Устройство для стабилизации положения передних концов полос при прокатке

 

О П И С А Н И Е (,944695

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческни

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву

3 (22)Заявлено 12.09.80 (21) 2999972/22-02 (51)М. Кл. с присоелинением заявки 34

В 21 В 37/00

3Ъоудорстеанный квинтет

СССР ио делан кзооретений и открытий (23) Приоритет

ОпУбликовано 23.07 ° 82. Бюллетень ¹27

Дата опубликования описания 23.07,82 (53) УДК621. 771 . 2 3-415. 016. 2-52 (088. 8) ВСИ ФФ9 й. у

В,А.Григорьев и Е.А.Демин в . 11,$ 1 Ql1jyg

Il

У

Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ

ПЕРЕДНИХ КОНЦОВ ПОЛОС ПРИ ПРОКАТКЕ

Изобретение относится к технологии прокатного производства и предназначено для использования на полосовых станах горячей прокатки.

Известно устройство для стабилиза5 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 580о, Под давлением струй передний конец полосы прижимается к роликам рольганга (1).

Недостатком устройства является повышенное охлаждение передних концов тонких полос струями смеси воды и сжатого воздуха, что ухудшает мик- 2о роструктуру металла и формирование рулонов при смотке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо2 му результату является устройство, содержащее плоские электромагниты с принудительным охлаждением, расположенные между роликами отводящего рольганга. Устройство работает на принципе взаимодействия индуцированных токов в полосе и роликах при прокатке. В результате этого взаимодействия электромагнитная сила притягивает полосу к роликам f2).

Недостатком устройства является ограниченный сортамент и диапазон скоростей стабилизируемых полос вследствие отсутствия в нем средств для перестройки режима стабилизации, Целью изобретения является расширение сортамента и диапазона .скоростей стабилизируемых полос.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее плоские электромагниты с принудительным охлаждением, расположенные между роликами 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- 10 тий - с четвертым и пятым входами вычислительного блока.

Такая конструкция устройства позволяет вычислить величину аэродинамической подьемной силы в зависимости от толщины, ширины и скорости полосы и приложить к переднему концу полосы равную по величине и противоположно направленную электромагнитную силу. 20

Вычисление производят по следующим формулам

30

F>„=c„„g - v"L, (a) V- Ч ° 2

1тиП В

VCP V p<

v„„<-=с -о .з -Y (з) 2

С1 6.(y) ЯС1Х СР

Выражения (1 ) и (2 ) и спал ьзуют в слуV чае, когда — — — < 1, а выражение (3) as

V0P

V e . и (4) в случае, когда — — 7 1, СР где ), à — аэродинамическая подьМ 31 емная сила, действующая на передний конец полосы;

S, Sg - площадь переднего конца полосы, приподнятого аэродинамической силой, 45

V скорость полосы

В. - ширина полосы 6

- плотность окружающего воздуха;

С - аэродинамический коэф1 3 фициент для плоской по50 лосы;

Vù,-п — граничная скорость полосы заданной толщины, при которой площадь переднего конца полосы, приподнятого аэродинамической силой, практически равна нулю; †. граничная скорость полосы заданной толщины, при которой площадь переднего конца полосы, прФ:поднятого аэродинамической силой, равна

-В величине —2

V „ - граничная скорость полосы заданной толщины, при которой площадь переднего конца полосы, приподнятого аэродинамической силой, равна величине В

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 структурная схема его вычислительного блока; на фиг. 3 — структурная схема узла управления вычислительного блока.

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 2528. 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 третий 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

5 6 силы по формулам (1) и (2) или по (3) и (4) выполняет узел 14 управления.

Т4Ж в случае, когда < 1, сигСР нал логического "О" с компаратора 12 поступает на ключи узлов 17 и 22, в инвертор 24 и на ключи 26 и 28. В результате закрываются ключи 26 и 28 и ключи узлов 17 и 22, а инвертор 24 выдает сигнал логической "1", который поступает на ключ узла 23 и на ключи 25 и 27. В результате открываются ключи 25 и 27 и ключ узла 23.

Через открытые ключи 25 и 27 сигналы V . и Vc поступают в узлы 15 и 16 которые выполняют соответствующие операции вычитания V-Чп,.п и Чс1э-Vm.пВыходные сигналы узлов 15 и. 16 поступают в узел 13, который выполняет операцию деления . Выходной

V — Venin

Ср YA1n сигнал узла 13 поступает в узел 17, который повторяет этот сигнал, поскольку на втором входе узла закрыт его ключ. Выходные сигналы узлов 17 и 20 поступают в узел 18, который выполняет операцию умножения

° В . Выходные сигналы уэV - Vm1n q. еР min лов 18 и 21 поступают в узел 19, который выполняет операцию умножения

V — Venin % 2. . — у — - В - V . Выходной сигнал

СР тю узла 19 поступает в узел 23, который выполняет операцию умножения на постоянный коэффициент В -Ч х

