Устройство для стабилизации положения передних концов полос при прокатке

О П И С А Н И Е (1 944695ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцнапнстнческнаРеспублик(61) Дополнительное к авт. свил-ву3 (22)Заявлено 12.09. 80 (21) 2999972/22-02 (51) фф (л с присоелинением заявки ЭЙ В 21 В 37/00 3 Ъоудорстеенеый квинтет СССР ио делан езооретений и открытий(23)Приоритет Опубликовано 23.07.82. Бюллетень 27 Дата опубликования описания 23.07,82(53) УДК 621. 771. .23-15.016,2- -52 088. 8) еСИФЮЗь уВ,А.Григорьев и Е.А.Демин в,+11, ЦЯ 1 У 101УЛьвовский ордена Ленина политехнический институтим. Ленинского комсомола(71) Заявитель 1511) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРЕДНИХ КОНЦОВ ПОЛОС ПРИ ПРОКАТКЕ 1Изобретение относится к технологии прокатного производства и предназначено для использования на полосовых станах горячей прокатки.Известно устройство для стабилиза 5 ции положения передних концов полос при прокатке, содержащее два ряда форсунок со струями смеси воды и сжатого воздуха, расположенных по бокам отводящего рольганга над горизонтальной плоскостью полосы и наклоненных к этой плоскости и направлению движения полосы под углом 5- 80 о, Под давлением струй передний конец полосы прижимается к роликам рольганга 11.Недостатком устройства является повышенное охлаждение передних концов тонких полос струями смеси воды и сжатого воздуха, что ухудшает мик о роструктуру металла и формирование рулонов при смотке.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо 2му результату является устройство,содержащее плоские электромагниты спринудительным охлаждением, расположенные между роликами отводящегорольганга. Устройство работает напринципе взаимодействия индуцированных токов в полосе и роликах при прокатке. В результате этого взаимодействия электромагнитная сила притягивает полосу к роликам 2,Недостатком устройства являетсяограниченный сортамент и диапазонскоростей стабилизируемых полосвследствие отсутствия в нем средствдля перестройки режима стабилизации,Целью изобретения является расширение сортамента и диапазона скоростей стабилизируемых полос.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащееплоские электромагниты с принудительным охлаждением, расположенные междуроликами отводящего рольганга, дополнительно введены регулятор напряже3 944695 ния, соединенный выходом с ппоскими электромагнитами, вычислительный блок, соединенный выходом с задающим входом регулятора, запоминающий блок, соединенный выходами соответственно с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока, задатчики толщины, ширины и скорости полосы, соединенные первый с входом запоминающего блока, а второй и тре тий - с четвертым и пятым входами вычислительного блока.Такая конструкция устройства позволяет вычислить величину аэродинамиЧеской подьемной силы в зависимос ти от толщины, ширины и скорости полосы и приложить к переднему концу полосы равную по величине и противоположно направленную электромагнитную силу. 20Вычисление производят по следующим формулам Устройство содержит плоские электромагниты 1 с принудительным охлаждением, расположенные между роликами 2 отводящего рольганга 3, регулятор 4 напряжения с отрицательной обратной связью, вычислительный блок 5", запоминающий блок 6 с ячейками памяти без разрушения информации, задатчики 7-9 соответственно толщины, ширины и скорости полосы 10; моталку 11.Вычислительный блок 5 содержит компаратор 12, узел 13 деления, узел 14 управления, узлы 15 и 16 вычитания, узел 17 сложения, состоящий из сумматора и электронного ключа на втором входе, узлы 18 и 19 умножения, узлы 20 и 21 возведения в степень, узлы 22 и 23 умножения на постоянный коэффициент, состоящий из множителей и электронных ключей на входе. Узел 14 управления содержит инвертор 24, электронные ключи 25- 28. При этом выход задатчика 7 соединен с адресным входом блока 6, выход задатчика 8 соединен с входом узла 20, выход задатчика 9 соединен с первым входом узла 15, с вторым входам компаратора 12 и входом узла 21, первый выход блока 6 соединен