Устройство к стану для мерной резки проката

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ стройств и о и. 1, о ем, что, ножей ле ок усающеесяановки положен х В м СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРпъ 485413, кл. С 05 В 15/02,21 В 35/04, 19732. Авторское свидетельство СССРФ 491928, кл, С 05 В 15/02, 1973.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО К СТАНУ ДЛЯМЕРНОЙ РЕЗКИ ПРОКАТА на ходу, содержащее летучие ножницы со следящим электроприводом, блок управления летучими ножницами, импульсныйдатчик пути ножей, датчик реза,следящие ролики с импульсным датчиком пути полосы, задатчик ско.рости валков стана, блок управленияприводом стана и блок повышенияскорости валков стана между резами,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения производительности, оно снабжено блоком установки положения ножей летучих ножници ключевой схемой, выход которойподключен к задатчику скорости валков стана, а входы - к блоку повышения скорости валков стана и кпервому выходу блока установкиположения ножей летучих ножниц,при этом первый, второй и третийвходы блока установки положенияножей летучих ножниц соединенысоответственно с импульсным датчикомпути ножей, датчиком реза и выходоблока управления летучих ножниц,а второй выход - с входом запрета 8011527 5) В 23 Р 25/16; С 05 В 15/02 В 21 В 35/04 изменения скорости ножей блокауправления летучих ножниц. ножниц содержит узел избирания режимов раббты, триггеры с номерами от первого до шестого и одновибраторы с номерами от первого до четвертого, первую и вторую схемы И, первую и вторую ключевые схемы, дискриминатор и счетчик, выход которого соединен с входом дискриминатора, соединенного по выходу с К-вхо" дами первого и второго триггеров и счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первой ключевой схемы, первый, второй, третий и четвертый входы которой соединены соответственно с выходами первого и второго одновибраторов, первого и третьего триггеров, выходы четвертого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым выходами блока установки положения ножей, первый вход которого соединен с входом первого одновибратора и первым входом второй ключевой схемы, второй вход - с 8-входом пятого триггера и входом третьего одновибратора, третий вход - с вторым входом второй ключевой схемы, с Я-входом первого триггера, входом четвертого одновибратора и К-входом пятого триггера, у которого выход соединен с К-входом третьего триггера и первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом четвертого одновибратора и Я-входом третьего триггера,115 728 40 а выход " с третьим входом второйключевой схемы, соединенной по выходу с входом второго одновибратора,выход третьего одновибратора соединен с первым входом второй схемы Ии Я-входом шестого триггера, выходкоторого соединен с вторыми К-вхоИэобретенЖ относится к автоматизации прокатного производства, в частности к устройствам автоматического управления порезкой проката летучими ножницами и системам управления автоматизированными электронриводами прокатных станов и профилегибочных агрегатов.Известен стан с прорезкой прока-та на ходу, содержащий летучие ножницы со следящим электроприводом, задатчик скорости стана, блок управления электроприводом стана и устройство повышения скорости стана в промежутках между резами Я .