Датчик усилия прокатки Советский патент 1988 года по МПК G01L1/12 

IsD СЛ

4;:

СО

15

25

Изобретение относите к силоизмеритель- ной технике и может быть использовано в системах контроля силовых параметров в клетях тяжелонагруженных прокатных станов горячей прокатки.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния температуры.

На фиг. 1 схематично изображен датчик усилия прокатки; на фиг. 2 - разрез А-А на иг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - магнитопровод, обший вид.10

Датчик усилия прокатки состоит из корпуса 1, выполненного в виде цилиндра с прямоугольным отверстием 2 со стороны боковой поверхности а, в котором на опорах 3, расположенных в пазах 4, установен многосекционный магнитопровод 5 так, что его продольная ось совпадает с осью цилиндра.

Секции 6 отделены одна от другой пазами 7 и имеют по четыре отверстия 8, в которых размеш.ены намагничиваюшие 9 20 и измерительные 10 обмотки. В торце корпуса 1 выполнены продольные отверстия 11 ля размещения выводных концов обмоток. поры 3 выполняют из материала, коэффициент линейного расширения которого меньше, чем материала магнитопровода 5. При этом высоту опор 3 выбирают аким образом, чтобы суммарная тепловая еформация двух этих элементов и активного сечения магнитопровода 5 (расстояния между основаниями двух противоположных пор) была равна тепловой деформации корпуса 1 на базе между точками контакта противоположных опор с поверхностями окна.

Наиболее целесообразно, как показы- вают эксперименты, выполнять магнитопро- вод 5 из железохромалюминиевого сплава, а опоры 3 - из титанового сплава, при этом геометрические параметры этих элементов необходимо выбирать таким обраом, чтобы отношение разности половины высоты секции 6 магнитопровода 5 и глубины 40 паза 4 к высоте опоры 3 составляло 0,60-0,65.

Датчик усилия прокатки работает слеующим образом.

В процессе монтажа датчик устанавливается в отверстие, выполненное в несущей детали нажимного устройства прокатной клети с таким натягом (обеспечиваемым величиной допусков на изготовление корпуса датчика), при котором в секциях 6 магнитопровода 5 создаются напряжения, равные 5-10% максимальных рабочих напряжений.

В процессе функционирования датчика усилия на намагничивающие обмотки 9 подается переменное электрическое напряжение заданной величины, что приводит к 55 образованию магнитных потоков, силовые линии которых параллельны виткам измерительной обмотки 10.

30

35

45

50

5

5

0

0

0

5

0

5

5

0

В холостом режиме, когда усилие на датчик отсутствует, за счет симметрии магнитопровода ответвляющие части потоков, охватывающие отверстия измерительной обмотки 10, равны и встречно направлены, в результате чего напряжение на выходе измерительной обмотки 10 равно нулю. При нагружении датчика технологическим усилием секции 6 магнитопровода 5 деформируются пропорционально его величине. Это приводит к переориентации магнитных потоков и, следовательно, к возникновению в измерительной обмотке 10 напряжений, величина которых пропорциональна усилию, действующему на деталь, в которой установлен датчик (так как деформация секций б магнитопровода 5 прямо пропорциональна деформации детали).

При работе датчика усилий в условиях прокатного стана горячей прокатки постоянно изменяется его температурное состояние. При этом высота секций 6 магнитопровода 5 и высота опор 3 изменяется пропорционально изменению их температуры так, что их суммарное удлинение равно удлинению корпуса (и детали, в которую установлен датчик) на высоте, равной расстоянию между точками контакта опор 3 со стенками а отверстия 2. Благодаря этому в секциях 6 магнитопровода 5 при изменении температуры деталей датчика не возника1рт дополнительные напряжения.

Формула изобретения

1.Датчик усилия прокатки, содержащий установленный в корпусе многосекционный магнитопровод, секции которого отделены одна от другой пазами, выполненными на силовоспринимающих поверхностях магнитопровода между секциями, причем каждая секция представляет собой прямой параллелепипед с четырьмя отверстиями, в которых размещены намагничивающие и измерительная обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния температуры, корпус выполнен в виде цилиндра с прямоугольным отверстием со стороны боковой поверхности, в котором на опорах, расположенных в пазах, выполненных на силовоспринимаю- ших поверхностях секций, установлен магнитопровод так, что его продольная ось совпадает с осью цилиндра, при этом коэффициент линейного расширения материала опор меньше, чем материала магнитопровода.

2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод выпЬлнен из железохромалюминиевого сплава, а опоры - из титанового сплава, причем отношение разности половины высоты секции магнитопровода и глубины паза на силовосприни- мающей поверхности к высоте опоры составляет 0,60-0,65.

/(А.

Б-Б

SS

Изобретение относится к силоизмери- тельной технике и позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния температуры. В прямоугольном отверстии 3, выполненном на боковой поверхности цилиндрического корпуса , установлен многосекционный магнитопровод 5. Секции 6 магнитопровода 5 отделены одна от другой пазами 7. Измеряемое усилие передается на магнитопровод 5 через опоры 3, расположенные в пазах 4 и контактирующие с корпусом 1. Ось магнитного потока, создаваемого намагничивающей обмоткой 9, поворачивается на угол, пропорциональный величине действующего усилия, и в измерительной обмотке появляется сигнал. Опоры 3 выполнены из титанового сплава, имеющего меньщий коэффициент линейного расщирения, чем железохромалюминиевый сплав, из которого выполнен магнитопровод 5. Отношение разности половины высоты секций 6 магнитопровода 5 и глубины паза 4 к высоте опоры 3 составляет 0,60-0,65. 1 3. п. ф-лы, 4 ил. § (Я

Фиг.2

/

.4

Фиг.З