с входом ключа 28,второй выход блока 6 соединен с входами ключей 26 и 27 и с первым входом компаратора 12 тре. тий выход блока 6 соединен с входом ключа 25, выход компаратора 12 соединен с кпючом второго входа узла 17, с ключом входа узла 22,с управляющими входами ключей 26 30. и (4) в случае, когда --1,СРгде ) , Г - аэродинамическая подьу 1 у 1емная сила, действующая на передний конецполосы;51, Б - площадь переднего концаполосы, приподнятогоаэродинамической силой,45Ч скорость полосыВ. - ширина полосы6 - плотность окружающеговоздуха;С - аэродинамический коэф 1 3фициент для плоской по 50лосы;Чщ;и - граничная скорость полосы заданной толщины,при которой площадь переднего конца полосы,приподнятого аэродинамической силой, практически равна нулю; в . граничная скорость полосы заданной толщины,при которой площадьпереднего конца полосы,пр 1:поднятого аэродинамической силой, равна-Ввеличине - - 2 Ч- граничная скорость полосы заданной толщины,при которой площадьпереднего конца полосы,приподнятого аэродинамической силой, равнавеличине ВНа фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 структурная схема его вычислительного блока; на фиг. 3 - структурная схема узла управления вычислительного блока.5 6силы по формулам (1) и (2) или по 3)и (4) выполняет узел 14 управления.ЧТак в случае, когда-1, сигнал логического "0" с компаратора 12поступает на ключи узлов 17 и 22, винвертор 24 и на ключи 26 и 28. Врезультате закрываются ключи 26 и 28и ключи узлов 17 и 22, а инвертор 24выдает сигнал логической "1", который поступает на ключ узла 23 и наключи 25 и 27, В результате открываются ключи 25 и 27 и ключ узла 23.Через открытые ключи 25 и 27 сигналыЧ и Ч Р поступают в узлы 15 и 16,которые выполняют соответствующиеоперации вычитания Ч-Чп 1,п и ЧСР-Чтп 1 п.Выходные сигналы узлов 15 и. 16 поступают в узел 13, который выполняет операцию деления . ВыходнойЧ - Чю иСР ю 1 псигнал узла 13 поступает в узел 17,который повторяет этот сигнал поскольку на втором входе узла закрытего ключ. Выходные сигналы узлов 17и 20 поступают в узел 18, который выполняет операцию умноженияВ . Выходные сигналы уэЧ - Чпуп 9.сР юплов 18 и 21 поступают в узел 19, который выполняет операцию умноженияо..- у - . В .Ч . Выходной сигналСР тюузла 19 поступает в узел 23, которыйвыполняет операцию умножения на постоянный коэффициентВ ч хСр пъпср,ЧВ другом случае, когда -1,ЧоРс компаратора.12 сигнал логической"1" поступает в узлы 17 и 22, в инвертор 24 и на ключи 26 и 28. В результате открываются ключи 26 и 28и ключи узлов 17 и 22, инвертор 24выдает сигнал логического "0", который поступает в узел 23 и на ключи25 и 27. В результате закрываютсяключи 25 и 27 и ключ узла 23. Черезоткрытые ключи 26 и 28 сигналы Ъ иЧ поступают к узлам 15 и 16, которые выполняют соответствующиеоперации вычитания Ч - Чср и Ъбх-ЧсР. Выходные сигналы узлов 15 и16 поступают в узел 13, который вьполняет операцию деленияЧ- ЧСРВыходной сигнал узлатвс 3 х СР 5 94469 и 28 и с входом инвертора 24, выход инвертора 24. соединен с ключом вхо,да узла 23 и с управляецими входами ключей 25 и 27, выходы ключей 25 и 26 соединены между собой, а также й с вторым входом узла 15 и с первым входом узла 16, выходы ключей 27 и 28 соединены между собой, а также с вторым входом узла 16, выход узла 15 соединен с первым входом узла 10 13, а выход узла 16 соединен с вторым входом узла 13, выход узла 13 соединен с первым входом узла 17., выход узла 17 соединен с первым входом узла 18, выход узла 13 20 соединен с вторым входом узла 18, выход узла 18 соединен с первым входом узла 19, выход узла 21 соединенс вторым входом узла 19, выход узла 19 соединен с входами узлов 22 и 23, 20 выходы узлов 22 и 23 соединены между собой, а также с задающим входом регулятора 4, выход регулятора 4 соединен с плоскими электромагнитами 1,23Устройство работает следующим об" разом.При наладке блока 6 в ячейки памяти заносят аналоговые сигналы, пропорциональные граничным скоростям зв ЧпЯнЧсР и Ъ 1 сч для всего сортамента толщин стабилизируемых полос 10.