Недостатком этого стана является то, что режим увеличения его скорости в промежутках между резами (величина повышения скорости и длительность повышения скорости) настраивается обслуживающим персоналом в зависимости от скорости стана в момент реза и от величины мерных длин проката. При этом изменение режима прокатки или профилирования (скорость при резе и величина мерной длины проката) вызывает необходимость изменения настройки скоростного режима стана. Такая настройка затрудняет получение оптимального скоростного режима и усложняет работу по управлению станом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройствок стану для мерной резки прокатана ходу, содержащее летучие ножницы со следящим электроприводом, блокуправления летучими ножникамиимпульсный датчик пути ножей, датчикреза, следящие ролики с импульснымдатчиком пути полосы, задатчик ско 5 10Ф 15 20 25 30 35 дами счетчика, первого, второго,третьего и пятого триггеров и вторым входом второй схемы И, выходкоторой соединен с Я-входами второ.го и четвертого триггеров, узел избирания режимов работы соединен с К-входами четвертого и шестого триггеров . рости валков стана, блок управления приводом стана и блок повышения скорости валков стана в промежутках между резами. После выхода ножей летучих ножниц из эоны реза одновременно начинается разгон стана и снижение скорости ножей до их остановки. В последующем скорость стана уменьшается до прежней величины. Затем начинается разгон ножей до скорости проката, У данного стана при изменении скорости проката при резе и мерной длины проката время работы на повышенной скорости задается автоматически устройством повышения скорости стана в промежутках между резами, что упрощает обслуживание стана ЦОднако у многих летучих ножниц длина окружности траектории движения ножей превышает суммарный путь разгона и торможения, Поэтому после окончания переходного процесса синхронизации скорости ножей со ско" ростью проката ножи летучих ножниц проходят до начала реза некоторый участок пути на скорости, синхронной со скоростью проката. Это снижает производительность стана, так как уменьшает время его работы в промежутках между резами на повышенной скорости.Цель изобретения - повышение производительности стана эа счет увеличения времени его работы на повышенной скорости в промежутках между резами. Поставленная цель достигаетсятем, что устройство к стану длямерной резки проката на ходу, со.держащее летучие ножницы со следящим электроприводом, блок управления летучими ножницами импульсныйдатчик пути ножей, датчик реза,следящие ролики с импульсным датчиком пути полосы, эадатчик скоростей валков стана, блок управленияприводом стана и блок повьшения скооости валков стана между резами,снабжено блоком установки положения ножей летучих ножниц и ключевой схемой, выход которой подключен к задатчику скорости валковстана, а входы - к блоку повышенияскорости валков стана и к первомувыходу блока установки положенияножей летучих ножниц, при этомпервый, второй и третий входы блокаустановки положения ножей летучихножниц соединены соответственно симпульсно датчиком пути ножей,датчиком реза и выходом блока управления летучих ножниц, а второйвыход - с входом запрета измененияскорости ножей блока управлениялетучих ножниц,Блок установки положения ножейлетучих ножниц содержит узел изби-рания режимов работы, триггеры сномерами от первого до шестого иодновибраторы с номерами от первогодо четвертого, первую и вторую схевей И, первую и вторую ключевые схемы, дискриминатор и счетчик, выходкоторого соединен с входом дискриминатора, соединенного по выходу сЙ"входами первого и второго триггеров ы счетчика, счетный входкоторого соединен с выходом первойключевой схемы, первый, второй,третий и четвертый входы которойсоединены соответственно с выходамипервого и второго одновибраторов,первого и третьего триггеров, выходы четвертого и второго триггеровсоединены соответственно с первым ивторым выходами блока установкиположения ножей, первый вход которого соединен с входом первого одновибратора и первым входом второйключевой схемы, второй вход - с3-входом пятого триггера и входомтретьего одновибратора, третийвход - с вторым входом. второй ключевой схемы, с Б-входом первого триггер, входом четвертого