Устройство для измерения продольного скручивания Советский патент 1980 года по МПК B21B17/00 G01L3/12 

1

изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано для контроля скручивания труб при прокатке в непрерывных станах.5

При продольной прокатке труб в овальных калибрах образуется поперечная разностенность, обусловленная неравномерностью деформации по перчметру калибра. Поперечную разностей- tO ность можно уменьшить, если придать трубе дополнительное вращение или поворот в процессе прокатки. Для выбора и контроля оптимального режима прокатки необходимо знать угол 15 поворота трубы, который необходимо замерять и контролировать в процессе . прокатки.

Известно устройство для записи поворота трубы при продольной про- . 20 катке, включающие подвижную тележку с барабанами, присоединяемыми к концам трубы 1 . Устройство позволяет проводить запись поворота или скручивания трубы при продольной про-25 катке на лабораторном стане.

Недостатком устройства является то, что в конечной стадии процессазамера необходимо торможение трубы и рассоединение барабанов с трубой. 30

Это затрудняет использование устройства в промышленных условиях.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения крутящего момента на валу, включающее источник света, фотоприемник и растровый модулятор в виде стакана с отверстиями, сопряженные с отверстиями в вале, перпендикулярном оси вращения 2 .

При скручивании вала происходит смещение отверстий вала относительно отверстий в модуляторе и это регистрируется фотоприемнином. Недостатком устройства является то, что оно может быть использовано в стационарных условиях и не может быть использован э на трубопрокатном стане.

Целью изобретения является обеспечение записи поворота длинномерной движущейся трубы при прокатке в непрерывном стане.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения скручивания трубы, включающем источ Яик света, светоприемник и датчики поворота, датчики поворота выполнены в виде диафрагм с радиальными щелями, которые установлены упруго

внутри трубы на обоих ее концах и по оси трубы с одной стороны подвижно размещен источник света, а с другой - светоприемник.

Такое выполнение устройства позволяет проводить измерение и контроль угла поворота и скручивания длинномерных .труб при прокатке на многоклетьевых непрерывных станах.

На фиг. 1 показано устройство для .измерения угла поворота и скручивания при прокатке на многоклетьевом (например, трехклетьевом стане; на фиг. 2 - передний датчик; на фиг.З задний датчик.

Устройство включает источник 1 света со светоделителем 2, светоприемник 3, счетно-решающее.устройство 4 и датчики 5 и б поворота, установленные в прокатываемую.трубу 7. Элементы оптической системы 1, 2, 3 укреплены на убирающихся кронштей.нах в линии подводящих и отводящих рольгангов стана. Датчики 5 и 6 поворота представляют собой диафраг 1Ы, имеющие радиальные щели 8 и устанавливаемые упруго через пластичатые пружины 9 внутри трубы.

На фиг. 2 сплошными линиями показаны пружины в исходном положении до деформации, пунктиром - после деформации . У диафрагмы датчика 5 поворота, устанавливаемой на переднем конце трубы, имеется дополнителная кольцевая полость 10 диаметром D, а у диафрагмы датчика б поворота устанавливаемой на заднем конце трубы, полость 11 диаметром d. Эти полости для прохождения лучей света. Пластинчатые пружины 9 являются сменными и их размеры и жесткость зависят от параметров прокатываемой трубы. Такая конструкция датчиков обеспечивает многократное использование их на трубах различного диаметра.

Устройство работает следующим образом.

Перед прокаткой внутрь трубы вне стана предварительно устанавливают датчики поворота. Датчик 5 под действием пружины 9 закрепляется на переднем конце трубы, датчик 6 - на заднем конце трубы. В процессе прокатки трубы луч света от источника проходя через светоделитель 2, раздваивается на два луча Тип- ЛучХ поступает на щелевую диафрагму датчка б, затем проходит через внутреннюю полость трубы 7, кольцевую по-, лость 10 датчика 5 и поступает в свтоприемник 3. Луч светау проходя через полость 11 датчика б и внутреннюю полость трубы, поступает на ще.певую диафрагму датчика 5 и затем, пройдя его, поступает в светоприемник 3. В процессе прокатки трубы при бе повороте и скручивании вмест с трубой поворачиваются датчики. Пр повороте щелевых диафрагм лучи свет

периодически прерываются и светоприем НИКИ 3, преобразуют их в электрические импульсы, которые поступают на вход счетно-решающего устройства 4, где определяется число импульсов, поступающих с каждого выхода свето5 приемника, а также их разность, что является информацией, характеризующей углы поворота концов трубы и ее скручивания. Упругие элементы датчиков обеспечивают постоянный контакт

Q и фиксацию датчиков в трубе в процессе прокатки. После прокатки датчики 5, 6 поворота вынимаются из прокатанной трубы, и они могут быть использованы повторно при прокатке

f другой трубы.

Устройство позволяет контролировать поворот и скручивание трубы как в стационарной, так и в неустановившейся стадиях процесса прокатки. Преимуществом данного устройства является то, что оно позволяет повысить точность измерения угла поворота движущейся трубы при продольной, прокатке в одной кЛети и осуществить постоянный контроль поворота и скручивания длинномерной движущейся трубы при прокатке в многоклетьевом непрерывном стане.

За счет одновременного контроля поворота переднего и заднего концов

0 трубы устанавливается величина скручивания в каждой клети непрерывного стана и их совместное влияние. Устройство разработано применительно к пятиклетьевому непрерывному полу j промышленному стану УралНИТИ. С использованием данного устройства . проведены исследования процесса прокатки в несимметричных калибрах и установлены оптимальные параметры калибровки редукционного стана тру

0 бопрокатного агрегата 140.

Формула изобретения

Устройство для измерения продольного скручивания, включающее источник света, светоприемник и датчики поворота, отличающееся тем, что, с целью обеспечения записи

поворота длинномерной движущейся трубы при прокатке в непрерывном стане, датчики поворота выполнены в виде диафрагм с радиальными щелями, котор4ле установлены упруго внутри

трубы на обоих ее концах и по оси трубы с одной стороны подвижно размещен источник света, а с другой светоприемник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР по заявке 2588673/22-02,

кл. В 21 В 17/02, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР 580464, кл. G 01 L 3/12, 1971.