Устройство для управления летучими ножницами с механизмом выравнивания скоростей Советский патент 1991 года по МПК B23D25/00 B23D36/00 

Изобретение относится к металлургии в частности к системам управления летучими ножницами, работающими в режиме непрерывного вращения и имеющими механизмы выравнивания скоростей

Целью изобретения является повыше ние точности порезки и улучшение качества реза

На чертеже приведена блок схема уст ройства управления лету ими ножницами с механизмом выравнивания скоростей

Устройство содержит привод 1 летучих ножниц 2 сочлененных с приводом через механизм 3 выравнивания скоростей с валом привода 1 летучих ножниц 2 сочленены тр пгенератор 4 импульсный датчик 5 пере

мещения летучих ножниц 2 и датчик б реза с прокатом 7 посредством меритального ро лика 8 связан импул сныи датчик 9 переме щения проката 7 В контур цифрового регулирования скорости привода 1 летучих ножниц 2 входят преобразователь код частота 10 первый вход которого т единен с выходом задатчика 11 длины рея«ргиеныи счетчик 12 преобразователь код н-шряже ние 13 импульсный ддт«ик ci пер- мыцения летучих ножниц 2 и контур анапоюнпго ре гулирования скорости Последний ( одержит регулятор 14 скорости привод 1 ь тучих ножниц 2 тахогенератор 4 и гц птпрл тель частота- напряжение 15 (в кя «о-тво дня лотового задатчика г ко к T- r in in

О 00

ел о со

СП

компенсации динамического момента составляют первый нереверсивный счетчик 16, блок 17 компенсации динамического момента, второй преобразователь код-напряжение 18, квадратор 19 и блок 20 умножения. Узел формирования начальной фазы сигнала задания динамического тока составляют преобразователь напряжение- код 21, второй нереверсивный счетчик 22 и триггер 23.

Устройство работает следующим образом.

Мерная порезка проката 7 на заданные длины осуществляется за счет непрерывного цифрового регулирования угловой скорости привода 1 летучих ножниц 2 в соответствии с выражением

Vn Lo 0 Vr

-;- 2 Л

RH 13

Ls

где Vn - скорость проката 7:

RH, Lo - соответственно радиус и периметр барабанов летучих ножниц 2;

- заданная длина отрезаемых листов.

Реализация соотношения (1) осуществляется путем формирования в преобразователе код-частота 10 сигнала задания скорости привода 1 летучих ножниц 2 в соответствии с выражением

« -Егде fn - частотный сигнал с выхода импульсного датчика 9 перемещения проката, пропорциональный скорости полосы.

Преобразователь частота-напряжение 15 преобразует ал тз в пропорциональный ему сигнал Un аналогового задания скорости привода. Точное поддержание скорости привода 1 летучих ножниц 2 соответствующей частоте f3 осуществляется путем астатического цифрового регулирования при помощи реверсивного счетчика 12, в котором сравниваются частоты задания f3 и обратной связи fH и от импульсного датчика 5. Преобразователь 13 преобразует выходной сигнал счетчика 12 в аналоговый сигнал Л U, непрерывно компенсирующий погрешность аналогового контура регулирования скорости привода 1 ножниц. Механизм 3 выравнивания скорости преобразует равномерное вращение вала привода ножниц в неравномерное вращение вала летучих ножниц таким образом, чтобы, сохранив среднюю за период скорость, обеспечить в момент реза равенство линейных скоростей ножей ножниц и проката. Величина эксцентриситета механизма 3 выравнивания скоростей устанавливается в зависимости от отрезаемой

длины в соответствии с известным соотно шением

. Е U - о

Г 13 + 1-о

(3)

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

где к , Е - относительный и абсолютный эксцентриситет механизма выравнивания скоростей;

г - радиус кривошипов этого механизма.

Неравномерность вращения вала барабанов летучих ножниц внутри каждого оборота вызывает появление динамических моментов на валу приводного двигателя, из- за которых возникают колебания скорости вала приводного двигателя, отрицательно влияющие на точность порезки отрезаемых длин. Так как отмеченный динамический момент зависит от установленного эксцентриситета (т.е. от заданной длины отрезаемого листа) и является функцией угла поворота вала привода, т.е.

J6ftjЈ F (. г)(А)

где je - момент инерции барабанов ножниц; F (з,а) - относительный динамический момент, т.е. момент при единичной угловой скорости приводного вала и при единичном моменте инерции барабанов ножниц, то для устранения его влияния на вал приводного двигателя осуществляется его полная компенсация путем формирования в каждом цикле порезки сигнала задания динамического тока иуд и подачи его на второй вход регулятора тока 26 привода 1 летучих ножниц. Для этой цели в первом нереверсивном счетчике 16 с момента времени, определяемого сигналом ИДР искусственного датчика реза, формируется код угла а поворота вала приводного двигателя путем подсчета импульсов частоты fH. В блоке 17 компенсации динамического момента по величине кодов а и формируется код Мд динамической компенсации. Блок 17 выполнен на основе элемента программируемой памяти, каждая страница памяти которого определяется кодом , адрес ячейки в каждой странице определяется кодом а ,а содержимое каждой ячейки памяти представляет собой код Мд относительного динамического момента Р( , а), соответствующего текущему значению угла поворота приводного вала при заданной длине порезки, Код NA в преобразователе 18 преобразуется в пропорциональное ему напряжение ид, которое в блоке 20 умножения умножается на сигнал К сод2, поступающий с выхода квадратора 19. Таким образом, на выходе блока 20 образуется сигнал иуд задания динамичезского тока в полном соответствии с выражением (4).

