Устройство для измерения рапределения натяжения по ширине прокатываемой полосы Советский патент 1977 года по МПК B21B38/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ роте секции на угол, когда синус этого угла р.:пен единице. При действии на секцию С1:Л, превышающих грузоподъемность балки, отсчет прогибов производят при таких уг;(а:; i , чтобы упругая система не садилась a.-i пор. При этом одновременно фиксируют перемещение внещнего кольца и угол поворота балки. Кроме того, использование датчиков пе ремешенш:, расположенных с наружной стороны вала, резко упрощает конструкцию механической части и повышает надежность устройства. На фиг, 1 показано устройство в рабочем положении, общий впд; на фиг. 2 устройство, вид сбоку; па фиг. 3 показан пример выполнения упругой секции; на фиг. 4 - форма сигнала с датчиков при малых силах; на фиг. 5 - форма сигнала с датчиков при больших силах. На вал 1 насаженьг упругие секции 2, к дая из которых имеет наружное кольцо 3, контактирующее с измеряемой полосой, и внутреннее кольцо 4, которое охватывает вал и удерживается на нем за счет сил трения, создаваемых посадкой. Кольца -3 и 4 соединены между собой параллельными балками 5, гибкие оси которых параллельны в соседних секциях и перпендикулярны оси вращения вала. Датчики переме щения 6 устанавливаются под каждой секцией со стороны,диаметрально противоположно прокатываемой полосе. На одпом конце вала установлен датчик его углового положения 7. Вал вращается в подшипниках S за счет трепия с полосой. Устройство работает следующим образом. При установке устройства lia стане, прокатывающем полосу с продольным натя жением, ролик ставят с превышением отно сительно уровня прокатки и создают силовую петлю (см. фиг. 2). Полоса оказывает на образующую силоизмерительных секций 2 давление Р , пропорциональное натяжению полосы и величине заданного превышения. При движен полосы измерительный ролик вращается со местно с упругой системой каждой секции Сила Р , действующая на упругую систему, вызывает прогиб последней на величину KJ IsiniPl , где Ч - угол поворота секции относительно направления действия силы, К - коэффициент пропорцио нальности между силой и прогибом секции при Isi-n -- 1. Так как НСа Ч изменяется при повороте вала на ЭО цт , iO и прогиб будет изменяться от При действии силы Р , меньшей, чем грузоподъемность упругой системы, кривая прогибов во времени имеет вид, изображенный на фиг. 4. Ппи действии сил, больших грузоподъемности балок при I sin f 1 1 , кривая прогибов во времени имеет вид, изображенный на фиг. 5. Плоский участок соответствует закрытию зазора между балкой и валом. Обычно с целью зашиты упругой системы от перегрузок этот зазор выбирают из до™ пустимых механических напряжений в материале балки. Однако на кривой ( см. фиг. 5) имеется участок (точки С1,о , 6,3 ), где прогиб пропорционален приложенной силе. Измеряя угол поворота вала и прогиб бачок в точках 01,5,6 , г у можно вычислить величину действующей на секцию силы. Сравнивая измеренные и вычисленные силы между собой, можно судить о характере распределения натяжения по ширине полосы. Монотонные дрейфы системы измерения, вызванные температурными деформациями, общим изгибом вала под действием внешних сил, износом поверхности вала и собственным дрейфом датчика, могут быть устранены при обработке сигнала с датчика согласно методике, изложенной в описании способа, реализуемого данным устройством. Предложенное устройство может найти применение не только в прокатном производстве, но и в других отраслях народного хозяйства, например в текстильной, бумагоделательной и т.п., т.е. там, где требуется знать распределение натяжения по ширине движущегося материала. Формула изобретения 1. Устройство для измерения распределения натяжения по ширине прокатываемой полосы, содержащее вал с установленными на нем идентичными упругими секциями, датчики перемещений секций и датчики углового положения вала, отличаюшеес я тем, что, с целью повьдиения точности измерения, каждая упругая секция выполнена в виде коаксиальных колец, из которых внутреннее, посаженное на вал, соединено с внешним двумя параллельными балками, гибкие оси которых в соседних секциях параллельны друг другу и перпендикулярны оси вращения вала.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю-

щ е е с я тем, что датчики линейных перемещений секций размещены с наружной стороны каждой секции диаметрально противоположно прокатываемой полосе.

УигЛ

та, P i dOР/ У

ТУ/. L.

Напраёление Вращеми г

S Psinf

30°

fPuz.

/

/