Способ контроля пробуксовки рулона относительно барабана Советский патент 1979 года по МПК B21C47/00 

1

Способ контроля прооуксовки рулона относительно барабана относится к области обработки металлов давлением и, в част-, ности, может быть использован в лентопрокатных цехах.

Известен способ контроля пробуксовки рулона, включающий измерение скорости полосы и валка и сравнение результатов (1J.

Реализация указанного способа связана с трудностями осуществления измерения скорости полосы на поверхности барабана, особенно при малых разницах скоростей между барабаном и рулоном.

Известен также способ контроля, заключающийся во введении в сигнал заданиянатяжения смотки пробных колебаний, выделении переменной составляющей тока якоря двигателя, вызванной пробными колебаниями, и сравнении ее с сигналом уставки 2

.Этот, способ имеет недостаточную точность контроля наличия пробуксовки, так как сигнал уставки определяется заданной величиной натяжения, а пробуксовка может происходить в широком диапазоне натяжений. В результате пробуксовки ухудшается качество рулона.

Целью данного изобретенияявляется повыщение точности и качества намотки и расширение области контроля.

Указанная цель достигается тем, что сигнал уставки принимают равным минимальному значению амплитуды переменной составляющей тока якоря.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - осциллограммы выходного сигнала устройства, реализующего способ, полученные на стане 2000 НЛМЗ.

Схема устройства включает в себя регулятор 1 скорости, соединенный с .входом регулятора тока 2, подключенного на два блока входа двигателя моталки: блок 3 - электромагнитная часть, блок 4 - электромеханическая часть. Блок 5 имитирует степень привязки полосы к барабану и подключен на выход блока 4 и на вход блока 6. имитирующего величину связи между скоростью рулона и натяжением полосы. Регулятор 7 электродвижущей силы подключен

к блоку 4, а генератор 8 периодических сигналов подает пробные колебания на вход регулятора тока 2. Сигнал тока якоря поступает на узкополосный фильтр 9. Сигнал с фильтра 9 поступает на детектор 10, а за

тем блок 11, который прсдстапляет собой релейный усилитель.

Пример. П сигнал задакия тока якоря лригателя мотнлки вцодят периодические колебания небольшой амплитуды с частотой меньшей, чем частота среза системы регу-пиропания тока двигателя. Затем выделяют переменную составляюнлук) тока якоря двигателя, ны: пан11ук) пробными колебаниями, и получают сигнал, пропорциональный средневыпрямленному значению этой переменной составляющей. Анализируют значение этого средненыпрямленного сигнала при смотке ряда рулонов полос разных профилей и определяют минимальное значение сигнала. Величи {у сигнала уставки выбирают равной полученному минимальному значению сигнала, что соответствует режиму отсутствия пробуксовки рулена относительно барабана, Затем сравнивают значе 1ие средневыпрямленного сигнала при смотке следующих полос с сигналом уставки. Если текущее значение средневыпрямленного сигнала после окончания переходного процесса образования первых витков превышает сигнал уставки, то делается вывод о наличии пробуксовки.

Предлагаемый способ опробован в уелоэиях производства. Опытно-промышленные испытания проводились на первой моталке стана 2000 Новолипецкого металлургиче(жого завода (НЛМЗ), где предлагаемый способ был реализован следующим образом. От генератора 8 пе:риодических сигналов подают пробные колебания частотой 1 Гц на вход регулятора тока 2. Регулятор 1 скорости выполнен таким образом, что после образования первого витка на барабане и появления натяжения полосы между моталкой и тянущими роликами он отключается и натяжение полосы определяется величиной задания тока якоря lisa . Колебания с выхода блока 2 поступают на вход двигателя моталки, который представлен в виде двух блоков: блока 3 - электромагнитной части, и блока 4 - электромеханической части. Пробные колебания напряжения на входе двигателя вызывают пробные колебания тока, амплитуда которых на выходе блока 3 не превышаетЗ /о In- Эти колебания тока якоря двигателя приводят к изменению момента вращения и появлению пробных колебаний скорости двигателя на выходе блока 4. Если пробуксовка рулона относи-тельно барабана отсутствует, то коэффиаиент передачи блока 5, имитирующего степень привязки полосы к барабану, равен единице. . При этом пробные колебания скорости рулона соответствуют подбным колебаниям скорости барабана. Эти пробные колебания ско рост, рулона изменяют натяженне, змплитуда пробных колебаний которого определяется блоком 6, имитирующим величину связи между скоростью рулона и натяже

