Устройство для определения удельных натяжений по ширине прокатываемой полосы

 

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах автоматического регулирования профиля и формы полосы в качестве первичного преобразователя плоскостности (планшетности) полосы. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и упрощение устройства. Устройство содержит намагничивающий и компенсационный П-образные магнитопроводы 1 и 2 с обмотками возбуждения и выходными обмотками , три параллельно размещенных измерительных ролика 3-5, выполненных из немагнитного материала и установленных с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой 6, блок 7 питания, § (/ О5 ND ГС О СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4474614/02 (22) 16.08.88 (46) 23.01.91. Бюл. № 3 е (7!) Проектно-конструкторский институт

«Уралпроектмонтажавтоматика» (72) А. И. Попов, Ю. Д. Железнов и А. Г. Ж ура вски и (53) 621.771.23.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 111331, кл. G 01 1 7/24, 1957.

Патент, Швеции № 388481, кл. G 01 В 7/24, 7/34, 1965.

Григорян Г Г., Железнов Ю. Д. и др.

Настройка, стабилизация и контроль процесса тонколистовой прокатки. — М.: Металлургия, 1975, с. 344, рис. 122.

Авторское свидетельство СССР № 249017, кл. G 01 В 07/10, G 01 D 05/-16, 1970.

„„SU„„1622051 A 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УДЕЛЬНЫХ НАТЯЖЕНИЙ ПО, ШИРИНЕ

ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах автоматического регулирования профиля и формы полосы в качестве первичного преобразователя плоскостности (планшетности) полосы. Цель изобретения — повышение разрешающей способности и упрощение устройства. Устройство содержит намагничивающий и компенсационный П-образные магнитопроводы 1 и 2 с обмотками возбуждения и выходными обмотками, три параллельно размещенных измерительных ролика 3 — 5, выполненных из немагнитного материала и установленных с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой 6, блок 7 питания, ", 1

1622051

1О

П-образного фазочувствительный усилитель 8, датчик 9 углового положения, сочлененный с одним из измерительных роликов, схемы 10 совпадения по количеству контролируемых сечений по ширине полосы и алгоритмизирующее устройство ll. На концах измерительных роликов размещены ферромагнитные кольца 12, к которым подсоединены ферромагнитные ленты 13 и 14, 15 и 16; выполненные в виде спиралей-геликоидов и размещенные на наружных поверхностях измерительных роликов. Намагничивающий и компенсационный потоки, возбуждаемые обмотками в П-образИзобретение относится к автоматизации прокатного производства и может быть использовано в системах автоматического регулирования профиля и формы полосы в качестве первичного преобразователя плоскостности (планшетности) полосы.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и упрощение устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства определения удельных натяжений по ширине прокатываемой полосы.

Устройство содержит намагничивающий 1 и компенсационный 2 П-образные магнитопроводы с обмотками возбуждения и выходными обмотками, три параллельно размещенных измерительных ролика 3 — 5, выполненных из немагнитного материала и установленных с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой 6, блок 7 питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе 6, фазочувствительный усилитель 8, датчик 9 углового положения, сочлененный с одним из измерительнь1х роликов, например первым измерительным роликом 3, схемы 10 совпадения по количеству контролируемых сечений по ширине полосы 6 и алгоритмизирующее устройство 11.

На противоположных концах первых двух измерительных роликов 3 и 4 и на обоих концах третьего измерительного ролика размещены ферромагнитные кольца 12, к которым подсоединены соответствующие ферромагнитные кольца 12, к которым подсоединены соответствующие ферромагнитные ленты 13 — 16, выполненные в виде спиралейгеликоидов и размещенные на наружной поверхности измерительных роликов 3 — 5.