одновибратора и Й-входом пятого триггера, укоторого выход соединен с К-входомтретьего триггера и первым входом,впервой схемы И, второй вход которой соединен с выходом четвертого 1152728 4одновибратора и 8-входом третьеготриггера, а вьход - с третьим входом,второй ключевой схемы, соединенной по выходу с входом второго одно"вибратора, выход третьего одновибратора соединен с первым входом второй схемы И и Б-входом шестоготриггера, выход которого соединенс вторыми К-входами счетчика, перво 10 го, второго, третьего и пятого триггеров и вторым входом второй схемы И, выход которой соединен сБ-входами второго и четвертоготриггеров, узел избирания режимовработы соединен с К-входами четвертого и шестого триггеров.На фиг,1 изображена структурнаясхема устройства к стану для мернойрезки проката, на фиг.2 " функциональная схема блока устройстваустановки положения ножей летучихножниц; на фиг. 3 в . графики скорости проката и ножей летучих ножниц, атакже временные диаграммы работыз 5 триггеров устройства установки ноложения ножей летучих ножниц,Устройство к профилегибочномустану 1 содержит летучие ножницы 2со следящим электроприводом 3, имеющим блок 4 управления, импульсныйдатчик 5 пути ножей и датчик бреза, следящие ролики 7 с импульснымдатчиком 8 пути проката 9, задатчик1 О скорости стана, блок 11 управле 35ния электроприводом стана и блок 12повышения скорости стана в промежутках между резами. Стан содержиттакже блок 13 установки положенияножей летучих ножниц 2 и ключевуюсхему 14, которая включена междувыходом блока 3 и входом задатчика 10. При этом управляющий вход клю"чевой схемы 14, разрешающий прохождение анапогового сигнала через зтусхему, соединен с первым выходомблока 13, у которого первый, второй, третий входы и второй выходсоединены соответственно с импульсными датчиком 5 пути ножей, датчиком б реза, выходом блока 4 управления, Фиксирующим .разгон ножей, ивыходом запрета изменения скоростиножей блока 4 управления.Блок 13 установки положения ноу жей летучих ножниц 2 содержит избиратель 15 режимов работы, триггеры 1 бс номерами соответственноот первого до шестого, одновиб 1152728раторы 22-25 с номерами соответственно от первого до четвертого,первую и вторую схему И, соответственно 26 н 27, первую и вторуюключевые схемы, соответственно 528 и 29, дискриминатор 30 и счетчик31, выход которого соединен с входомдискриминатора 30, соединенного повыходу с К-входами первого и второго триггеров, соответственно 16 и 17и счетчика 31, счетный вход которого соединен с выходом первой ключевой схемы 28. У ключевой схемы28 первый, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно 15с выходами первого одновибратора22, второго одновибратора 23, первого триггера 16 и третьего триггера 18. Выходы четвертого триггера 19 и второго триггера 17 соедииены соответственно с первым и вторым выходами устройства 13, у которого первый вход соединен с входом первого одновибратора 22 ипервым входом второй ключевой схемы 29, второй вход " с 8-входомпятого триггера 20 и входом третьего одновибратора 24, третий вход -с вторым входом второй ключевойсхемы 29, с Б-входом первого триггера 16, входом четвертого одновибратора 25 и К-входом пятого триггера 20. У этого триггера выход соединен с К-входом третьего триггера 18и первым входом первой схемы И 26,у которой второй вход соединен свыходом четвертого одновибратора 5и 8-входом третьего триггера 18, авыход - с третьим входом второйключевой схемы 29, соединенной по 40выходу с входом второго одновибратора 23, с первым входом второй схемы И 27 и Я-входом шестого триггера 21, выход которого соединен свторыми К-входами счетчика 31, триггеров первого 16, второго 17, третьего 18, пятого 20 и вторым входомвторой схемы И 27, выход которойсоединен с 8-входами триггеров чет.