"Устройство для измерения скорости входа металла в клеть при при прокатке Советский патент 1977 года по МПК B21B38/00 

обладает определенной электромагнитной инерционностью.

В связ-и с этим сигнал на выходе корректирующего тахогенератора появляется с некоторым запаздыванием. Поэтому электрический сигнал на выходе данного устройства, пропорциональный скорости входа металла в клеть, также несколько отстает во времени по сравнению с операцией расчета дуги захвата и абсолютного обжатия металла, осуществляемыми имеющимися в данном устройстве интегратором и квадратором.

Кроме того, установка дополнительного корректирующего тахогенератора иногда конструктивно затруднена.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Для этого в устройство, содержащее тахогенератор, соединенный с двигателем клети, осевым фотореле, датчиком захвата, интегратором, квадратором и датчиком положения нажимных винтов, введены потенциальный разделитель и блок умножения, первый вход которого соединен с выходом квадратора, а второй - с выходом тахогенератора, соединенного с датчиком положения нажимных винтов, выход которого встречно соединен с выходом тахогенератора и согласно с выходом потенциального разделителя.

На чертеже изображена схема устройства. Она включает заготовку 1, прокатные валки 2, нажимные валки 3, тахогенератор 4, осевое фотореле 5, засвечивающееся при заполнении металлом зева валков, датчик 6 захвата, фиксирующий момент входа металла в клеть и реагирующий на скорость изменения момента прокатки в процессе заполнения калибра валков, например дифференцированный сигнал мессдозы, интегратор 7, запоминающий интегральное значение входной величины после ее исчезновения, квадратор 8 (алгебраический) включающий в себя усилитель, блок 9 умножения, датчик 10 положения нажимных винтов (например, сельсип), контакты 11 контакторов направления прокатки и потенциальный разделитель 12.

Заготовка 1 прокатывается валками 2. Нажимными винтами 3 осуществляется перемещение верхнего валка по мере обжатия заготовки от пропуска к пропуску.

Напряжение тахогенератора 4 через цепочку, состоящую из контактов осевого фотореле 5, датчика 6 захвата, интегратора 7, квадратора 8 подано на один из входов блока 9 умножения, на другой вход которого подано напряжение тахогенератора 4. Интегратор 7 зашунтировап контактами И контакторов направления прокатки, выход блока 9 умнол-:ения подан на вход потенциального разделителя 12.

При захвате заготовки 1 валками 2 срабатывает датчик 6 захвата, и запоминающий интегратор 7 начинает интегрировать скорость валков 2, поскольку напряжение тахогенератора 4, поданное на выход запоминающего интегратора 7, при постоянном возбуждении тахогенератора пропорционально скорости валков.

Когда заготовка 1 заполнит зев валков 2, засвечивается и срабатывает осевое фотореле

5, интегрирование скорости валков прекращается, но на выходе запоминающего интегратора 7 на время нахождения металла в валках остается запомненной в виде напряжения величина пути валков, иропорциональная дуге

захвата I. Известно, что дуга захвата / связана с катающим радиусом г и абсолютным обжатием Д/г соотношением

/- /г-Д/г,

(1) откуда абсолютное обжатие Ah равно

./

(2) г г

При подаче выходного напряжения интегратора 7 на вход квадратора 8 на выходе его будем иметь напряжение, пропорциональное абсолютному обжатию Аи (см. выражение 2), причем величина является постоянным множителем, который может автоматически, например для блюминга, корректироваться в функции положения линеек манипулятора.

Следовательно, на один из входов блока 9 умножения будет подан сигнал, пропорпиональпый абсолютному обжатию Д/г, на другой

вход блока 9 умножения подап сигнал, пропорциональный (без учета опережения) скорости выхода металла из валков.

При отсутствии обжатия в клети напряжение на выходе блока 9 умножения равпо нулю.

Для потенциальной развязки электрических цепей выход блока 9 умножения подключен ко входу потенциального разделителя 12, на выходе которого при указанном условии напряжение также равно нулю.

Поскольку напряжения на выходе тахогенератора 4 и потенциального разделителя 12 включены встречно, то суммарное напряжение их UT, в этом случае, т. е. при отсутствии обжатия будет равно напряжению бэт тахогенератора 4.

При наличии в клети обжатия ДА на выходе потенциального разделителя 12 появляется напряжение Д(7к, зависящее от угловой скорости валов h и от величины обжатия Д/г, т. е.