Ферромагнитные кольца 12 первого 3 и второго 4 измерительных роликов являются полюсами намагничивающего П-образного магнитопровода 1, а ферромагнитные кольца 12 третьего измерительного ролика 5—

ДО

55 ных магнитопроводах 1 и 2, замыкаются через ферромагнитные кольца 12, являющиеся полюсами П-образных магнитопроводов 1 и 2 участки спиралей-геликоидов и прокатываемую полосу, причем намагничивающий поток направлен вдоль полосы, а компенсационный — поперек полосы. При вращении измерительных роликов 3 — 5, благодаря наличию спиралей-геликоидов, намагничивающий и компенсационный потоки сканируют поперек полосы, обеспечивая таким образом измерение плоскостности по ширине полосы

3 з.п. ф-лы, 1 ил. полюсами компенсационного м а гнитопровода 2.

Измерительные ролики 3 — 5 сочленены друг с другом зубчатой передачей 17 и могут приводиться в движение либо за счет контакта с прокатываемой полосой 6, либо посредством электропривода 18 при размещении роликов 3 — 5 с зазором относительно полосы 6.

Обмотки возбуждения намагничивающего 1 и компенсационного 2 магнитопроводов включены согласно и подсоединены к блоку 7 питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе 6, а выходные обмотки намагничивающего 1 и компенсационного 2 магнитопроводов соединены последовательно, включены встречно и подсоединены к входу фазочувствительного усилителя 8, второй вход которого подсоединен к выходу блока 7 питания цепи возбуждения мегнитных потоков в ферромагнитной полосе 6, а выход соединен с первыми входами схем 10 совпадения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами датчика 9 углового положения. Выходы схем 10 совпадения соединены с входами алгоритмизирующего устройства 11.

Устройство работает следующим образом.

Пусть полоса 6 (в одном варианте) огибает с некоторым углом охвата крайние измерительные ролики 3 и 5 и приводит их за счет трения во вращение, при этом электропривод 18 не используется. В исходной позиции измерительные ролики 3 — 5 по угловой фазе их вращения установлены так, чтобы прямая линия, соединяющая точки А и В контакта геликоид 13 и 14 с полосой 6, была направлена вдоль направления прокатки, а прямая, соединяющая точки С и D контакта геликоид 15 и 16 — поперек. Поскольку измерительные ролики 3 — 5 синхронизированы зубчатой передачей !7, то при их одновременном вращении линии АВ и CD перемещаются одновременно поперек полосы 6, оставаясь при этом взаимно перпендикулярными

1622051

10

Формула изобретения

25 друг к другу. Напряжение с блока 7 питания возбуждает магнитный поток в П-образных магнитопроводах 1 и 2 (показано стрелками его направление в произвольный момент времени) . Через магнитные цепи, образованные полюсами П-образного намагничивающего магнитопровода l,кольцами 12, частями геликоид 13 и 14, магнитный поток замыкается на участке полосы АВ. Аналогично, через магнитные цепи, образованные полюсами

П-образного компенсационного магнитопровода 2, кольцами 12, частями геликоид 15 и

l6, компенсационный магнитный поток замыкается на участке полосы CD.

Если полоса 6 не натянута (Т=О), то сигналы на выходных обмотках взаимно скомпенсированны и суммарный сигнал на входе фазочувствительного усилителя 8 равен нулю. При натянутой полосе 6 в процессе прокатки (Т)0) технологическое натяжение распределяется по ширине полосы 6, в каждой зоне которой удельное натяжение зависит от формы полосы. При увеличении натяжения магнитная проницаемость ферромагнитной полосы увеличивается.

Таким образом, магнитное сопротивление участка полосы АВ уменьшается и появляется соответствующий сигнал на входе фазочувствительного усилителя 8. Во время работы стана за один оборот измертельных роликов 3 и 4 магнитный поток, направленный по линии АВ, перемещается, оставаясь параллельным себе, поперек полосы 6. При этом в каждой точке поперек полосы 6 ему соответствует определенное значение компенсационного магнитного потока по линии CD, сканирующей поперек полосы 6. С выхода фазочувствительного усилителя 8 (Вых. 1) снимается сигнал, пропорциональный величине удельного натяжения в данный момент в конкретной точке по ширине полосы 6. Для привязки выходного сигнала к координатам ширины полосы и количественного обсчета величины планшетности полосы сигнал с фазочувствительного усилителя 8 подают через схемы 10 совпадения, управляемые от датчика 7 углового положения, на алгоритмизирующее устройство 11, которое обсчитывает величину планшетности по известным алгоритмам. С выхода (вых. 2) алгоритмизирующего устройства ll снимается в цифровой форме сигнал о состоянии планшетности прокатываемой полосы.