вертого 19 и второго 17, Избиратель 5 О15 режимов работы соединен с К-входами триггеров четвертого 19 и шестого 21На фиг,З показаны графики изменения скорости проката Ч (А 1-С 2-ЛЗ ИЗ-НЗ-Д 4-Л 4-М 4-Н 4-А 5) и ножей летучих ножниц Ч (А 1-Б 1-В 1-Г 1-А 2-Б 2-В 2- Г 2-ТЗ-БЗ-ВЗ-ГЗ"Т 4-Б 4-В 4-Г 4-А 5) и функции времени с,Интервалы времени Е 1-Р 2,Е-РЗ,ЕЗ-Р 4 и Е 4-Р 5 соответствуют нахождению ножей в зоне реза.Стан работает следующим образом.Блок 12 повышения скорости стана в промежутках между резами начинает работу после подачи сигнала А избирателем 15 режимов работы. До подачи такого сигнала все триггеры блока 13 находятся в нулевом состоянии. На первом выходе блока 13 сигнал 13 отсутствует. Ключевая схема 14 закрыта и аналоговый сигнал Н,в величина которого соответствует повышению Ч скорости стана в промежутках между реэами, не проходит на вход задатчика 10 скорости стана. Скорость Ч движения. проката 9 равна скорости Ч , допустимой по условиям порезки (Ч =Ч,), Послееподачи в произвольный момент времени (например, П на фиг.З) избирателем 15 сигнала на начало работы стана с повышением скорости в промежутках между реэами в первые два подготовительных цикла порезки проката (интервал Р 1-РЗ) повышения скорости стана не производится.В первом подготовительном цикле (интервал Р 1-Р 2) летучие ножницы работают следующим образом.В момент Р 1 окончания реза в блоке 4 по команде датчика 6 фиксируется со знаком "+ величина начальногорассогласования, равного превышениюпути проката в цикле отрезаниямерной длины над перемещением ножейлетучих ножниц.1 где заданная мерная длина проката;нэ - длина окружности траектории движения ножей.Импульсы от датчика 8, измеряющего путь проката, поступают на счетный вход "-" блока 4. Импульсы от датчика 5, измеряющего перемещение ножей, поступают на счетный вход "+" блока 4. В каждый момент времени в блоке 4 фиксируется число, соответствующее текущему значению рассогласованияЗЕ =ве-е+ е,.д. Еи Е соответственно путьпройденный прокатом и ножами отмомента Р 1 окончанпя реза.Величина 3 в блоке 4 преобразуется в напряжение 06 = 6 Е . Скорость проката н блоке 4 контролируется путем преобразования в напряжение Участоты .Гимпульсов датчика 8, поступающих на вход "-" блока 4 Скорость ножей летучих ножниц 2 задается напряжениемр. (1 ч.-ЦВЕкоторое подается на вход регулятора скорости ножей блока 4. Отрицательная обратная связь этого регулятора образуется с помощью напряжения Укоторое получаетсянпутем преобразования в напряжение частоты Гимпульсов датчика 5, подаваемых на вход "+" блока 4.Перед резом и в зоне реза (интервал 0-Р 1) скорость ножей синхрбнизируется со скоростью проката 9, так как Б 6 0 и скорость проката задается напряжением У=У . В мочлмент Р 1 окончания реза напряжение Б 6 пропорциональное величине оВК Рн больше чем Бч,Поэтому с момента Р 1 ножи начинают снижать скорость. До момента В 1 величина 6 Е уменьшается, однако напряжение Бар остается большим, чем напряжение Бч , С момента В 1 напряжение 06 Е становится меньшим, чем напряжение Ц и ножи начинают разгон, В момент Й 1 окончания разгона рассогласование 63 приближается к нулевому значению (У 6 4 О). В интервале времени й (И 1-К 1) происходит окончание переходного процесса синхронизации скоростей ножей и проката и отработки рассогласования 6 Е до нуля. В интервале К 1-Р 2 идет синхронное движение проката и ножей, Врезание ножей в прокат фиксируется сигналом датчика 5 (интервал Е 1-Г 2).В момент Р 2 окончания реза пропадает сигнал на выходе датчика 5 и по импульсному сигналу одновибратора 24 триггер 21 переходит в единичное состояние, фиксируя окончание первого подготовительного цикла.