Роликовый измеритель натяжения проката Советский патент 1982 года по МПК B21B39/08 

Изобретение относится к прокатному производству/ а точнее к о Зласти изме рения натяжений при продольной прокат ке, и может быть использовано на непрерывных полосовых станах. Известен роликовый измеритель натяжения, содержащий раму с опорными элементами, монтированные на них сило измерительные датчики, ролик с контактирующими и силоизмерительными датчиками подшипниковыми опорами, установленными на упругих опорах, связанных с опорными элементами ClJ В известном измерителе натяжения ролик устанавливается с превышением над уровнем прокатки, в результате чего на ролик действуют усилия, пропорциональные натяжению проката. Усилия на ролике воспринимаются их подти никовыми опорами, установленными в силоизмерительных узлах и воздействующими на силоизмерительные датчики. Сигнал от установленных в силоизмерительные узлы датчиков оказывается пропорциональным величине натяжений. В данном техническом решении упругие опоры выполнены из одной заготовки в виде двух одинаковых горизонталь ных рам с одной общей поперечиной, яв ляющейся одновременно и корпусом подшипника. При этом равнеподатливые в направлении измерений стойки рам расположены симметрично относительно перпендикулярной к направлению измерения плоскости, проходящей через ось ролика, а другие поперечины рам жестко соединены с основанием опоры. Представляя с ним одно целое. Вследствие малой и одинаковой поперечной жесткости стоек и значительной их изгибной жесткости на растяжение и сжатие, прилагаемое к датчику усилие оказывается направленным вдоль оси штока датчика, даже если вектор усилий со стороны полосы отклонен от этого направления. Соосно приложение усилий является необходимым условием точности большинства силоизмерительных датчиков и этому условию подчинена достаточно сложная в изготовлении, но повсеместно используемая конструкция упругой опоры измерителей натяжения. Недостатком известного технического решения является высокая стоимость ее изготовления, которая требует координатно-расточной и прецизионной фрезерной обработки. Кроме того, в условиях заводов тчжелого машиностроения, на которых зачастую вместе с прокатными станами изготавливаются и измерители натяжения, наблюдается недопустимый разбро метрологических характеристик упруги опор, из-за недостаточной точности изготовления, , Цель изобретения - уменьшение раз броса метрологических характеристик при упрощении изготовления. Это достигается тем, что в роликовом измерителе натяжения проката, содержащем раму с опорными элементами, монтированные на них силоизмери тельные датчики, ролик с контактирующими с силоизмерительными датчиками подйшпниковыми опорами, установленными на упругих опорах, связанных с опорными элементами, каждая упругая опора выполнена в виде пары соосно расположенных колец, установлен ных симметрично относительно продоль ной оси ролика, а рама снабжена фиксированными на ней балочками, соединенными с подшипниковыми опорами, пр этом .каждая балочкавыполнена с податливостью в направлении измерения по крайней мере на порядок больше. а в других направлениях по крайней мере на порядок меньше суммарной податливости колец. На фиг. 1 показано устройство, общий ВИД , на фиг. 2 - то же, вид сбоку. Измеритель натяжения состоит из ролика 1 с подшипниками 2, расположенными в подшипниковых опорах 3. Опора 3 соединена с двумя, расположенными по отношению к ней симметрич но, идентичными и соосными кольцами, являющимися упругими опорами. Кольца 4 связаны также с жестким опорным элементом 5, который прикреплен к раме б измерителя натяжения. На нем установлен силойзмерительный датчик 7 шток которого прижат к опоре 3. При этом опора 3 также соединена с рамой 6, но не жестко, а через балочку 8, податливость которой в направлении измерения по крайней мере на порддок больше, а-в других направлениях по крайней мере на порядок меньше суммарной податливости колец. Устройство работает следующим образом. Ветви проката, охватывающие ролик воздействуют на него с усилием, пропорциональньм измеряемому натяжению. Это усилие воздействует на подшипники 2 ролика и вызывает перемещение подшипниковых опор 3,вследствие дефор мации соосных колец 4. При этом опоры 3 приближаются к опорным элементам 5, прикрепленным к раме 6 измери теля, что воспринимается датчиком 7, электрический сигнал с которого пропорционален натяжению проката. Поскольку из-за смещений проката вдоль образующей ролика возникают осевые силы, предусмотрена балочка 8, предохраняющая от существенного смеиения опоры 3 в перпендикулярном к штоку датчика 7 направлении. При перемещении опоры 3, балочка не оказывает существенного влияния на жесткость колец в направлении измерения, так как в этом направлении ее жесткость значительно ниже жесткости колец. В то же время балочка 8 не позволяет опоре 3 ощутимо смещаться в любом другом направлении. Например, при реальных деформациях датчиков, не превышающих 0,3 мм, балочка толщиной 8 мм, длиной 60 мм, позволяет сместиться опоре 3 в направлении оси ролика не больше, чем на доли микрон, что вполне допускается заданной точностью измерителей натяжения. выполнение роликового измерителя натяжения описанным выше образом позволяет исключить при его изготовлении трудоемкие операции на уникальных станках и ограничиться использованием обычного оборудования. Формула изобретения Роликовый измеритель натяжения проката, содержащий раму с опорными элементами, смонтированные на них силоизмерит тельные датчики,ролик с контактирующими с силойзмерительнь1ми датчиками подшипниковыми опорами, установленными на упругих опорах, связанных с опорными элементами, о т л и ч аю.щ и и с я тем, что, с целью уменьшения разброса метрологических характеристик при упрощен ии изготовления, каждая упругая опора выполнена в виде пары соосно расположенных колец, установленных симметрично относительно продольной оси ролика, а рама снабжена фиксированными на ней балочками, соединенными с подшипниковыми опорами, при этом каждая балочка выполнена с податливостью в направлении измерения по крайней мере на порядок больше, а в других направлениях по краййей мере на порядок меньше суммарной податливости колец. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Климовский М. Д. и Шишкинский В. И. Приборы автоматического контроля в металлургии. М., Металлургия, 1979, с. 207 и 214.

мг,/

/. г

J