В момент формирования очередного сигнала ИДР искусственного датчика реза обнуляется первый нереверсивный счетчик 16, и цикл работы блока 17 повторяется. Узел формирования начальной фазы циклически генерирует импульс ИДР искусст - венного датчика реза, всегда упреждающий реальный импульс датчика 6 реза ДР на постоянное время, соответствующее инерционности токового контура электропривода летучих ножниц и не зависящее от уровня рабочей скорости двигателя. По сигналу ДР датчика 6 реза триггер 23 устанавливается в состояние 1, при этом в счетчик 22 с преобразователя 21 вводится код Nvn, пропорциональный скорости двигателя. По этому же сигналу разрешается счет испульсов частоты fH счетчиком 22, емкость которого соответствует одному обороту вала двигателя. Импульс переполнения счетчика 22 представляет собой сигнал ИДР искусственного датчика реза. По этому сигналу обнуляется счетчик 16, а также устанавливается в нулевое состояние триггер 23. С приходом очередного импульса ДР датчика 6 реза цикл работы устройства повторяется. Величина упреждения сигнала ИДР по сравнению с ДР г не зависит от скорости ножниц, так как равно отношению

NVH

tgy

(5)

а обе эти величины пропорциональны скорости ножниц. Регулировку величины т для приведения ее в соответствие с инерционностью токового контура производится за счет регулировки коэффициента усиления преобразователя 21.

Таким образом, в отличие от известного, в предлагаемом устройстве повышаются качество и точность реза за счет полной компенсации динамического момента, приложенного к валу двигателя со стороны неравномерно вращающихся летучих ножниц, сигналом задания динамического тока, выданным в регулятор тока с постоянным упреждением во времени, соответствующем инерционности контура регулирования тока и не зависящем от скорости двигателя.

Положительный эффект от применения предлагаемого устройства создается за счет повышения выхода годного проката при увеличении точности порезки листов и улучшении качества реза, а также за счет повы - шения производительности агрегата при

удовлетворении требуемы допусков нэ длины отрезаемых листов

Формула изобретен и ч Устройство для управления летучими

ножницами с механизмом выравнивания скоростей, содержащее связанные с валом ножниц через механизм выравнивания скоростей привод, тахогенератор, импульсный датчик перемещения ножниц и датчик резз

импульсный датчик перемещения проката связанный с прокатом посредством мерительного ролика, последовательно соединенные преобразователь код-частота реверсивный счетчик, первый преобразова

тель код-напряжение и регулятор скорости, последовательно соединенные первый нереверсивный счетчик, блок конмпонсаци ; динамического момента, второй преобрази ватель код-напряжение и блок умножения,

а также квадратор, преобразователь частота-напряжение и задэтчик длины выход которого подсоединен к кодовому преобразователя код-частота, импульсный вход которого подсоединен к выходу импульсного датчика перемещения проката, а выход - к входу преобразователе частота- напряжение, выход которого соединен с первым входом регулятора скорости, к. вю рому входу которого подсоединен выход гахогенераторз, выход испульсного датчика перемещения ножниц подсоединен к второ му входу реверсивного счетчика и к счетно му входу первого нереверсивного счетчика, выход задатчика длины подиоеди.чен к второму входу блока компенсации динэмиче ского момента, выход тяхогенератора соединен с входом квадратора, выход кото рого подсоединен к второму входу блока умножения, выход которого подсоединен ч

первому входу привода ножниц, второй вход которого соединен с выходом регулятора скорости, отличающееся тем, что, с целью повышения ТУЧНОСТИ порезки и улучшения качества реза, оно снабжено

преобразователем напряжение-код, вторым нереверсивным счетчиком и гритрром причем выход тахогенератора соединен с входом преобразователя напряж нн год, выход которого подсоединен с кодоиому

входу второго нереверсивного , счетный вход которого подсоединен v ,-о- ду импульсного датчика перемеих ,. нг . ниц, а выход - к входу м.ччно нереверсивного счетчика и R -рито

pa, S вход которого подсоединг н г .. i - ду датчика реза, а выход к ynr- itr -i . v входу второго нереверсивного

Изобретение относится к металлургии в частности к системам управления летучи ми ножницами работающими в режиме пе прерывного вращения и имеющими механизмы выравнивания скоростей Цель - повышение точности поречки и чучшения качества реза благ одари полной компенсации динамического момента приложенного к аз лу двигателя со стороны неравномерно вра щающихся в цикле одного реза г.етучих ножниц сигналом задания динамического то ка, выданным в регулятор тока с постоянным упреждением во времени соответствующим инерционности кон тура регулирования тока и не зависящим от скорости двигателя 1 ил