Устройство контроля настройки технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов, конкретнее к автоматизации машин непрерывного литья заготовок, и предназначено для контроля настройки технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Предлагаемое устройство позволяет проконтролировать смещение отдельных роликовых секций в направлении, перпендикулярном технологической оси машины, их соединение одна с другой и положение участка разгиба слитка, а также определить смещение отдельных роликов в направлении, перпендикулярном технологической оси машины. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4292632/23-02 (22) 03,08.87 (46) 23.09.89. Бюл. № 35 (71) Днепропетровский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института систем автоматизации и управления (72) В. М. Брам, Г. А. Кац, В. А. Карлик, 1О. А. Успенский и Г. П. Демин (53) 621.746.027 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1138235, кл. В 22 D 11/16, 1984.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов, конкретнее к автоматизации машин непрерывного литья заготовок.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — геометрическая схема определения точности настройки роликовой проводки машины; на фиг. 3 — функциональная блок-схема экстрематора; на фиг. 4— функциональная блок-схема блока памяти; на фиг. 5 — функциональная блок-схема программного задатчика радиуса кривизны и программного задатчика раствора роликов; на фиг. 6 — графики, поясняющие работу экстрематора.

„„91.) „„15О9171 А 1 511 4 В 22 D 11/16

2 (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НАСТРОЙКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов, конкретнее к автоматизации машин непрерывного литья заготовок, и предназначено для контроля настройки технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей.

Предлагаемое устройство позволяет проконтролировать смещение отдельных роликовых секций в направлении, перпендикулярном технологической оси машины, их соединение одной с другой и положение участка разгиба слитка, .а также определить смещение отдельных роликов в направлении, перпендикулярном технологической оси машины. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство контроля настройки технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок состоит из разъемного металлического шаблона 1 прямоугольного сечения, снабженного пружинами для поджатия его стенок к бочкам роликов и шарнирно соединенного с затравкой 2, перемещаемой по роликовой зоне с помощью электропривода 3 роликовой зоны машины непрерывного литья заготовок, управляемого ключом 4. Во внутренней части шаблона 1 установлен датчик 5 угла наклона, который позволяет определить угол, образованный касательной к технологической оси машины и горизонтом для каждой роликовой пары. Кроме этого, устройство содержит блоки 6 — 8 памяти, программный задатчик 9 радиуса кривизны, задатчик 10

15091

3 длины дуги, блоки 11 — 15 вычитания, делитель 16 и регистратор 17.

Кроме этого, во внутренней части шаблона расположены датчики 18 и 19 линейного перемещения, установленные с той стороны шаблона 1, которая контактирует с роликами по малому радиусу машины, и позволяющие определить расстояние от плоскости шаблона 1 до бочки ролика по малому радиусу машины, причем расстояние l между датчиками 18 и 19 линейного перемещения не должно превышать величины (0,8 — 0,9) L, где L — минимальное расстояние между осями двух соседних роликов рольганга по малому радиусу ма ши ны. Этот коэффициент выбран для того, чтобы датчики линейного перемещения в течение одного замера, относящегося к одной роликовой паре не контактировали с роликами смежных роликовых пар и, в то же время, чтобы обеспечить достаточную точность контроля роликовой проводки машины. Кроме этого, во внутренней части шаблона 1 установлен датчик 20 линейного перемещения, позволяющий определить расстояние между роликами противолежащих рольгангов в направлении, перпендикулярном технологической оси машины (раствор роликов). Устройство снабжено также экстрематорами

21 — 23, счетчиком 24 роликов, сумматорами

25 — 27, программным задатчиком 28 раствора роликов и делителями 29 и 30 на два, причем выход ключа 4 соединен с первым входом счетчика 24 роликов, выходная шина которого соединена с входом программного задатчика 9 радиуса кривизны, выход которого соединен с первым входом блока

11 вычитания, выход которого соединен с первым входом блока 12 вычитания, выход которого соединен с первым входом регистратора 17. Выход датчика 18 линейного перемещения соединен с входом экстрематора 21, выход которого соединен с первым входом блока 6 памяти, выход которого соединен с первым входом блока 13 вычитания, выход которого соединен с первым входом делителя 16, выход которого соединен с первым входом сумматора 25, выход которого соединен с первым входом сумматора 26, выход которого соединен с входом делителя 29 на. два, выход которого соединен с вторым входом регистратора 17.

