Устройство автоматического контроля работы механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок Советский патент 1990 года по МПК B22D11/16 

Изобретение относится к непрерывному литью металлов выдавливанием расплавленной массы, литью в трубчатые литейные формы с открытыми кон- цами и может быть использовано для контроля состояния механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ),

Цель изобретения - повышение на- дежности работы машины непрерывного литья заготовок и качества поверхности отливаемого слитка.

На фиг.1 представлена структурная схема устройству для автоматического контроля работы механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок; на фиг.2 - форма сигнала на выходе повторителя, сигнал с постоянной составляющей;на фиг.З - то же, постоянная составляющая отсутствует; на фиг.4 и 5 - диаграммы изменения сигналов на выходе элементов схемы устройства при наличии люфта и его отсутствии.

Устройство содержит датчик 1 усилия, на вход которого подключен выход компенсатора 2 массы кристаллизатора, усилитель 3, подключенный на выход датчика 1 усилия, аналого-цифроана- лотовый преобразователь 4, подключенный к общему контакту, переключатель 5, повторитель 6 переменной составляющей сигнала, вход которого подключен

к выходу усилителя 3 и к нормально замкнутому контакту переключателя 5, общий контакт которого подключен к входу аналого-цифроаналогового преобразователя 4, а нормально открытый контакт подключен к выходу повторителя 6 переменной составляющей сигнала, буферный повторитель 7 своим входом подключенный к выходу повторитепч 6 переменной составляющей сигнала, диф0

5

о „

$

5

0

5

ференциатор 8, подключенный к выходу повторителя 7, первый компаратор 9, подключенный к выходу дифференциатора 8 логический ключ 10, подключенный своим первым входом к выходу первого компаратора 9, второй усилитель 11, подключенный своим входом к выходу повторителя 7, второй компаратор 12 подключенный своим входом к выходу второго усилителя 11, а выходом к второму входу логического ключа 10, селектор 13 длительности импульса, подключенный первым входом к выходу логического ключа 10, задатчик 14 длительности импульса, подключенный к второму входу селектора 13 длительности импульса, выходной формирователь 15, подключенный к выходу селектора 13 длительности импульса, .световой индикатор 16, подключенный к первому выходу выходного формирователя 15, второй выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом,

Перед началом разливки при помощи компенсатора 2 массы кристаллизатора устанавливают выходной сигнал датчика 1 усилия равным нулю, благодаря чему во время разливки на выходе усилителя 3 действует сигнал усилия вытягивания слитка из кристаллизатора, имеющий попеременно то положительное, то отрицательное значение, изменяющееся в такт с качанием кристаллизатора, и соответствующий растягивающим и сжимающим усилиям, действующим на оболочку слитка в кристаллизаторе в процессе его вытягивания. С выхода усилителя 3 сигнал поступает на повторитель 6 переменной составляющей сигнала и на вход анапого-цифроаналогового преобразователя 4, при помощи которого

.выходной сигнал усилия вытягивания слитка приводится к унифицированному непрерывному значению. Повторитель 6 переменной составляющей сигнала исключает из него постоянную составляющую, которая может возникнуть из-за нарушений в работе механизма качания кристаллизатора (из-за изменения трения в его сочленениях, износа, гистерезиса и т .д.) .

Повторитель 6 переменной составляющей представляет собой интегральный операционный усилитель типа К553УД2. Он является усилителем с коэффициентом усиления равным единице. Входной сигнал измерителя усилия вытягивания слитка из кристаллизатор поступает на вход через разделитель- ные неполярные конденсаторы, соединенные параллельно и при их помощи отсекается постоянная составляющая входного сигнала, так как для нее конденсаторы представляют бесконечно большое сопротивление.

Формы сигнала на входе повторителя 6 переменной составляющей U/x и на его выходе представлены на фиг.2 и 3. Далее сигнал поступает через буферный повторитель 7 на вход дифференциатора 8, выходное напряжение которого пропорционально производной от входного сигнала и поступает на вход первого компаратора 9, выходное напряжение которого скачкообразно изменяется в зависимости от того, больше или меньше входное напряжение установленного порога его срабатывания. Буферный повторитель 7 выполнен на операционном интегральном усилителе который предназначен для устранения взаимного влияния выходных цепей измерителя усилия ИУ-7523 и остальны цепей схемы выявления признака люфта в измеряемом сигнале. Коэффициент усиления буферного повторителя равен единице. Он имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление.