Л кЕАА-«.(3)

Следовательно, при наличии обжатия Д/г суммарное напряжение f/2 на выходе схемы будет равно

Uz П Ш.

(4)

Если указанное эталонное напряжение t/эт

тахогенератора 4 выбрано пропорциональным

максимальной входной толщине заготовки

/1макс, которая прокатывалась бы без обжатия,

то, на осповании (3) и (4), можем записать

Us - f/эт - Е / макс-fl - h-n -

65Е«(/гиакс -Д|).(5)

Следовательно, суммарное напряженне У будет пропорционально (без учета опережения) еекундному объему металла Смакс А-«ймакс (при единичной шириие), покрываемого без обжатия, уменьшенному на секундный объем AQ -л-Д/г обжимаемой части слитка (k - коэффициент пропорциональности).

Полученное напряжение t/s по выражению (5) пропорционально скорости Увх входа металла в клеть.

Действительно, секундный объем металла QP при прокатке с обжатием АЛ равен

QP Q«aKC - AQ.(6)

На основании равенства секундного объема металла, можем записать

Ур Смаке V -- макс Iвых вых - Лмакс П.Х /г„акс ( - (7)

На основании (7) записать

Д/1.у,,:/г„,,.Д1/,(8)

где АК - скорость отставания металла со стороны входа в клеть.

Заменим соответственно (без учета опережения)

И ДК ,

где k - указанный выше коэффициент пропорциональности.

На основании (8) получим

Д/г-д /гцакс-Д -(9)

Далее на основании (5) и (9) и рассмотренной выше электрической схемы получения произведения &.h-n, получим

ah-fi K E huzKc- n.(10)

На основании (5) и (10) можем записать

fJs /эт - fi - / макс Д/ Лшкс k (7зь.х - ДЮ А„акс k 1/вх. (11)

Следовательно, напряжение а , пропорционально скорости входа металла в клеть VEXНапряжение 2 пропорциональное скорости входа металла в клеть VB-H, является управляющим для рольгангов, станинных роликов, для впередистояпдих клетей и т. д.

Но мере перемеш,ения нажимных винтов вниз величина напряжения Af/к посредством датчика положения нажимных винтов 10 увеличивается, в связи с чем напряжение тахогенератора 4 всегда приводится к обжатию металла при максимальной (исходной) толщине заготовки.

Ноэтому для любой скорости прокатки, независимо от толщины заготовки, скорость входа металла в клеть будет определяться в соответствии с реальным относительным обжатием металла.

На чертеже пунктиром показаны положения валков, нажимных винтов и потенциометра при прокатке более тонкой заготовки.

Нормально закрытые контакты 11 контакторов направления прокатки необходимы для сброса на нуль запомненного в данном пропуске напряжения интегратора 7 перед каждым последующим пропуском.

Отметим, что вариантно потепциальный разделитель 12 быть включен также между выходом тахогенератора 4 и осевым фотореле 5, либо в ином месте схемы (на чертел :е не показано).

В случае использования в качестве датчика

10 положения налчимных винтов сельсина выходное выпрямленное напрял ;ение этого сельсина, независимо от направленпя прокатки долл4но быть включено встречно с выходом тахогенератора 4 и согласно с выходом потенциального разделителя 12.

Для этого выходное напрял еиие сельсина при изменении направления прокатки реверсируется посредством не показанных на фигуре нормально открытых контактов 11 контакторов направлен1 я прокатки.

Если в качестве датчика полол ения нажимных винтов 10 используется пассивный элемент (реостат или потенциометр), то необ.ходимость в указанных нормально открытых

контактах отпадает.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости входа металла в клеть при прокатке, содерл ащее

тахогенератор, соединенный с двигателем клети, осевым фотореле, датчиком захвата, интегратором, квадратором, датчиком положения налчимных винтов, отличающееся тем, что, с целью повышеипя быстродействия, оно

снабжено потенциальным разделителем и блоком умножения, первый вход которого соединен с выходо.м квадратора, а второй - с выходом тахогенератора, соединенного с датчиком полол ения нал-спмных винтов, выход которого встречно соединен с выходом тахогенератора и согласно с выходом потенциального разделителя.

Источники информацпи, принятые во внимание при экспертизе

1. Авт. св. N°. 438460, кл. В 21В 37/00, 1972.

1