РЕГУЛЯТОР ПЕТЛИ Российский патент 2004 года по МПК B21B37/50 B21B38/06 B21B41/10 

Настоящее изобретение относится к регулятору петли для измерения проходящей по ширине полосы клиновой части продольного натяжения, которое действует в полосе в продольном направлении полосы.

Из источника "Development of new high performance loopers for hot strip mills". Iron and Steel Engineer, June 1997, стр. 64-70 известен регулятор петли, который имеет два динамометра для измерения действующей на регулятор петли силы, соответствующей продольному натяжению. Об установке динамометров и остальной конструкции регулятора петли в указанной статье не упоминается.

Из выкладки DE 19715523 А1 известен прибор для измерения плоскостности, имеющий большое количество измерительных роликов. Измерительные ролики установлены по отдельности в поворотных рычагах, соединенных с валом регулятора петли. Посредством поворота вала регулятора петли измерительные ролики устанавливаются на полосу. Поворотные рычаги разделены шарнирами на часть вала и часть ролика, причем шарниры отклоняют соответствующие продольному натяжению противодействующие силы от полосы на измерительные ролики каждый на динамометр, установленный на поворотном рычаге.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать регулятор петли простой конструкции, с помощью которого можно измерять клиновую часть продольного натяжения, действующую по ширине полосы.

Данная задача решается посредством того,

- что регулятор петли имеет сквозной, установленный по ширине полосы ролик регулятора петли, который установлен на обеих сторонах в соответствующем поворотном рычаге,

- что поворотные рычаги соединены с валом регулятора петли,

- что путем поворота вала регулятора петли ролик регулятора петли устанавливается на полосу,

- что поворотные рычаги разделены каждый шарнирами на рычаг вала и рычаг ролика,

- что шарнир отклоняет соответствующую продольному натяжению противодействующую силу, действующую от полосы на измерительные ролики, на динамометры, установленные на соответствующих поворотных рычагах.

Если рычаг ролика выполнен в виде круглой пластины или рычажной рамы, то конструкция регулятора петли еще более упрощается.

Если рычаг вала и рычаг ролика соединены между собой вблизи динамометра крепежным элементом, то надежно предотвращается приподнимание рычага ролика с динамометра.

Если шарнир, ролик регулятора петли и динамометр образуют треугольник с тремя сторонами, и крепежный элемент установлен за пределами этого треугольника, то крепежный элемент подвергается действию сравнительно незначительных сил.

Если треугольник образован в виде равнобедренного треугольника, то создается низкая механическая нагрузка на рычаг ролика.

Нагрузку на рычаг ролика можно еще более уменьшить, если треугольник выполнить, по существу, в виде прямоугольного треугольника.

Если одна из сторон находится напротив шарнира и эта сторона имеет большую длину по сравнению с обеими другими сторонами, то силы, действующие на рычаг ролика, особенно малы.

Если рычаг вала имеет длину, по меньшей мере равную длине рычага ролика, то создается большой диапазон регулирования регулятора петли.

Механические нагрузки сводятся к минимуму, когда динамометр имеет силовую ось и рычаг ролика совершает движение на участке динамометра, приблизительно параллельное силовой оси.

Другие преимущества и подробности вытекают из нижеследующего описания примера выполнения совместно с чертежами. При этом принципиальные схемы показывают: фиг.1 - вид в перспективе устройства измерения натяжения, фиг.2 - полоса с регулятором петли сверху; фиг.3 - регулятор петли по фиг.2 сбоку.

Согласно фиг.1 металлическая полоса 1 перемещается от выходного устройства 2 по ролику 3 регулятора петли во входное устройство 4. Выходное устройство 2 и входное устройство 4 могут быть выполнены, например, в виде прокатной клети или подающих устройств. Металлическая полоса 1 представляет собой предпочтительно горячекатаную или холоднокатаную стальную полосу. Она имеет ширину b. Ролик 3 регулятора петли по фиг.3 выполнен сквозным. Он занимает всю ширину полосы.