Таким образом при наличии во входном сигнале площадок или участков (фиг.4 и 5) с низкой скоростью изменения сигнала в районе нулевого значения сигнала, характерных при наличии люфта в .механизме качания крис

5850606

С компаратора 9 импульсы через логический ключ 10 поступают на селектор 13 длительности импульса, на выходе которого появляются выходные импульсы только в случае если длительность входных импульсов превышает значение, заданное задатчикам 14 длительности импульса в диапазоне, например, 0,1JQ 0,2 периода качания кристаллизатора. При появлении импульсов на выходе селектора 13 длительности импульсов выходной формирователь 15 формирует непрерывный выходной сигнал с одноJ5 временной индикацией на световом индикаторе 16. Для повышения стабильности работы схемы предусмотрен канал стро- бирования работы логического ключа 10, состоящий из второго усилителя

20 11 и второго компаратора 12, пропускающего сигнал от первого компаратора 9 к селектору 13 длительности импульса только в моменты, когда выходной сигнал повторителя 7 находится в зо25 не нулевого значения выходного сигнала.

Устройство позволит повысить надежность работы машины непрерывного литья заготовок и качество поверхности отливаемого слитка за счет своевременного обнаруживания появления опасного люфта в механизме качания кристаллизатора, что может привести к появлению обрывов на поверхности литой заготовки и в конечном счете к прорыву металла под кристаллизатором.

4Q Формула изобретения

Устройство автоматического контроля работы механизма качания кристаллизатора машины-непрерывного литья заготовок, содержащее датчик усилия, вход которого соединен с выходом компенсатора массы кристаллизатора, а выход - с входом усилителя, выход которого соединен с входом аналого- цифрового преобразователя, о т л и

повышения надежности работы машины непрерывного литья заготовок и качества поверхности отливаемого слитка,

Изобретение касается непрерывного литья металлов выдавливанием расплавленной массы, литья в трубчатые литейные формы с открытыми концами. Целью изобретения является повышение надежности работы машины непрерывного литья заготовок и качества поверхности отливаемого слитка. В устройство, содержащее датчик 1 усилия, компенсатор 2 массы кристаллизатора, усилитель 3, аналого-цифроаналоговый преобразователь 4, дополнительно введены повторитель 6 переменной составляющей сигнала, переключатель 5, буферный повторитель 7, последовательно соединенные дифференциатор 8, второй компаратор 12, второй усилитель 11, последовательно соединенные селектор 13 длительности импульсов, выходной формирователь 15, световой индикатор 16, задатчик 14 длительности импульса. При этом вход повторителя 6 переменной составляющей сигнала соединен с выходом усилителя 3 и нормально замкнутым контактом переключателя 5, а выход - с входом буферного повторителя 7 и нормально разомкнутым контактом переключателя 5, общий контакт которого подключен к входу аналого-цифроаналогового преобразователя 4. Выход буферного повторителя 7 соединен с входом дифференциатора 8 и входом второго усилителя 11, выход которого через второй компаратор 12 и логический ключ 10 соединен с первым входом селектора 13 длительности импульсов, второй вход которого соединен с выходом задатчика 14 длительности импульсов, выход светового индикатора 16 является выходом устройства. 5 ил.

таллизатора, компаратор 9 будет выда- ,-с оно дополнительно содержит повторивать импульсы напряжения длительностью, равной длительности этих площадок, пропорциональных величине люфта механизма качания кристаллизатора.

тель переменной составляющей сигнала переключатель, буферный повторитель, последовательно соединенные дифферен циатор, первый компаратор и логичес-

тель переменной составляющей сигнала, переключатель, буферный повторитель, последовательно соединенные дифференциатор, первый компаратор и логичес-

Кий ключ, второй компаратор, второй усилитель, последовательно соединенные селектор длительности импульсов, (выходной формирователь, световой индикатор, эадатчик длительности импу« |тьса, причем вход повторителя пере- енной составляющей сигнала соединен t выходом усилителя и нормально замк- Нутым контактом переключателя, а ;зыход - с входом буферного повторителя и нормально разомкнутым контактом переключателя, общий контакт коивх.б

фие 2

торого подключен на вход аналого- цифрового преобразователя, выход буферного повторителя соединен .с входом дифференциатора и с входом второго усилителя, -выход которого через второй компаратор и логический ключ соединен с. первым входом селектора длительности импульсов, второй вход которого соединен с входом за.чятчика длительности импульсов, а выход селектора через формирователь соединен с входом светового индикатора.

Ugb/x 6

ФигЗ

Цвых-6

.

А А . Ч V V

п п п п п.

Uвых. 12

1ПППП

Uвых. 10

ФигМ

Uвых. 6

Л А Л

„.У V Л Л Л

JJ v

Л АЛ П/l

ww и

ивШ:9

I

и

//fe//. /2

пп п п п.

I

лг. #7

Фиг. 5