Во втором подготовительном цикле злектропривод 3 летучих ножниц 2 работает так же как и в первомподготовительном цикле. В моментВ 2 начала разгона ножей по сигналублока 4, поступающему на третийвход блока 13, открывается ключевая схема 29, в единичное состояниепереходит триггер 16, который открывает ключевую схему 28 на входесчетчика 31, С помощью одновибрато О ров 22 и 23 производится удвоениечастоты Г импульсов датчика 5,поступающих на первый вход блока13. Импульсы частотой 2 Г,1 поступаютс выхода ключевой схемы .".8 на счет ный вход счетчика 31 в период разгона ножей. По окончании разгонановей (момент И 2) пропадает сигнална третьем входе блока 13, закрывается ключевая схема 29, импульсы 20 датчика 5 поступают на вход счетчи-ка 31 с частотой Е,а одновибратор25 начинает отсчитывать заданноевремя йп,необходимое на окончаниепереходного процесса синхронизации 25 скорости ножей и проката. Послеокончания этого отсчета (момент К 2)в единичное состояние переходиттриггер 18, закрывающий ключевуюсхему 28 до вхождения ножей в зону що реза (момент Е 2), когда этот триггер сбрасывается в нулевое состояние триггером 20, который переходит в единичное состояние по сигналу датчика 6. Таким образом, в интервале К 2-Е 2 счетчик 31 не фиксирует путь ножей. С момента Е 2 навход счетчика 31 снова начинаютпоступать импульсы датчика 5 счастотой Г через ключевую схему 28.40 При выходе ножей из зоны реза вмомент РЗ через схему И 27 импульс одновибратора 24 переводитв единичное состояние триггеры 19и 17. Триггер 19 подает сигнал 45(Б ) через первый выход блока 13 науправляющий вход ключевой схемы 4,которая открывается налряжение ЧЭ дчпроходит на ее выход и блок 12обеспечивает разгон стана в проме жутках между резами. Триггер 17 выдает сигнал (ЗП) на блок 4, запрещающий выдачу напряжения ЦЕ навход регулятора скорости ножей блока 4. При этом блок 4 контроли рует рассогласование 3 Е. но скорость ножей не меняется, так какБр = Б , В момент фЗ счетчик 31фиксирует число, соответствующее11527пути 6 и дискриминатор 30 переЪ)водит в нулевой состояние счетчик 31 и триггеры 16 и 17. Триггер снимает сигнал (ЗП) запрета на выдачу сигнала Пр на регулятор 5 скорости ножей блока 4 и ножи начинают тормозиться так как Пр ъ У,. Триггер 16 закрывает ключевую схему 28 и счетчик 31 прекращает контроль пути ножей до нового их разгона.В интервале ВЗ-Р 4 электропривод 3 летучих ножниц 2 работает так же, как и в первом цикле порезки, но к моменту ВЗ ножи устанавливаются в 15 такое положение, что после окончания разгона и истечения времени с переходного процесса синхронизации скоростей ножей и проката (момент ЕЗ) происходит врезание ножей в прокат. гО При этом движение ножей на синхронной скорости сверх времени е производится в третьем и последующих циклах порезки не до начала реза, а после его окончания в интервалах 25 РЗ-ФЗ, Р 4 Ф 4, которые равны интервалу К 2-Е 2. Это повышает процент времени работы стана 1 на повышенной скорости (ЧдЧ ), а следовательно, и производительность стана. Равенст во интервалов РЗ-ФЗ и К 2-Е 2 вытекает из следующего.Путь ножей между соответствующими моментами следующнх друг за другом установившихся циклов порезки равен Вв (например, между моментами Б 1 и Б 2),СледовательнофбВА 6-Г 1-й ИФ-Г 3-ДфФ И-фФ-О-Е 1 Е С 1 "Лг-Р 25 . +ф +5Р 2-Аг2 (1) 40 где Б с соответствующими буквенными индексами - площади Фигур, ограниченных иа Фиг,3 этими индексами. В интервале В 2-ФЗ счетчик 31 отсчитал путь ножей из Следовательно, 451 =25 б б (2)Ъ Вг-гг.и 2 2-Гг-Да-г И-сг-дз-РзРв-Ав-тз- РзЕсли ускорение и замедление ножей равны, то50б бвг-Гг-на Фв-тз- взПодставив (3) в (2), получают5 я1 Вг-Ггг-Га дг+ "РЗ-лз тв ф ++СЗег-с 2-Аэ-РэфбФз-тз-еу(4) .Сопоставляя (1) и (4) и учитывая, что первые, вторые, четвертые и пятые чЛены правых частей равенств 28 1 О(1) и (4) соответственно равны, получают5К-Д-С-Е 1 РЗ-О-ТЪ.ФЗСледовательно, равны интервалы К 1-Е 1 и РЗ-ФЗ.В последующих циклах порезки (четвертом и т.