В металлической полосе действует продольное натяжение в направлении продольного перемещения полосы, что указано стрелками А. Продольное натяжение имеет по ширине b полосы клиновую часть, что показано на фиг.1 разной длиной стрелок А. Ролик 3 регулятора петли устанавливается на металлическую ленту 1. Это показано на фиг.1 стрелкой В.

Согласно фиг.2 ролик 3 регулятора петли на обеих сторонах установлен в поворотном рычаге 5. Поворотные рычаги 5 соединены с валом 6 регулятора петли. Таким образом, посредством поворота вала 6 регулятора петли ролик 3 регулятора петли устанавливается на металлическую полосу 1.

Поворотные рычаги 5 разделены шарниром 7 на рычаг 8 вала и рычаг 9 ролика. В соответствии с фиг.2 рычаги 9 ролика выполнены в виде круглой пластины или рычажной рамы. В качестве круглой пластины при этом обозначается цельный несущий элемент, а под рычажной рамой понимается несущий элемент, состоящий из двух блоков, разделенных друг от друга промежутком. В дополнение следует отметить, что на практике оба рычага 9 ролика, как правило, выполнены одинаково. Разное изображение рычагов 9 ролика на фиг.2 служит только для наглядности.

В соответствии с фиг.3 в каждом поворотном рычаге 5 на рычаге 8 вала установлен динамометр 10, прилегающий к рычагу 9 ролика. Динамометр 10 установлен эксцентрично относительно шарнира 7. Таким образом, шарнир 7 отклоняет действующую от металлической ленты 1 на ролик 3 регулятора петли противодействующую силу на динамометр 10, установленный на соответствующем рычаге 8 вала.

Противодействующая сила соответствует продольному натяжению. Поэтому из измеренных значений противодействующей силы можно определить продольное натяжение. При этом для каждого из двух динамометров 10 обоих поворотных рычагов 5 из действующей на них противодействующей силы определяется собственное продольное натяжение. Сумма обоих измеренных таким образом значений продольного натяжения дает значение действующего в металлической ленте 1 суммарного продольного натяжения. Разность между обоими полученными таким образом значениями продольного натяжения дает клиновую часть, которую имеет продольное натяжение по ширине b полосы.

Как на основании суммарного значения продольного натяжения, так и исходя из клиновой части можно подрегулировать выходное устройство 2 и/или входное устройство 4. Например, на основании суммарного значения продольного натяжения можно подрегулировать частоту вращения и на основании клиновой части, по меньшей мере, установку одного из двух устройств 2, 4.

В соответствии с фиг.3 шарнир 7, ролик 3 регулятора петли и динамометр 10 образуют треугольник с тремя сторонами X, Y и Z. При этом указания "шарнир 7" и "ролик 3 регулятора петли" соотносятся с их осями вращения, указание "динамометр 10" - с точкой соприкосновения с рычагом 9 ролика.

Очевидно, что треугольник образован, по существу, как прямоугольный, по существу, как равнобедренный треугольник. При этом гипотенуза Z треугольника расположена напротив шарнира 7. Следовательно, сторона Z имеет большую длину по сравнению с обеими другими сторонами X, Y. При этом "по существу" означает, что "прямой угол" треугольника составляет 80-100° и значения длины обеих равных сторон треугольника отличаются максимально на 10%.

Динамометр 10 имеет силовую ось 12. Следовательно, динамометр 10 измеряет только те силы, которые направлены параллельно силовой оси 12. Рычаг 9 ролика выполнен так, что он совершает на участке динамометра 10 движение, параллельное силовой оси 12. При этом "по существу" означает, что направление движения рычага 9 ролика образует с силовой осью 12 угол, равный максимально 10°.

Около динамометра 10, но за пределами треугольника установлен крепежный элемент 13. С помощью крепежного элемента 13 рычаг 7 вала и рычаг 8 ролика соединены между собой. Вследствие этого предотвращается приподнимание рычага 8 ролика от динамометра 10.

