Устройство для измерения длины трубы, прокатываемой в валках пилигримового стана Советский патент 1991 года по МПК B21C51/00 G01B7/04 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на станах пилиг- римовой прокатки.

В процессе прокатки трубы для оператора пилигримового стана важна не только информация о длине прокатанной части трубы, но и информация об удлинении трубы за цикл прокатки, по которой можно вычислить величину подачи металла в зону деформации. Удлинение трубы за цикл прокатки определяют, измеряя количество циклов, за которое коне.1, трубы проходит заданное базовое расстояние между двумя датчиками. Поскольку это расстояние может быть пройдено за неполное количество циклов, фактическое удлинение трубы является случайной величиной и может превышать базовое расстояние на величину удлинения за один цикл прокатки. Измеряя фактическое удлинение трубы можно повысить точность вычисления величины подачи металла в зону деформации.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей устройства

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения длины трубы, прокатываемой в валках пилигримового стана.

Устройство содержит датчик 1 циклов прокатки, который может быть выполнен, например, в виде датчика тока прокатного двигателя, фиксирующего импульс нагрузки за каждый цикл прокатки, блоки 2 и 3 датчиков положения, в которых нулевые датчики расположены на расстоянии заданной базовой длины U0,.а остальные 2К датчиков поровну - во втором и третьем блоках по одну

«&

О

ю к

44

сторону (по ходу подачи трубы) относительно нулевых датчиков на одинаковом расстоянии а один относительно другого, блоки 4 м 5 логики, которые фиксируют количество сработавших датчиков при первоначальном прохождении и остановке переднего конца трубы в зоне их срабатывания и исключают возможность повторного срабатывания всех (К+1) датчиков при последующих циклах прокатки, преобразователи 6 и 7 выступают в качестве дешифраторов, осуществляющих преобразование числа сработавших датчиков в сигналы, пропор- ционапьные выражениям т;а v и 1з.-в Д где v, J3 - число сработавших датчиков блоков 2 и 3, блок 8 задания базовой длины, второй сумматор 9, триггер 10, элемент И 11, счетчик 12 импульсов, блок 13 вычисления удлинения трубы за цикл прокатки, блок 14 вычисления длины сверх базовой, первый сумматор 15, блок 16 задания вытяжки, блок 17 вычисления подачи и блок 18 задания расстояния от оси валков до первого датчика положения. В предложенном устройстве эти функциональные элементы и Олоки могут быть реализованы на мйкро- ЗШМ, обозначенной на фигуре штрихпунк- тирной линией.

Устройство для измерения длины трубы, прокатываемой в валках пилигримового стана, работает следующим образом.

В процессе прокатки трубы в валках 13 пилигримового стана, последняя совершает возвратно-поступательное движение, конец трубы 19 при этом перемещается за каждый цикл прокатки на величину ее удлинения. За каждый цикл прокатки датчик 1 формирует сигнал, который поступает на первый вход элемента И 11. При первоначальном прохождении передним концом трубы 19 s зоне срабатывания датчиков положения блока 2 происходит фиксирование передней границы заданной базовой длины 1.6° нулевым датчиком. Переместившийся дальше передний конец трубы за этот же цикл прокатки вызывает срабатывание V датчиков положения. Блок 4 логики, подключенный входами к соответствующим (K-i-1) датчикам положения, запоминает их состояние и передает информацию о количестве первоначально сработавших датчиков блоку 6 преобразования. При дальнейших циклах прокатки, которые вызывают срабатывание датчиков положения блока 2, блок 4 логики исключает передачу их нового состояния в блок 6 преобразования, то есть в блок 6 поступает информация о тех датчиках положения, которые сработали первоначально. Блок 6 осуществляет

преобразование числа сработавших датчиков положения в сигнал, пропорциональный количеству этих датчиков. При зтом расстояние, пройденное передним концом трубы

относительно передней греницы заданной базовой длины, соответствует , Сигнал с блока 6 преобразования поступает на второй (отрицательный) вхоЈ второго сумматора, на первый вход которого поступает

сигнал, соответствующий заданной базовой длине Lg°.

Сигнал с (К+2)-го выхода блока 4 логики поступает на первый вход триггера 10. переключая его. Выходной сигнал триггера, поступающий на второй вход элемента И, разрешает прохождение импульсов, соответствующих циклам прокатки, на счетчик 12 импульсов, который осуа ествляет их суммирование. При прохождении передним

концом трубы зоны срабатывания датчиков положения блока 3 блоками 5 и 7 происходит запоминание и преобразование числа сработавших датчиков положения в сигнал L. -Д который поступает на третий входвторого сумматора 9. На выходе второго сумматора формируется сигнал, соответствующий фактической величине базовой длины, то есть выражению Le LG° -Li+L2 (). Этот сигнал поступает на второй

вход блока 13 вычисления удлинения трубы за цикл прокатки и блока 14 вычисления длины сверх базовой.