Выход датчика 19 линейного перемещения соединен с входом экстрематора 22, выход которого соединен с первым входом блока

7 памяти, выход которого соединен с вторым входом блока 13 вычитания. Выход задатчика 10 длины дуги соединен с вторым входом делителя 16. Вторые входы блоков

6 и 7 памяти соединены с выходом датчика 5 угла наклона. Выход датчика 20 линейного перемещения соединен с входом экстрематора 23, выход которого соединен с первым входом блока 8 памяти, выход которого соединен с третьим входом ре10

71

4 гистратора 17. Выход блока 8 памяти сое динен с первым входом блока !4 вычитания, выход которого соединен с четвертым входом регистратора 17. Выходная шина счетчика 24 роликов соединена с входом программного задатчика 28 раствора роликов, выход которого соединен с вторым входом блока 14 вычитания. Выход программного задатчика 28 раствора роликов соединен с входом делителя 30 на два, выход которого соединен с первым входом сумматора 27, выход которого соединен с

-первым входом блока 15 вычитания, выход которого соединен с пятым входом регистратора 17. Выход блока 8 памяти соединен с вторым входом сумматора 25. Выход датчика 20 линейного перемещения соединен с вторым входом блока 8 памяти. Выход экстрематора 22 соединен с вторым входом счетчика 24 роликов. Выход делителя 30 на два соединен с вторым входом блока 11 вычитания. Выход программного задатчика 9 радиуса кривизны соединен с вторым входом сумматора 27, Выход делителя 16 соединен с вторым входом блока 12 вычитания. Выход сумматора 25 соединен с вторым входом блока 15 вычитания.

Выход делителя !6 соединен с вторым входом сумматора 26. Выход ключа 4 соединен с входом электропривода 3 роликовой зоны.

На фиг. 2 представлена геометрическая схема определения точности настройки роликовой проводки машины. Сплошной линией показано положение датчиков 5 и 18—

20 при контакте датчика 18 линейного перемещения с контролируемым роликом, а штрих-пунктирной — положение датчиков

5, 19 и 20 при контакте датчика 19 " контролируемым роликом. Кроме того, на фиг. 2 приняты следующие обозначения: r — радиус кривизны образующей, проходящей через внутренние поверхности бочек роликов малого радиуса машины, Н вЂ” раствор роликов, р и р — углы между горизонтальной плоскостью шаблона, в котором установлен датчик 5 угла наклона, и горизонтальном соответственно в моменты контакта датчиков !8 и 19 линейного перемещения с контролируемым роликом, — угол, на который поворачивается шаблон с установленным в его внутренней части датчиком 4 угла наклона за время перемещения вдоль технологической оси машины на расстояние i между датчиками 18 и 19 линейного перемещения, R — радиус кривизны образующей, проходящей через внутренние поверхности бочек роликов большого радиуса машины.

На фиг. 3 представлена функциональная блок-схема экстрематора 21 (22, 23) .

Экстрематор содержит дифференциатор 31, задатчик 32 и нуль-орган 33. Выход дифференциатора 31 соединен с первым входом нуль-органа 33, второй вход которого соединен с выходом задатчика 32.

5

На фиг. 4 представлена функциональная блок-схема блока 6 (7,8) памяти. Блок памяти содержит аналого-цифровой преобразователь 34, буферный регистр 35 с входной информационной шиной, входом разрешения записи и выходной информационной шиной, а также цифроаналоговый преобразователь 36.

Выходная шина аналого-цифрового преобразователя 34 подключена к входной информационной шине буферного регистра 35, выходная информационная шина которого соединена с входной шиной цифроаналогового преобразователя 36.

Программный задатчик радиуса кривизны (программный задатчик раствора роликов), функциональная блок-схема которого представлена на фиг. 5, содержит блок 37 задатчиков констант и аналоговый коммутатор 38 с входной информационной шиной, входной адресной шиной и аналоговым выходом.

Выходная шина блока 37 задатчиков констант соединена с входной информационной шиной аналогового коммутатора 38.

Устройство работает следующим образом.

Шаблон 1, соединенный с затравкой 2, вводится в роликовую зону и устанавливается в исходное положение. Накачиваются сжатым воздухом распорные надувные камеры затравки и высвобождаются пружины в шаблоне.

