Способ определения контактнойпОВЕРХНОСТи ОчАгА дЕфОРМАции ВпРОцЕССЕ пРОКАТКи Советский патент 1981 года по МПК B21B38/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ контактной поверхности по длине прокатываемого металла из-за дискретности шага установки месдоз (по длине прокатываемого металла из-за дискретности шага установки металла шаг равен длине окружности бочки валка, а по ширине - диаметру месдозы), что не позволяет осуш,ествлять постоянный контроль изменений размеров поверхности контакта и автоматическую оперативную корректировку процесса прокатки. Цель изобретения - обеспечение непрерывности и повышения точности определения границ контактной поверхности очага деформации по длине прокатываемого металла без нарушения целостности бочки валка. Поставленная цель достигается тем, что создают ультразвуковые волны по поверхности валка и определяют границы контактной поверхности очага деформации по времени задержки ультразвуковых волн между подачей и приемами отраженных волн. На чертеже представлена блок-схема для осушествления предложенного способа. Блок-схема состоит из опорного высокостабильного генератора 1, импульсного генератора 2 высокочастотных зондирующих импульсов, преобразователей 3 и 4 энергии электромагнитных колебаний в энергию ультразвуковой поверхностной волны (УПВ), прокатного верхнего валка 5, приемного устройства 6, преобразователя 7 временного интервала в электрический сигнал, многоканального записываюшего устройства 8, нижнего прокатного валка 9, деформируемого металла 10 и 11 (фрагмент записи с выхода устройства 8), интегратора 12 и блока 13 управления прокатной клетью. Суш,ность способа заключается в следуюш.ем. Сигнал с выхода блока запускает генератор 2, выход которогОх соединен с преобразователями 3 и 4, с помошью которых возбуждают в валке 5 УПВ. Эти волны распространяют по бочке валка в направлении очага деформации. Достигнув границы контактной зоны очага деформации в точках а и б, УПВ отражают, принижают их преобразователями 3 и 4, усиливают приемным устройством б и направляют в преобразователь 7, в котором время задержки принятого сигнала относительно опорного импульса с блока преобразуют в электрические сигналы, соответствуюш.ие координатам точек а и б на границах контактной зоны очага деформации. С выхода преобразователя 7 сигнал направляют на многоканальное записывающее устройство 8, которое фиксирует границы контактной поверхности очага деформации как со стороны входа в валки 5 и 9 материала 10 (точка а) так и со. стороны выхода валков (точка б). О размерах контактной поверхности очага дес|)ормации в направлении прокатки судят по расстояниям SK между линиями записи границ и контактной поверхности (фрагмент II) на носителе (например диаграммной ленте) записывающего устройства 8. Расстояние между линиями записи 5ц градируют непосредственно в единицах длины. Для определения границы контактной поверхности очага деформации в направлении перпендикулярном направлению прокатки осуществляют воз.вратно-поступательное перемещение преобразователей 3 и 4 вдоль оси валка 5 по его бочке или устанавливают вдоль оси валка 5 требуемое количество преобразователей 3 и 4. Для оперативного управления процессом прокатки с целью, например, стабилизации толщины прокатываемого металла, сигналы, определяющие границы очага деформации, из преобразователя подают в интегратор 12, в котором преобразуют в сигнал, эквивалентный площади контакта металла с валками. Поступающий из интегратора 12 сигнал сравнивают в блоке 13 управления прокатной клетью с сигналом, соответствующим расчетной площади контакта, определенной для случая прокатки металла заданной толщины. Преобразованную величину рассогласования сравниваемых сигналов подают на исполнительный механизм (привод нажимных винтов рабочей клети), осуществляя перемещение вверх или вниз прокатных валков. Пример. Холодная поперечно-винтовая прокатка круглой стили диаметром 25 мм. В процессе прокатки абсолютное обжатие изменяется в пределах 0,08-0,32. Устанавливают приемно-излучающий пьезокварцевый датчик на расстоянии по окружности валка 50 мм от вертикальной оси и с генератора эталонных меток типа MSlOSg подают опорный импульс на вход модернизированного высокочастотного генератора типа Г4-7А. С выхода генератора Г4-7А высокочастотный импульс длительностю 0,17 мк/с с частотой заполнения 30 мГц подают на кварцевый пьезодатчик, который возбуждает в бочке прокатного валка УПВ. УПВ распространяется по бочке валка со скоростью 3035 м/с, достигает границы соприкосновения металла с валком (точка а), отражается от нее, принимается пьезодатчиком, преобразовывается в высокочастотный электромагнитный сигнал, который усиливается и поступает в специально изготовленный прибор, где время задержки принятого сигнала относительно опорного сигнала измеряется с точностью 0,01 мк/с. При вышеуказанных величинах абсолютного обжатия получают время задержки на выходе прибора дли точки а в пределах 28,99-30,97 мкс. Аналогично проводят измерения для границы контактной зоны на выходе ме