д.) электропривод 3, блок 13 работают аналогично третьему циклу.В процессе работы возможны ошибки в установке ножей. Если ножи при остановке не доходят до требуе- мой точки или переходят ее, то разгон ножей начинается соответственно раньше либо позже требуемого момента и соответственно удлиняется либо укорачивается время движения ножей на синхронной скорости сверх требуемого времени С . Чтобы систе 6матически возникающая ошибка не сместила недопустимо место установки ножей, предусмотрено следующее.Если в текущем цикле порезки ножи останавливаются, не доходя до требуемого места, то нх разгон на реэ начинается раньше. После окончания отсчета одновибратором 25 времени йтриггер 18, установившись в единичное состояние, закрывает ключевую схему 28 и до врезания ножей в прокат 9 в счетчик 31 не поступают импульсы от датчика 5, как и во втором подготовительном цикле порезки. При этом ножи в следующем цикле будут установлены в требуемое положение, аналогично третьему циклу.Если в текущем цикле порезки ножи останавливаются после требуемого места остановки, то их разгон начинается позже требуемого и они врезаются в прокат 9 до истечения времени 1 я окончания переходного процесса синхронизации ножей и проката. При этом по сигналу датчика 6 триггер 20 переходит в единичное состояние, появляется сигнал на выходе схемы И 26, открывается ключевая схема 29 и частота импульсов датчика 5, проходящих через ключевую схему 8 на счетчик 31, удваивается (2 Гвместо Г), Удвоение частоты имеет место до окончания отсчета одновибратором 5 времени й.В результате этого, в следующем цикле ножи останавливаются раньше и занимают требуемое положение.Разгон стана в промежутках между резами осуществляется следующим обоазом.Скорость Ч, проката 9, допустимая по условиям порезки, задается в задатчике 10 в виде напряжения БНапряжение задания на увеличение скорости проката 9 до величины Ч выдается блоком 12 через ключевую схему 14 на вход эадатчика 10, в котором суммируются напряжения П, и У . Суммарное напряжение Б= 0 , + 0 определяет скорость проката 9. После окончания второго подготовительного цикла (момент РЗ) триггер 19 переходит в единичное состояние и, оставаясь в нем, разрешает своим сигналом на управляющий вход ключевой схемы 14 передачу на задатчик 10 напряжения 0 , которое в нужный момент цикла порезки выдает устройство 12. Перед началом нового цикла порезки, например, в интервале ВЗ-Р 4, напряжение Уд на выходе блока 12 отсутствует.В момент ВЗ блок 12 по сигналу с выхода блока 4, Фиксирующего разгон стана, начинает отсчет пути проката 9 путем отсчета импульсовдатчика 8. В момент выхода ножей иэзоны реза Р 4 по сигналу датчика 6блок 12 выдает напряжение Пи на чинается разгон стана, Когда прокатдостигает скорости Ч по сигналуэадатчика 10, подаваемому на входблока 12, он прекращает отсчетпути проката и фиксирует число М 1, 1 Осоответствующее пути 5 вз- (о-д 4 24 ЫВо время реза по сигналу датчика 6из блока 4 в блок 12 вводится число,соответствующее мерной длине проката,.С момента окончания реза Р 4по сигналу датчика 6 импульсы датчика 8 начинают описывать введенноев блок 12 число. В момент времени Я это число списывается до величины И, соответствующей площади5 щ-А 5 блок 12 фиксируеравенство ве н 5 вз.О-АЧ.Р 4 ы им 4-н 4-ц - р-д (М, =34,),на его выходепропадает напряжение ду и начинается торможение стана до скорости Ч,Использования предлагаемого изобретения позволяет повысить производитель.ность работы стана для мерной резкипроката на ходу1152728 ставитель В. Масловхред И. Гергель Корректор Редакто асарда рняк вкаэ 239 Т ВНИИПИпо д 13035,ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 фи 13. Ю ираж 108 б осударственно елам иэобретен сква, Ж,. РПодписноео комитета СССРй и открытийушская наб., д.