Запуск устройства осуществляется оператором включением с помощью ключа 4 электропривода 3 машины, и при этом счетчик 24 роликов устанавливается в нулевое состояние по сигналу, поступающему на его первый вход с выхода ключа 4.

Шаблон 1 начинает движение по роликовой зоне. При этом датчики 18 и 19 линейного перемещения контактируют поочередно с роликами по малому радиусу машины, а датчик 20 линейного перемещения контактирует с парами роликов большого и малого радиуса машины. Датчик 18 линейного перемещения контактирует с очередным роликом, сигнал с его выхода поступает на вход экстрематора 21, на выходе которого при достижении сигналом на выходе датчика 18 линейного перемещения экстремального значения, т.е. при минимальном расстоянии от образующей бочки ролика до датчика 18 линейного перемещения, появляется сигнал, поступающий на первый вход блока 6 памяти, в котором запоминается текущее значение величины угла наклона поступающее на второй вход блока 6 памяти с выхода датчика 5 угла наклона.

Аналогично при контакте датчика 19 линейного перемещения с этим роликом, сигнал с его выхода поступает на вход экстрематора 22, с выхода которого сигнал поступает на перый вход блока 7 памяти, в котором запоминается текущее значение величины угла наклона ф2, поступающее на

509171

10

6 второй вход блока? памяти с выхода датчика

5 угла наклона. Сигналы с выходов блоков

6 и 7 памяти поступают соответственно на первый и второй входы блока 13 вычитания, в котором определяется величина угла

«р= 2 — 1ьь на который повернулся шаблон

1 при прохождении дуги длиной I, равной расстоянию между датчиками 18 и 19 линейного перемещения. Значение величины. угла

rp поступает с выхода блока 13 вычитания на первый вход делителя 16, на второй вход которого поступает значение величины дуги

l с задатчика 10 длины дуги. Делитель 16 определяет величину r= — — (радиус крие

9 визны образующей, проходящей через внутренние поверхности бочек роликов малого радиуса машины).

Сигнал с выхода экстрематора 22 поступает на второй вход счетчика 24 роликов, который накапливает информацию о номере контролируемой роликовой пары. При контакте датчика 20 линейного перемещения с парой роликов противоположных рольгангов, сигнал с его выхода поступает на вход экстрематора 23. В момент достижения этим сигналом экстремального значения на выходе экстрематора 23 появляется сигнал, поступающий на первый вход блока 8 памяти, в котором запоминается значение величины раствора Н между роликами, поступающее на второй вход блока 8 памяти с выхода датчика 20 линейного перемещения. С выхода блока 8 памяти значение величины раствора Н между роликами поступает на третий вход регистратора

17, который регистрирует его. С выхода делителя 16 значение величины г поступает на первый вход сумматора 25, на второй вход которого поступает значение величины раствора Н между ролика ми. На выходе сумматора 25 получают значение величины

R=r+H (радиус кривизны образующей, проходящей через внутренние поверхности бочек роликов большого радиуса машины), которое поступает на первый вход сумматора

26, на второй вход которого поступает значение величины r с выхода делителя 16.

На выходе сумматора 26 получают значение суммы величин R и r, которое поступает на вход делителя 29 на два, который делит эту сумму на два. На выходе делителя

29 на два получают значение величины радиуса кривизны технологической оси

Ri,= (R+r)2, которое поступает на второй вход регистратора 17, который регистрирует его. Значение величины раствора Н между роликами поступает с выхода блока 8 памяти на первый вход блока 14 вычитания, на второй вход которого поступает с выхода программного задатчика 28 раствора роликов значение величины раствора Нз между роликами, заданного технологической ин1509171

7 струкцией, соответствующее контролируемой роликовой паре, код номера которой поступает с выходной шины счетчика 24 роликов на вход программного задатчика