V - Ч1п . ЯЧ0 ср min

„с р, V

В другом случае, когда — > 1, ЧоР с 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 28 и ключи узлов 17 и 22, инвертор 24 выдает сигнал логического "О", который поступает в узел 23 и на ключи

25 и 27. В результате закрываются ключи 25 и 27 и ключ узла 23. Через открытые ключи 26 и 28 сигналы Ъ и Vm4 поступают к узлам 15 и 16, которые выполняют соответствующие операции вычитания V - -V<> и Jm4>

-U . Выходные сигналы узлов 15 и

16 поступают в узел 13, который вь. полняет операцию деления

Ч- ЧсР

Выходной сигнал узла т1И4х сР

5 94469 и 28 и с входом инвертора 24, выход инвертора 24 соединен с ключом вхо. да узла 23 и с управляющими входами ключей 25 и 27, выходы ключей 25 и

26 соединены между собой, а также 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 1s

20 соединен с вторым входом узла 18, выход узла 18 соединен с первым входом узла 19, выход узла 21 соединен с вторым входом узла 19, выход узла

19 соединен с входами узлов 22 и 23, 2о выходы узлов 22 и 23 соединены между собой, а также с задающим входом регулятора 4, выход регулятора 4 соединен с плоскими электромагнитами 1, 2$

Устройство работает следующим o6" разом.

При наладке блока 6 в ячейки памяти заносят аналоговые сигналы, пропорциональные граничным скоростям зв

Ч„„;и, Vcp и V для всего сортамента толщин стабилизируемых полос 10.

Перед прокаткой полосы 10 к регулятору 4 подводят питающее напряжение электромагнитов 1 (на фиг.l показано стрелкой) и задатчиками 7-9 уста-. навливают аналогичные сигналы, пропорциональные толщине h, ширине 8 и скорости V стабилиэируемой полосы 10. В результате этого узел 20 вычисляет величину В, узел 21 вычисляет величину U, в компаратор 12 и в узел 15 поступает сигнал, пропор циональный величине V, блок 6 выдает сигналы, пропорциональные величинам

V n,VCp и Чп,4 для заданной толщины

ll полосы 10, из которых сигнал Vm u поступает на ключ 25, сигнал V на ключи 26 и 27 и компаратор 12, сигнал Ч поступает на ключ 28.

Компаратор 12 сравнивает сигналы V и Vcp и выдает в узел 14 сигнал логического "0" при 1 или сигнал

ЧОР логической "1" при, — 1. В зависи- gg чс мости от логического сигнала компаратора 12 включение соответствующих узлов для вычисления аэродинамической

7 9446

13 поступает в узел 17,который выполняет операцию сложения 1 cp

+ . - — —,— --. Выходные сигналы уз щс(х Ср лов 17 и 20 поступают в узел 18, ко- 5 торый выполняет операцию умножения !

V-Vcp

1 + - - - - В . Выходные сигна 4ах с.р лы узлов 18 и 21 поступают в узел 19, который выполняет операцию умножения

° °

1 + — †) В V . Выходной

V — Vcp 1 Д нс х р . сигнал узла 19 поступает в узел 23, который выполняет операцию умножения на постоянный коэффициент 15

V Vcp 1 . ЛCl Уб

1 + — -В Ч ° о Vcp

Выходной сигнал узла 22 или 23, соответствующий Е,1 или Г поступает на задающий вход регулятора 4. Б ре- 20 зультате регулятор 4 устанавливает на выходе напряжение питания электромагнитов 1, пропорциональное расчетной величине аэродинамической подъемной силы. 25

При движении полосы 10 по рольгангу 3 в ней и роликах 2 индуцируются токи. В результате взаимодействия этих токов электромагнитная сила, равная по величине и направленная З0 противоположно аэродинамической подъемной силе, притягивает передний конец полосы 10 к роликам 2, обеспечивая тем самым захват его моталкой

11 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.

Грани чные скорости Чр, с р и

Vùä 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 8 конца полосы жесткости этого конца, которая в свою очередь зависит от его длины.

Устройство одновременно может быть использовано для уменьшения амплитуды колебания полосы при движении по рольгангу с целью повышения точности при контроле ее неплоскостности °

Устройство выгодно отличается от известных поскольку расширяет сортимент и диапазон скоростей стабилизируемых полос, что повышает производительность стана по тонкому прокату в среднем на 53. Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения за счет сокращения постоянных расходов составляет в среднем

150 тыс.руб. в год на одном прокатном стане.

Формула изобретения

Устройство 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 М 52-30 137, кл. 12 С 211.4, 1977.

2. Патент Японии М 52-742, кл. 12 С 211.4, 1977.

944695

Составитель О.Рыбьев

Техред И. Надь

Корректор Г. Решет ник

Редактор P.Öèöèêà

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5207/10 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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