Сигнал с (KJ-2)-ro выхода блока 5 логики поступает на второй вход триггера 10. зозвращая его в исходное состояние, и третий вход блока 14 вычисления длины сверх базовой. Отсутствие разрешающего выходного сигнала триггера на втором входе элемента И препятствует последующему

прохождению импульсов циклов на счетчик импульсов. Блок 13 вычисления удлинения трубы за цикл прокатки после поступления на его второй вход сигнала фактической базовой длины осуществляет его деление на

число циклов прокатки, зафиксированное з счетчике 12 импульсов. Сигнал с выхода блока 13, соответствующий вычисленной величине удлинения трубы за цикл прокатки, поступает на первый вход блока 14 вычисления длины сверх базовой и второй вход блока 17 вычисления подачи. Блок М при наличии разрешающего сигнала с блока Б логики осуществляет вычисление приращения длины прокатываемой трубы сверх базовой по сигналу с датчика 1 циклов

прокатки (величина Д LH- Пц, где пц - число циклов прокатки после прохождения передним концом трубы зоны срабатывания датчиков положения блока 3). Сигнал с выхода

блока 14 вычисления длины сверхбазовой поступает на первый вход сумматора 15, которые выполняет его суммирование с сигналом заданной базовой длины l.s°, присутствующем на его третьем входе, и с двумя другими сигналами, подключенными на второй и четвертый входы первого сумматора. При зтом на втором входе этого сумматора сигнал соответствует расстоянию, пройденному передним концом трубы от задней гра- ницы заданной базовой длины при первоначальном срабатывании датчиков положения блока 3, а на четвертом входе первого сумматора сигнал соответструет заданному расстоянию от оси валков до первого датчика положения Lr. To есть на выходе блока 15 сигнал рззен длине прокатанной части трубы

L-U° +U -И-2+ AL.

Блок 17 осуществляет вычисление величины подачи металла в зону деформации ггН/м при поступлении на его первый и второй входы соответственно заданной величины вытяжки j.i и удлинения трубы за цикл прокатки i, Работа устройства многократно повторяется при прокатке партии труб, при этом перед прокаткой каждой трубы его подготавливают к работе путем приведения а исходное состояние (на чертеже не показано) бпоков 4 к Б логики, триггера 10, счетчика 12 импульсов, блоков 13-15.

Устройство для измерения длины трубы, прокатываемой в аалках пилигримово- го стана, обеспечивает возможность точного измерения как удлинения трубы за цикл прокатки и длины прокатывззмой трубы, так и вычисления величины подачи металла в зону деформации. Зто позволяет осуществить прокатку труб с максимально допустимой величиной подачи, регламентированной таблицей прокатки, и повысить вследствие этого производительность пи- лигримового стана. А точное измерение. длины проката позволяет осуществить рациональный раскрой горячей трубы на мерные длины.

Формула изобретения

Устройство для измерения длины тру- бь«, прокатываемой в валках пилигрммоеого стана, содержащее два датчика положения базовой длины, расположенных один относительно другого на заданном базовом рассгоянии, датчик циклов прокатки, б/;о; вычисления удлинения трубы за ц:м,л прокатки, выход которого подключен к первому входу блока вычисления длины сверх базо- вой, второй вход которого подключен к датчику циклов прокатки, а выход соединен с пзрЕзым входом первого сумматора, а также Ј,о задания базовой длины, отличаю- щ о е с я тем, что, с целью повышения

точности измерения и расширения функциональных возможностей, устройство снабжено 2К датчиками положения, расположенными поровну по ходу подачи трубы относительно датчиков положения

заданной базовой длины на одинаков расстоянии друг от друга, двумя блоками логики, двумя преобразователями, вторым сумматором, триггером, элементом И, ситчиком импульсов, блоком задания вытяжки,

блоком вычисления подачи и блоком задания расстояния от оси валков до первого датчика положения, при этом К+1 входы первого и второго блоков логики подключены к соответствующим датчикам положения, а выходов этих-блоков соединены с соответствующими К+1 входами соответственно первого и второго преобразователей., выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам в7орогс сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока задания базовой длины и. третьим входом первого сумматора, второй вход которого соединен с третьим входом второго сумматора, четвертый вход первого сумматора подключен к выходу блока задания расстояния от оси валков до первого датчики положения, а выход второго сумматора соединен с вторым входом блока вычисления удлинения трубы,

первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, вход счетчика импульсов соединен с выходом элемента И, первый аход которого соединен с датчиког циклов прокатки, а второй вход - с выходом триггера, первый и второй входь1 которого соединены с соответствующими (К+2)-ми выходами первого и второго блоков логики, выход блока задания вытяжки соединен с первым входом блока вычисления подачи,

второй вход которого подключен к выходу блока удлинения трубы за цикл прокатки, а третей вход блока вычисления длины сверх базовой подключен к(К-ь2)-му выходу второго блока логики.

-Ц-il ii 4 №

о i лв..л

tet

Ф vv Ф

у v if. Ф

щ:

f t

Lti L$ Lj+L2

LfQ. ft

Л