Датчик усилия прокатки

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния температуры. В прямоугольном отверстии 3, выполненном на боковой поверхности цилиндрического корпуса , установлен многосекционный магнитопровод 5. Секции 6 магнитопровода 5 отделены одна от другой пазами 7. Измеряемое усилие передается на магнитопровод 5 через опоры 3, расположенные в пазах 4 и контактирующие с корпусом 1. Ось магнитного потока, создаваемого намагничивающей обмоткой 9, поворачивается на угол, пропорциональный величине действующего усилия, и в измерительной обмотке появляется сигнал. Опоры 3 выполнены из титанового сплава, имеющего меньщий коэффициент линейного расщирения, чем железохромалюминиевый сплав, из которого выполнен магнитопровод 5. Отношение разности половины высоты секций 6 магнитопровода 5 и глубины паза 4 к высоте опоры 3 составляет 0,60-0,65. 1 3. п. ф-лы, 4 ил. § (Я

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л1 4 G Ol 1- 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф«6 ! «(«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4193608/24-10 (22) 13.02.87 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Днепропетровский металлургический институт им . Л. И. Брежнева (72) И. Г. Селегей, С. В. Юхименко, Н. Г. Малич, А. В. Гордиенко и В. П. Воробьев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 274424, кл. G 01 1 1/12, 1966.

Гинзбург В. Б. Магнитоупругие датчики. — М.: Энергия, 1970, с. 47-48, рис. 23а. (54) ДАТЧИК УСИЛИЯ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния температуры. В прямоугольном отверстии 3, .выполненном на боковой

„„SU„„1425479 А i поверхности цилиндрического корпуса 1, установлен многосекционный магнитопровод 5.

Секции 6 магнитопровода 5 отделены одна от другой пазами 7. Измеряемое усилие передается на магнитопровод 5 через опоры 3, расположенные в пазах 4 и контактирующие с корпусом 1. Ось магнитного потока, создаваемого намагничивающей обмоткой 9, поворачивается на угол, пропорциональный величине действующего усилия, и в измерительной обмотке появляется сигнал. Опоры 3 выполнены из титанового сплава, имеющего меньший коэффициент линейного расширения, чем железохромалюминиевый сплав, из которого выполнен магнитопровод 5. Отношение разности половины высоты секций 6 магнитопровода 5 и глубины паза 4 к высоте опоры 3 составляет 0,60 — 0,65. 1 з. и. ф-лы, 4 ил.

1425479

30

Формула изобретения

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля силовых параметров в клетях тяжелонагруженных прокатных станов горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения влияния температуры.

На фиг. 1 схематично изображен датчик усилия прокатки; на фиг. 2 — разрез А — А»а фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг, 1; на фиг. 4 — магнитопровод, общий вид.

Датчик усилия прокатки состоит из корпуса 1, выполненного в виде цилиндра с прямоугольным отверстием 2 со стороны боковой поверхности а, в котором на опорах 3, расположенных в пазах 4, установлен многосекционный магнитопровод 5 так, что его продольная ось совпадает с осью цилиндра.

Секции б отделены одна от другой пазами 7 и имеют по четыре отверстия 8, в которых размещены намагничивающие 9 и измерительные 10 обмотки. В торце корпуса 1 выполнены продольные отверстия ll для размещения выводных концов обмоток.

Опоры 3 выполняют из материала, коэффициент линейного расширения которого меньше, чем материала магнитопровода 5.

При этом высоту опор 3 выбирают таким образом, чтобы суммарная тепловая деформация двух этих элементов и активного сечения магнитопровода 5 (расстояния между основаниями двух противоположных опор) была равна тепловой деформации корпуса 1 на базе между точками контакта противоположных опор с поверхностями окна.

Наиболее целесообразно, как показы вают эксперименты, выполнять магнитопро: вод 5 из железохромалюминиевого сплава, а опоры 3 — из титанового сплава, при этом геометрические параметры этих элементов необходимо выбирать таким образом, чтобы отношение разности половины высоты секции 6 магнитопровода 5 и глубины паза 4 к высоте опоры 3 составляло

0,60 — 0,65.

Датчик усилия прокатки работает следующим образом.

В процессе монтажа датчик устанавливается в отверстие, выполненное в несущей детали нажимного устройства прокатной клети с таким натягом (обеспечиваемым величиной допусков на изготовление корпуса датчика), при котором в секциях б магнитопровода 5 создаются напряжения, равные 5 — 10Я максимальных рабочих напряжений.

В процессе функционирования датчика усилия на намагничивающие обмотки 9 подается переменное электрическое напряжение заданной величины, что приводит к образованию магнитных потоков, силовые линии которых параллельны виткам измерительной обмотки 10.

В холостом режиме, когда усилие на датчик отсутствует, за счет симметрии магнитопровода ответвляющие части потоков, охватывающие отверстия измерительной обмотки 10, равны и встречно направлены, в результате чего напряжение на выходе измерительной обмотки 10 равно нулю. При нагружении датчика технологическим усилием секции 6 магнитопровода 5 деформируются пропорционально его величине.

Это приводит к переориентации магнитных потоков и, следовательно, к возникновению и измерительной обмотке 10 напряжений, величина которых пропорциональна усилию, действующему на деталь, в которой установлен датчик (так как деформация секций 6 магнитопровода 5 прямо пропорциональна деформации детали) .

При работе датчика усилий в условиях прокатного стана горячей прокатки постоянно изменяется его температурное состояние.

При этом высота секций б магнитопровода 5 и высота опор 3 изменяется пропорционально изменению их температуры так, что их суммарное удлинение равно удлинению корпуса (и детали, в которую установлен датчик) на высоте, равной расстоянию между точками контакта опор 3 со стенками а отверстия 2. Благодаря этому в секциях 6 магнитопровода 5 при изменении температуры деталей датчика не возникают дополнительные напряжения.

1. Датчик усилия прокатки, содержащий установленный в корпусе многосекционный магнитопровод, секции которого отделены одна от другой пазами, выполненными на силовоспринимающих поверхностях магнитопровода между секциями, причем каждая секция представляет собой прямой параллелепипед с четырьмя отверстиями, в которых размещены намагничивающие и измерительная обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния температуры, корпус выполнен в виде цилиндра с прямоугольным отверстием со стороны боковой поверхности, в котором на опорах, расположенных в пазах, выполненных на силовоспринимающих поверхностях секций, установлен магнитопровод так, что его продольная ось совпадает с осью цилиндра, при этом коэффициент линейного расширения материала опор меньше, чем материала магнитопровода.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен из железохромалюминиевого сплава, а опоры — из титанового сплава, причем отношение разности половины высоты секции магнитопровода и глубины паза на силовоспринимающей поверхности к высоте опоры составляет 0,60 — 0,65.

1425479

Составитель В. Родин

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор М Васи сьев а

Заказ 4758/37 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ! осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4