной цилиндрической оболочки тенэоролика,Известен датчик, который состоит иэ двух роликов, установленных соосно, и двух опор. Под каждой из опор установлено по две месдозы, Распреде- . ленке удельных натяжений и формы полосы определяется в зависимости от величины смещения результирующей от натяжения полосы, которое действу" ет на каждый ролик. Размещение такой- 35 конструкции на петледержателях станов горячей прокатки невозможно, так как приводит к весьма значитель- ному их утяжелению и увеличению, 40 момента инерции, а следовательно, к значительному ухудшению динамических параметров петледержателейНаиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения распределения натяжения по ширине45 прокатываемой полосы, включающее контактирующий с полосой ролик с составной бочкой, вал ролика, рычаги петледержателя и силоизмерительные датчики, причем ролик установлен в опорах. Контактный ролик имеет тонкий кожух, установленный на под" шипниках на неподвижной оси, а между внутренними кольцами подшипников и неподвижной осью расположены сило" 55 измерительные датчики,.преобразующие механическое усилие в электрический сигнал 1.3 .1Однако укаэанное устройство обладает низкой надежностью в условияхэксплуатации станов горячей прокаткивследствие деформации тонкого кожухаролика от воздействия ударов и высо-.ких температур прокатываемого металла, а также вследствие нарушенияидентичности характеристик силоизмерительных датчиков из-за неравномерного распределения температуры подлине вала и различной рабочейтемпературы подшипников,Цель изобретения " повышение точности измерения натяжения по ширинеполосы и надежности. работы устройства на станах горячей прокатки.Поставленная цель достигаетсятем, что . устройство для измеренияраспределения натяжения по ширинепрокатываемой полосы содержащееконтактирующий с полосой .ролик ссоставной бочкой, вал ролика,установленный в опорах, рычаги петледержателя и силоизмерительные датчики, дополнительно сяабжено датчикомугла прогиба вала относительно поперечной плоскости симметрии вала,сумматором, четырьмя задатчикамипостоянных величин, задатчиком ширины полосы, арифметическим блокоми элементом сравнения, причемвыходы силоизмерительных датчиковсоединены с входами сумматора,выходы сумматора, задатчиков постоянных величин и ширины полосы соеди.нены с входами арифметического блока,выходы арифметического блока и датчика угла прогиба вала соединеныс входами элемента сравнения, причем силоязмерятельные датчики размещены в опорах на концах валаролика, а выход элемента сравненияявляется выходом устройства.На фяг. 1 показан ролик, продольный разрез; на фиг. 2 - петледержатель с установленным яа нем роликом, вид сбоку; на фиг. 3 - блоксхема измерения распределения натяжеяия по ширине прокатываемойполосы; на фиг. 4 в , расчетнаясхема угла прогиба вала ролика;на .Фиг. 5 - таблица зависимостиЯ=ЦЬ)при распределении натяженийпо ширине полосы для случаев,склонных к дефектам вида "волна"и 1 короб".Устройство содержит вал 1, несущий посредством подшипников 2 двебочки 3, На валу установлен датчик112 б 347 50 34 угла прогиба вала, например,теизорезисторный, преобразующийвелнчину угла прогиба вала в электрический сигнал. Для прокладкипроводников к датчику 4 вал имеетосевое сверление. Вал через подшипники 5 опирается на рычаги петледержателя 6. Между внутреннимикольцами подшипников 5 и валом 1установлены силоизмерительные 0Датчики 7, преобразующие силы,действующие со стороны полосы 8на родик, в электрический сигналДатчики 7 установлены в пазахвала, На конце вала насажен рычаг 9,с помощью которого. сохраняетсяпостоянная ориентация вала в пространстве - при повороте рычагов. петледержателя датчики 4 и 7 всегдаостаются в вертикальной плоскостина нижней стороне вала,Датчик 4 защищен от воздействиятепла и влаги кожухом 1 ОРасчетно.измерительная часть предлагаемогоустройства содержит сумматорарифметический блок 12, задатчики13-16 постоянных величин, эадатчик. 17ширины полосы н элемент. 18 сравнения.Устройство работает следующимобразом,В конце процесса вывода петледер 1 Ожетеля из исходного положения в рабочее и далее в течение всего временипрокатки полосы, вал .1 воспринимаетусилие, обусловленное давлениемполосы 8 ша бочки 3. Это усилие и З 5вызванный им .прогиб вала фиксируютсядатчиками 4 и 7.усилия левой Р 1 н Правой Р сторонсуммируются в сумматорре 11, выходкоторого .соединен с первым входом 40арифметического блока 12. С вторымшестым входами арифметического блокасоединены задатчики 13-16 постоянныхвеличин и задатчик 17 ширины волосы.В арифметическом блоке 12 рассчитывается величина угла прогибе валав предположении равномерного распре-деления натяжения по ширине полосы. l гдето - величина угла прогиба валаРфСцпри равномерном распределении натяжений по ширинеполосы;Р и Р- усилия с левой и правойсторон, измеренные датчиками 7; В - ширина нолосы;К -К; о - постоянные коэффициенты ивеличины определяемыекинематикой(задаются задат"чикаье 13-16 1,Величина 9 с подается на первыйвход элемента 18 сравнения. На второйвход етого же элемента сравненияподается измеренная датчиком 4 величина прогиба вале иэмНа выходе элемента сравнения 18Фиксируется величина"рмсч "измПри этом могут иметь место следующиеварианты: ЬУ=О - распределениенатяжений по ширине равномерное,что свидетельствует о плоской формеполосы, .т.е. об отсутствии дефекта;АуО в .натяжении по краям полосыбольше, чем о середине, имеетместо дефект "короб"; 41, 0 -. натяже,ние по краям полосы меньше, чем посередине, имеет место дефект "волна .Сигнал 4 Ъ 4 0 подается в системууправления формой полосы и на инди катор неравномерности распределениянатяжения по ширине полосы.П р и и е р, Предлагаемое устройство рассматривают применительно кстану 2000 горячей прокатки. Еслинагрузка симметрична относительнооси прокатки, тогда расчетнаясхема соответствует Фиг.4, в котчрой:Р - реакция в опоре силоизмерительного датчика 7;Ю;Р - нагрузки наподшипники 2 полуролика 3; +- половина длины тензрдатчика 4; 1- расстояние между подшипниками полуролика, Пр конструктивным соображениямпринимают , =150 мм; =200 мм;6=1050 мм;8 1200 мм; 6, =100 мм;Ц =850 ям:, 3 =150 мм - диаметр вала.Иатернал вала - сталь, Е=2,1 к, Угол пвогиба валаа- + , агде- момент инерции сечения вала;Е . - модуль упругости материалавала.Величины Р и ;М зависят от шириныполосы, погонной нагрузки и характера распределения нагрузки.В частности, при равномерно распределенной нагрузке, что соответ.Касарда Техред М, Кузьма ен .Корректор С. Шекма Тираж 794 Подписноеосударственного комитета СССРам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4 Заказ 8599 ВНИИПИпо дел13035,тент" Филиал ППП "Па , г. Ужгород, ул. Проектная,