Перед прокаткой полосы 10 к регулятору 4 подводят питающее напряжение электромагнитов 1 (на фиг.1 показанострелкой) и задатчиками 7-9 уста-. навливают аналогичные сигналы, пропорциональные толщине Ь, ширине В и скорости Ч стабилиэируемой полосы 10. В результате того узел 20 вычисляет величину В , узел 21 вычисляет величину Ч, в компаратор 12 и в узел 15 поступает сигнал, пропор- циональный величине Ч, блок 6 выдает сигналы, пропорциональные величинам ;п,Чср и Чщс 1 для заданной толщины 11 полосы 10, из которых сигнал Чп 1 и поступает на ключ 25, сигнал ЧсР на ключи 26 и 27 и компаратор 12, сигнал Ч,поступает на ключ 28.50 Компаратор 12 сравнивает сигналы Ч и ЧсР и выдает в узел 14 сигнал логического "0" при1 или сигналЧОРлогической "1" при, -1. В зависи"чсрмости от логического сигнала компаратора 12 включение соответствующих узлов для вычисления аэродинамической7 944 13 поступает вузел 17,который выполняет операЧию сложения 1 Г1 СР+ . - -- , --- . Выходные сигналы узгпсх СРлов 17 и 20 поступают в узел 18, ко торый выполняет операцию умноженияЧ-ЧСР1 +- . В . Выходные сигнаОЮХ СРлы узлов 18 и 21 поступают в узел 19, который выполняет операцию умножения 101 + - в ) В 7 . ВыходнойЧ - Чср 11 ъсХ СР. сигнал узла 19 поступает в узел 23, который выполняет операцию умножения на постоянный коэффициент 15Ч - ЧСР 1 . Л СУЕ1 + - .в ч =- -- .ь ЪВыходной сигнал узла 22 или 23, соответствующий Р,1 или Г поступает на задающий вход регулятора 4. Б ре о зультате регулятор 4 устанавливает на выходе напряжение питания электромагнитов 1, пропорциональное расчетной величине аэродинамической подъемной силы. 25При движении полосы 10 по роль- гангу 3 в ней и роликах 2 индуцируются токи. В результате взаимодействия этих токов электромагнитная сила, равная по величине и направленная зо противоположно аэродинамической подъемной силе, притягивает передний конец полосы 10 к роликам 2, обеспечивая тем самым захват его моталкой11 для смотки в рулон. Таким путем настраивается режим стабилизации устройства в зависимости от толщины, ширины и скорости полосы.Отклонение питающего напряжения электромагнитов от заданного значения вследствие уменьшения токов намагничивания при движении полосы по рольгангу устраняет регулятор напряжения по цепи обратной связи.Граничные, скорости Ч т ОР и Ч Ох определяются экспериментально или расчетным способом.Лэродинамические коэффициенты С и С 1 определяются расчетным способом, Разные значения этих коэффициентов в выражениях 1.) и (3) вызваны влиянием на угол атаки переднего 95 8конца полосы жесткости этого конца,которая в свою очередь зависит отего длины.Устройство одновременно можетбыть использовано для уменьшения амплитуды колебания полосы при движениипо рольгангу с целью повышения точности при контроле ее неплоскостности.Устройство выгодно отличается отизвестных поскольку расширяет сортимент и диапазон скоростей стабилизируемых полос, что повышает производительность стана по тонкому прокатув среднем на 53, Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения за счет сокращения постоянныхрасходов составляет в среднем150 тыс.руб. в год на одном прокатномстане,формула изобретенияУстройство для стабилизации положения передних концов полос при прокатке, содержащее плоские электромагнитные с принудительным охлаждением, расположенные между роликами отводящего рольганга, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения сортамента и диапазона скоростей стабилизируемых полос, в него дополнительно введены регулятор напряжения, соединенный выходом с плоскими электромагнитами, вычислительный блок, соединенный выходом с задающим входом регулятора, запоминающий блок, соединенный выходами соответственно с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока, задатчики толщины, ширины и скорости полосы, первый из которых соединен с входом запоминающего блока, а второй и третий - с четвертым и пятым входами вычислительного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 Патент Японии й 52-30137,кл, 12 С 211.4, 19772. Патент Японии М 52-742,кл 12 С 211 4 1977