28 раствора роликов. На выходе блока 14 вычита ния получают значение величины

6i=H-Н. отклонения фактической величины раствора роликов от заданной технологической инструкцией, поступающее на четвертый вход регистратора 17, который регистрирует его. Кроме этого, значение величины раствора Н. между роликами с выхода программного задатчика 28 раствора роликов поступает на вход делителя 30 на два, где производится деление на два, с выхода которого значение величины H>/2 поступает на первый вход сумматора 27 и на второй вход блока 11 вычитания. Код номера контролируемой роликовой пары с выходной шины счетчика 24 роликов поступает на вход программного задатчика 9 радиуса кривизны, с выхода которого значение величины радиуса кривизны технологической оси R-., заданное технологической инструкцией, поступает на первый вход блока 11 вычитания и на второй вход сумматора 27. На выходе блока 11 вычитания получают значение разности величин

R: и Н /2, поступающее на первый вход блока 12 вычитания, на второй вход которого с выхода делителя 16 поступает значение величины r. На выходе блока 12 вычитания получают значение величины смещения 6 =Я- — H3/z — r) ролика по малому радиусу машины в направлении, перпендикулярном технологической оси машины, поступающее на первый вход регистратора 17, который регистрирует его. На выходе сумматора 27 получают значение суммы величин R .o и Н /, поступающее на первый вход блока 15 вычитания, на второй вход которого с выхода сумматора 25 поступает значение величины R. На выходе блока 15 вычитания получают значение величины смещения б.=В-+Н / — R ролика по большому радиусу машины в направлении, перпендикулярном технологической оси машины, поступающее на пятый вход регистратора 7, который регистрирует его.

Экстрематор работает следующим образом.

При достижении какой-либо переменной величиной экстремального значения первая производная этой величины равна нулю.

Поэтому при достижении входным сигналом, поступающим на вход дифференциатора

31, экстремального значения величина сигнала на выходе дифференциатора 31 равна нулю, на первый вход нуль-органа 33 поступает сигнал, величина которого равна нулю.

Сигнал такой же величины выставлен на выходе задатчика 32 и поступает на второй вход нуль-органа 33.

Нуль-орган 33 переключается в состояние логической единицы тогда (фиг. 6), когда величина сигнала, поступ лощего его первый вход, больше величины cviãнала с задатчика 32 (с учетом знака) .

Блок памяти работает следующим образом.

Сигнал, поступающий на вход аналогоцифрового преобразователя 34 преобразуется в цифровой код и поступает на входную информационную шину буферного регистра 35. Этот код записывается в бу-!

О ферный регистр 35 в момент поступления сигнала на его вход разрешения записи. С выходной информационной шины буферного регистра 35 записанный в нем код поступает на входную шину цифроаналогового преобразователя 36, который преобразует его в аналоговый сигнал.

Программный задатчик работает следующим образом.

На входную адресную ши ну аналогового коммутатора 38 поступает код номера

20 контролируемой пары роликов, что вызывает подключение к аналоговому выходу аналогового коммутатора 38 одного из входов его входной информационной шины, на который поступает сигнал с соответствующего задатчика константы из блока 37 задатчиков констант, обеспечивая тем самым появление на аналоговом выходе аналогового коммутатора 38 аналогового сигнала заданной величины.

Делитель 29 (30) на два представляет

30 собой усилитель с коэффициентом передачи

K=i/2.

В качестве датчика 5 угла наклона может быть использованы датчик типа

ПИ КП I — АЗ. Чтобы обеспечить измерение угла наклона статор преобразователя жестgg ко прикрепляется с внутренней стороны шаблона 1 к той его стенке, которая контактирует с роликами по малому радиусу машины, а к ротору жестко прикрепляется груз в виде маятника, который под действием силы тяжести всегда принимает вертикальное положение.

В качестве датчиков 18, 19 и 20 линейного перемещения могут быть использованы датчики типа ПИЛП! — А2.

Счетчик 24 роликов и буферный регистр

4 35 могут быть выполнены на микросхемах серии К!55, делители 29 и 30 на два на микросхемах серии К140, аналого-цифровой преобразователь 34 и цифроаналоговый преобразователь 36 — на микросхемах серии К572, аналоговый коммутатор

50 38 — на микросхемах серии КР590.

Остальные блоки могут быть выполнены с использованием агрегатного комплекса электрических средств регулирования в микроэлектронном исполнении (АКЭСР), а именно: в качестве блоков вычитания 11 — 15, сумматоров 25 — 27 и делителя 16 могут быть использованы блоки вычислительных операций типа EBO — П, в качестве задатчика

10 длины дуги, задатчика 32 и блока 37

15091

Формула изобретения

45 задатчиков констант — ручные задатчики типа РЗД, в качестве дифференциатора

31 — блок регулирующий аналоговый типа РБА — П, в качестве нуль-органа 33 может использоваться блок кондуктивного разделения с двумя нуль-органами типа

БКР— ЗП.