нием юлосы. Пробные ко.юб.чиии натяжения вызывают пробные колебания момента сопротивления ни налу двигателя и, соотнетственио, колебания тока якоря- двигателя моталки. Сигнал тока якоря подают на узкополосный фильтр 9, |астрг)епный на частоту пробного сигнала. Узконолосный фильтр выполнен в виде активных избирательных RC-фильтров. Синусоидальный сигнал с фильтра поступает на детектор 10, где его выпрямляют. При изменении радиуса рулона регулятор 7 электродвижущей силы так изменяет поток возбуждения двигателя, что коэффициент передачи всей системы остается неизменным. Сигнал с выхода блока 10 анализируют при смотке ряда рулонов, определяют минимальное значение этого сигнала и затем используют в качестве сигнала устаЩзл Узм , который подают на вход блока П.Ълок 11 представляет собой релейный усилитель с зоной нечувствительности, необходимой для того, чтобы отстроиться от помех, имеющихся в сигнале тока якоря. После появления натяжения и окончания переходного процесса блок 1I в ключается с выдержкой времени и на выходе его получают сигнал разности между уставкой и текущим значением средневыпрямленного сигнала переменной составляющей тока якоря. При отсутствии npo6ykсовки этот сигнал равен нулю. При наличии пробуксовки рулона относительно барабана коэффициент передачи блока 5 резко уменьшается,-а пробные колебания тока якоря возрастают, следовательно, увеличивается сигнал на выходе блока Ш и появляется сигнал на выходе блока И, что свидетельствует о наличии пробуксовки..

На фиг. 2 представлена запись параметров смотки рулонов на первой моталке стана 2000 НЛМЗ (полоса 8x1690 17ГС). Величина, пропорциональная средневыпрямленному сигналу пробных колебаний тока якоря, обозначена через D , ток якоря двигателя моталки I, скорость двигателя -п. Как видно из фиг. 2а, переходной процесс изменения величины D Заканчивается в момент времени ti, До момента времени tj смотка проходит с пробуксовкой при малой разнице скоростей между барабаном и рулоном, при этом сигнал D Do. В момент времени tj, пробуксовка прекращается и сигнал уменьшается до величины DI . На фиг.2б, после окончания переходного процесса в момент t|, смотка рулона происходит с пробуксовкой при малой разнице скоростей между рулоном и барабаном, а затем эта разность увеличивается, и в момент ti скорость двигателя достигает таких значений, что включается регулятор скорости и происходит резкое, изменение тока якоря до величины 1. В момент 1з, пробуксовка прекращается и величина сигнала D уменьшается до величины D DI , а ток возрастает

до величины l|. K;IK ни.чио ич фиг. 2а. предласаемый ciioeofi получить информацию о наличии нробуксопки при малых разницах скоростей между барабаном и рулоном а также информацию о моменте окончания пробуксовки. Предлагаемый способ нозволил получить информацию о начальной стадии пробуксовки, предшествующей большой разнице скоростей между барабаном и рулоном.

Использование предлагаемого способа контроля наличия пробуксовки позволяет расширить пределы контроля и получить информацию о начальной стадии пробуксовки. Использование информации о пробукс.овке при малой разнице скоростей между барабаном и рулоном позколит перестроить механизмы мотллок, не допустить возникновения значитсльны.х изменений скорости двигателя и тем самым улучшить качество смотки и уменьшить количество бракованных рулонов.

Для стана 2000 НЛЛ13 экономический эффект от уменыления брака за счет пробуксопки, 110 данным завода, может составить 100 тыс. руб.

SФормула изобретения

Способ контроля пробуксойки рулона относитеЛьно барабана при смотке полосы с натяжением, при котором задают сигнал уставки, вводят в сигнал задания натяжения смотки пробные колебания, выделяют пере,0 менную составляющую тока якоря двигателя вызванную пробными колебаниями, и сравнивают ее с сигналом уставки, отличающийся тем. что с целью повышения точности контроля, сигнал уставки принимают равным минимальному значению амплитуды пе ременной составляющей тока якоря.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР кл. В 21 В 37/00. ,№ ., 1966 г. jj 2. Авторское свидетельство СССР, кл. В 21 В 37/00. № 471645 1972 г.