Рычаг 8 вала имеет, по меньшей мере, такую длину, какую имеет рычаг 9 ролика. В соответствии с фиг.3 он имеет даже большую длину по сравнению с длиной рычага 9 ролика, а именно на 20-100% больше. При этом длина рычага 8 вала задана расстоянием оси вращения вала 6 регулятора петли от оси вращения шарнира 7. Длина рычага 9 задана расстоянием оси вращения ролика 3 регулятора петли от оси вращения шарнира 7.

За счет относительно большей длины рычага 8 вала при повороте вала 6 регулятора петли получается большой диапазон регулирования регулятора петли. При этом поворот вала 6 регулятора петли осуществляется посредством установочного привода 14. В соответствии с фиг.3 установочный привод 14 может быть образован например, в виде эксцентрично шарнирно соединенного гидроцилиндра.

С помощью регулятора петли в соответствии с настоящим изобретением простым путем возможно надежное измерение как суммарного значения продольного натяжения, так и клиновой части по ширине b действующего в металлической полосе 1 продольного натяжения. При этом регулятор петли имеет простую, прочную и надежную конструкцию. В частности, не требуется разделять ролик 3 регулятора петли на сегменты и придавать каждому отдельному сегменту динамометр.

Регулятор петли со сквозным по ширине полосы роликом регулятора петли, установленным на каждой из обеих сторон в соответствующем поворотном рычаге, соединенным с валом регулятора петли. Причем посредством поворота вала регулятора петли ролик устанавливается на полосу. Причем поворотные рычаги разделены шарниром на рычаг вала и рычаг ролика, при этом шарнир отклоняет действующую на ролик от полосы противодействующую силу, соответствующую продольному натяжению, на каждый из динамометров, установленных на поворотных рычагах. Шарнир, ролик регулятора петли и динамометр образуют треугольник с тремя сторонами. При этом динамометр имеет силовую ось, и рычаг ролика совершает на участке динамометра движение, по существу, параллельное силовой оси. Рычаг вала и рычаг ролика во избежание приподнимания рычага от динамометра соединены между собой вблизи динамометра крепежным элементом. Предложенное устройство обеспечивает измерение клиновой части продольного натяжения, действующего по ширине полосы. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Регулятор петли для измерения проходящей по ширине (b) полосы клиновой части действующего в продольном направлении полосы (1) значения продольного натяжения со сквозным по ширине полосы (b) роликом (3) регулятора петли, установленным на каждой из обеих сторон в соответствующем поворотном рычаге (5), причем поворотные рычаги (5) соединены с валом (6) регулятора петли, причем посредством поворота вала (6) регулятора петли ролик (3) устанавливается на полосу (1), причем поворотные рычаги (5) разделены шарниром (7) на рычаг (8) вала и рычаг (9) ролика, шарнир (7) отклоняет действующую на ролик (3) от полосы (1) противодействующую силу, соответствующую продольному натяжению, на каждый из динамометров (10), установленных на поворотных рычагах (5), причем шарнир (7), ролик (3) регулятора петли и динамометр (10) образуют треугольник с тремя сторонами (X, Y, Z), динамометр (10) имеет силовую ось (12) и рычаг (9) ролика совершает на участке динамометра движение, по существу, параллельное силовой оси (12), причем рычаг (8) вала и рычаг (9) ролика во избежание приподнимания рычага (9) от динамометра (10) соединены между собой вблизи динамометра (10) крепежным элементом (13).2. Регулятор петли по п.1, отличающийся тем, что рычаг (9) ролика выполнен в виде круглой пластины или рычажной рамы.3. Регулятор петли по п.1, отличающийся тем, что крепежный элемент (13) установлен за пределами треугольника.4. Регулятор петли по п.1, отличающийся тем, что треугольник выполнен, по существу, в виде равнобедренного треугольника.5. Регулятор петли по п.4, отличающийся тем, что треугольник выполнен, по существу, в виде прямоугольного треугольника.6. Регулятор петли по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что одна из сторон (Z) находится напротив шарнира (7) и эта сторона (Z) имеет большую длину по сравнению с обеими другими сторонами (X, Y).7. Регулятор петли по п.1, отличающийся тем, что рычаг (8) вала имеет, по меньшей мере, одинаковую с рычагом (9) ролика длину.