Магнитопровод 1 может располагаться параллельно оси прокатки, при этом кольца 12 должны располагаться с одноименных сторон измерительных роликов 3 и 4. Однако такое расположение электромагнита менее предпочтительно, так как требуется учитывать изменяющееся при вращении измерительных роликов 3 и 4 магнитное сопротивление длин ленточных спиралей-геликоид 13 и 14.

Для увеличения разрешающей способности также и по длине полосы полосу распола30

55 гают над измерительными роликами 3 — 5, а последним обеспечивают повышенную скорость вращения от электропривода 18. Если линейная скорость вращения измерительных роликов 3 — 5 больше скорости прокатки полосы в К раз, то во столько же раз возрастает разрешающая способность устройства по длине полосы, при этом полное сканирование поперек полосы происходит при перемещении полосы на расстояние S, равное S=, где — диаметр немагнитных измерительных роликов с ленточными спиралями-геликоидами.

Использование одних и тех же магнитопроводов для каждого участка полосы по ее ширине путем механического сканирования магнитных потоков позволяет существенно упростить электронную часть устройства, так как при этом используется единственный электронный канал фазирования и усиления сигнала, а также увеличить разрешающую способность устройства.

l. Устройство для определения удельных натяжений по ширине прокатываемой полосы, содержащее намагничивающий и компенсационный П-образные магнитопроводы с обмотками возбуждения и выходными обмотками, блок питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе и фазочувствительный усилитель, причем обмотки возбуждения намагничивающего и компенсационного магнитопроводов включены согласно и подсоединены к блоку питания цепи возбуждения магнитных потоков в ферромагнитной полосе, другой выход которого соединен с опорным входом фазочувствительного усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и упрощения устройства, оно снабжено тремя параллельно размещенными измерительными роликами, выполненными из немагнитного материала и установленными с возможностью контакта с прокатываемой ферромагнитной полосой, датчиком углового положения, сочлененным с одним из измерительных роликов и схемами совпадения по количеству контролируемых сечений по ширине полосы, причем выходные обмотки П-образных намагничивающего и компенсационного магнитопроводов соединены последовательно, включены встречно и подсоединены к входу фазочувствительного усилителя, выход которого соединен с первыми входами схем совпадения, вторые входы которых подсоединены к соответствующим выходам датчика углового положения, а выходы схем совпадения подсоединены к входам алгоритмизирующего устройства.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что на одном из концов первого и второго

1622051

Составитель В. Сергеев

Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 71 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101. измерительных роликов размещены ферромагнитное кольцо, к которому подсоединена ферромагнитная лента, выполненная в виде спирали-геликоида и размещенная на наружной поверхности измерительного ролика, а на третьем измерительном ролике ферромагнитные кольца размещены по одному на обоих его концах и к каждому ферромагнитному кольцу подсоединена одна из двух ферромагнитных лент, выполненных в виде спиралей геликоид и размещенных на наружной поверхности третьего измерительного ролика, причем ферромагнитные кольца на первом и втором измерительньа роликах размещены на их противопопожных концах.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что намагничивающий П-образный магнитопровод размещен так, что ферромагнитное кольцо одного из первых двух измерительных роликов является одним полюсом возбуждающего магнитопровода, другим полюсом которого является ферромагнитное кольцо другого из первых двух измерительных роликов, а компенсационный П-образный магнитопровод размещен так, что е; о

10 полюсами являются ферромагнитные кольца третьего измерительного ролика.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что измерительные ролики сочленены друг с другом зубчатыми передачами.