Система автоматического центрирования полосы Советский патент 1984 года по МПК B21B37/00 

2. Система поп.1, отличающаяся тем, что реостаты выполнены в виде высокоомных, электроизолированных бандажей, насаженных на края нижнего тянущего валка.

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ ПОЛОСЫ В тянущих валках, содержащая преобразователь положения центра полосы, пропорционально-15нтегральный регулятор,- гидрораспределитель , исполнительный механизм и мостовую электрическую схему, в два смежных плеча которой включены резисторы, в одну диагональ моста включен пропорционально-интегральный регулятор, выход которого через гидрораспределитель подсоединен к исполнительному механизму, и источник питания, включенный в другую диагональ моста, отличающаяся тем, что, с целью повЕдиения надежности, преобразователь положения центра полосы выполнен в виде двух реостатных датчиков, причем их реостаты размещены по краям тянупего валка и подсоединены в два других смежных плеча моста. Причем одна клемi ма источника питания заземлена, а другая клемма соединена с общей точ(Л кой резисторов. 05 О5 05 00 ел

Кзобретение относится к измерительной технике и может быть приме но для автоматического центрирования полосы на агрегатах для тран портирования ленточного токопроводящего материала, в частности при смотке полос в рулоны на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки алюминия и его сплавов. Известна система автоматическог центрирования полосы, транспортируемая агрегатом, содержащая преобразователь положения полосы, пропорционально-интегральный регулятор, гидрораспределитель и исполнительный орган. В качестве пре образователя положения полосы используется фотоэлектрический датчи с помощью которюго контролируется отклонение кромки полосы от заданного положения til. Известная система характеризуется недостаточным качеством регулирования в связи с тем, что кон ролируется только одна кромка поло сы, что недостаточно при наличии разноширинности полосы по ее длине и невысокой надежностью работы фот электрического датчика в условиях производства горячекатаных полос/ характеризующегося наличием парообразований, пыли, брызг воды и м ла, бликов от металла. Наиболее близкой к изобретению является система автоматического центрирования полосы, транспортиру емая агрегатом, содержащая преобразователь положения центра оолосы пропорционально-интегральный регулятор, гидрораспределитель, исполнительный механизм и мостовую элект рическую схему, в два смежных плеча которой включены резисторы. Причем преобразователь положения центра полосы содержит линейный источник света, две диафрагмы-проводки, две фоторезисторные платы, включенные в два других смежных плеча мостовой электрической схемы. Устройство работает следующим об разом. При нахождении полосы на гео метрической оси прокатки световые потоки, падающие на фоторезисторные платы,, равны по, величине следовательно, равны и фототоки,, которые протекают по левой и правой плате, .На выходе моста напряжение равно нулю. Если при тЕзанспортировании полоса сместилась вправо, то световой поток, освещающий правую плату,уменьшится, а левую - увеличится, изменятся также и фототоки и на выходе преобразователя будет напряжение пропорциональное смещению полосы, которое через блок управления и исполнительный орган вернет транспортируемую полосу в центр агрегата. Аналогично при смещении полосы влево ток в- левой плате уменьшится, а в правой увеличится, и на выходе моста будет напряжение, пропорциональное смещению полосы С 2. Недостатком атой систе)щ является низкая надежность, обусловленная наличием фотоэлектрических преобразователей, фототоки -которых будут изменяться при наличии парообразований, пыли, бликов от металла,.что вносит ложную информацию о смещении полосы. Вибрация и механические удары, также присущие прокатному производству, тр ебуют дополнительны: мер по защите линейных источников света от механических повреждений, что усложняет конструкцию и эксплуатацию системы. Цель изобретения - повышение надежности системы. Поставленная цель достигается тем, что в системе автоматического центрирования полосы в тянущих валках, содержащей преобразователь положения центра полосы, пропорциональноинтегральный регулятор, ги,црораспределитель, исполнительный механизм и мостовую электрическую схему, . в два смежных плеча которой включены резисторы, в одну диагональ моста включен пропорционально-интегральный регулятор, выход которого через гидрораспределитель подсоединен к исполнительному механизму и источник питания, включенный в другую диагональ моста, преобразователь положения центра полосы выполнен в виде двух реостатных датчиков, причем ИХ реостаты размещены по краям тянущего валка и подключены в два Других смежных плеча моста,причем одна клемма источника питания моста заземлена, а другая клемма соединена с общей точкой резисторов . Реостаты выполнены в виде высокоомных, электроизоляционных банда жей, насаженных на края нижнего тя нущего валка, Новая конструкция системы автом тического центрирования полосы, перемещаемой агрегатом, не подвержена влиянию на ее работу окружающей среды: парообразований, пыли, брызг воды и масла, бликов от меташла, засветки и т.д. и технологических особенностей, вибрации, механических ударов, чем обеспечивается повышение надежности системы в условиях прокатного производства.. На чертеже представлена блоксхема системы. Система автоматического центрирования полосы 1 состоит из. ролика снабженного двумя реостатами 3 и 4 которые электроизолированы друг от друга и от ролика 2 электроизоляционным материалом 5. Кроме того, система включает резисторы 6 и 7, пропорционально-интегральный регулятор 8, гидрораспределитель 9, исполнительный механизм 10 и источник 11 питания электрического моста. Реостаты 3 и .4 размещены по краям ролика 2 на расстоянии между собой, меньшем самой узкой полосы и установлены с возможностью конта тирования своими боковыми поверхно тями с полосой 1. Реостаты 3 и 4, резисторы 6 и 7 соединены между со бой по мостовой электрической схеме, причем реостаты 3 и 4 включены в одну пару смежных плеч моста, а резисторы б и 7 - в другую, при этом общая точка резисторов 6 и 7 |Соединен-а с клеммой + источник питания моста, а общая точка резис ров 3 и 4 через полосу 1 и клемма. источника питания моста зазе лены. Выход моста соединен с пропорционально-интегральным регулято ром. 8, выход которого через гидрораспределителъ 9 подключен к исполнительному механизму 10. Наиболее эффективным будет применение системы для центрирования полосы 1 из материалов, имеющих. низкое удельное электрическое сопр тивление, например из алюминия, ме ди. Реостаты 3 и 4 могут крепиться валу или могут быть вмонтированы в ролик 2с возможностью контактиров ния с полосой 1. Ролик 2 можно рас положить вместо любого ролика роль ганга, по которому транспортирует(R5-AR)ft7-(( 3 Vr 5(,(ftj,eYR vAQXQ6 fil)