1. Устройство контроля настройки технологического оборудования машины непрерывного литья заготовок, содержащее разъемный металлический шаблон, шарнирно соединенный с затравкой, снабженный пружинами для поджатия его стенок к бочкам роликов, с установленным в его внутренней части датчиком угла наклона, ключ, два блока памяти, пограммный задатчик радиуса кривизны, задатчик длины дуги, блок вычитания, делитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено тремя датчиками линейного перемещенияя, тремя экстрематора ми, третьим блоком памяти, счетчиком роликов, двумя делителями на два, программным задатчиком раствора роликов, четырьмя блоками вычитания и тремя сумматорами, причем выход ключа соединен с первым входом счетчика роликов, выходная шина которого соединена с входом программного задатчика радиуса кривизны, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитания, выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания, выход которого соединен с первым входом регистратора, выход первого датчика линейного перемещения соединен с входом первого экстрематора, выход которого соединен с первым входом первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом третьего блока вычитания, выход которого соединен с первым входом делителя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом первого делителя на два, выход которого соединен с вторым входом регистратора, выход второго датчика линейного перемещения соединен с входом второго экстрематора, выход которого соединен с первым входом второго блока памяти, выход которого соединен с вторым входом третьего блока вычитания, выход задатчика длины дуги соединен с вторым входом делителя, вторые . входы первого и второго блоков памяти соединены с выходом датчика угла наклона, выход третьего датчика линейного перемещения соединен с входом третьего экстрематора, выход которого соединен с пер10

71

10 вым входом третьего блока памяти, выход которого соединен с третьим входом регистратора, выход третьего блока памяти соединен с первым входом четвертого блока вычита ния, выход которого соеди не н с че "вертым входсм регистратора, выходная LUHHH счетчика роликов соединена с входом программного задатчика раствора роликов, выход которого соединен с вторым входом четвертого блока вычитания, выход программного задатчи ка раствора рол иков соеди не H с входом второго дели-.еля на два, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора. выход которого соединен с первым входом пятого блока вычитания, выход которого соединен с пятым входом регистратора, выход третьего блока памяти соединен с вторым входом первого сумматора, выход третьего датчика линейного перемещения coeдинен с вторым входом третьего блока памяти, выход второго экстрематора соединен с вторым входом счетчика роликов, выход второго делителя на два соединен с вторым входом первого блока вычитания, выход программного задатчика радиуса кривизны соединен с вторым входом третьего сумматора. выход делителя соединен с вторым входом второго блока вычитания, выход первого сумматора соединен с вторым входом пятого блока вычигяния, выход де,;ителя соединен с вторым входом второго суммагора, выход ключа соединен с входом электропривода.

2. Устройство по п 1, от.;ичающе. ся тем, что экстрематор содержит диффсренциатор, зядатчик и нуль-орган, причем вь:хол дифференциатора соединен с пер-.ым входом нуль-органа, второй в..од которого соединен с выходом зядатчикя.

3. Устройство по и. 1. отлачаюте, гя тем, что блок памяти сслсржит аняloloцифровой преобразователь, буферный регистр с входной информационной ши ной, входом разрешения записи и выходной информационной шиной, цифроаналоговый преобразователь, и ричем выход Hя H II H il;I аналого-цифрового преобразователя соединена с входной инсюрмяционпой ililllio буферного регистра, выходная информационная шина которого соединена с входной шиной цифроаналогового преобразователя.

4. Устройство по и. 1. отличающееся тем, что программный задятчик радиуса кривизны содержит блок задятчиков констант и аналоговый коммутатор с входной и нформяционной шиной, входной адресной шиной и аналоговым выходом, причем выходная шина блока задатчиков констант соединена с входной информационной шиной аналогового коммутатора.

1509171

1509171

К dame линейное сия

Х 8 mod лара Г1

1509171

2 о

Ъ

+c с ф, Фц ф с о/у &ою 11 ливия (к Ухов алора 37) „C

Составитель A. Абросимов

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 5668/10 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101