(4) ся полоса. В качестве ролика 2 можно также использовать, как показано на чертеже, нижний ролик моталки прокатного стана, на края которого в качестве реостатов 3 и 4 насажены бандажи. Бандажи изготавливают из сплавов, имеющих высокое удельное сопротивление, например из нихрома, фехраля, хромаля. Реостаты 3 и 4 снабжены скользящими токосъемниками. В качестве электроизоляционного материала 5 может быть использован теплостойкий электроизоляционный материал, например, фторопласт, асбест. Резисторы 6 и 7 выбирают с равными омическими сопротивлениями, т.е. Пропорционально-интегральный регулятор 8 представляет собой серийно выпускаемое устройство, например, типа РБИ агрегатного комплекса электрических средств регулирования в микроэлектронном исполнении АКЭСР. Механизм наклона моталки выполнен в виде клиновых пар, установленных между корпусом и фундаментной плитой опоры нижнего тянущего ролика и привода их перемещения. Система работает следующим образом.. Если полоса 1 движется по оси прокатки, то длина f. части левого реостата 3 равна длине Lj части правого реостата 4, а соответственно равны и омические сопротивления Ц.З и , неконтактирующих с полосой 1 частей реостатов 3 и 4 при этом . 3- -н Поскольку сопротивления Qj , j , и R соединены по мостовой схеме, то при движении полосы 1 по оси прокатки сохраняется равенство: (3) И в этом случае на выходе моста ток J ток смещения полосы будет равен нулю. Если полоса 1 сместилась влево, то изменились длины неконтактирующих с полосой частей левого и правого реостатов 3 и 4 на величину д2. и стали равны 2 и 2 + л1, а следовательно, изменилось омичесгкое сопротивление неконтактирующих частей левого и правого реостатов 3 и 4 на величинуД, т.е. стали равны соответственно Д и ц+л при этом ., где К - коэффициент пропорциональности. Тогда ток I смещения полосы на выходе моста определяют из выражения: С учетом равенств (1), (2), выражен (4) примет вид: 2RH-r4.. где V - напряжение источника питания мостовой схемы; К« - сопротивление нагрузки мос та или входное сопротивление пропорционально-интегрального регулятора 8. Пропорционально-интегральный рег лятор 8 в соответствии с величиной и знаком Л -вырабатывает управляющий сигнал, который через гидрораспределитель 9 поступает на исполнитель ный механизм 10. При этом осуществляется наклон тянуцих роликов, что в свою очередь влечет за собой смещение полосы 1 вправо и уменьшение сигнала смещения на выходе регулятора 8. При достижении полосы 1 о прокатки, ток О смещения будет раве нулю. При смещении полосы вправо производится аналогичная работа системы, за исключением того, что Ток смещения в этом случае будет иметь противоположный знак и наклон тянущих роликов будет осуществляться в противоположную сторону. Изобретение обладает повышенной надежностью, так как исключает влияние окружающей среды и технологических особенностей прокатного производства на работоспособность системы. Кроме того, реализация преобразователя центра полосы на ролике моталки позволит с помощью систег4Ы получить плотный нетелескопический рулон, т.е. улучшить качество смотки рулонов, а,соответственно дать значительный экономический эффект. Экономический эффект от внедрения системы автоматического центрирования полосы, транспортируемой агрегатом составит 63750 руб.