Устройство автоматического управления летучими ножницами для резки передних торцов проката

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к оборудованию прокатного производства, и может быть использовано для зачистки переднего торца движущегося проката. Цель изобретения - увеличение выхода годного проката за счет повышения точности зачистки. Устройство содержит узел контроля положения проката , состоящий из трех фотодатчиков расположенных соответственно в чистовой группе клетей на ее выходе на фиксированном расстоянии до линии реза и на оси летучих ножниц, счетчик времени движения переднего торца проката от первых двух фотодатчиков до линии реза, вычислительный блок и генератор временных интервалов За счет прогнозирования времени движения переднего торца проката до линий реза отработка рассогласования распределяется на все оставшееся время а выбор рассогласования путем его астатической обработки позволяет снизить ударные нагрузки на механизмы летучих ножниц и уменьшить расход электроэнергии За счет постоянного отслеживания переднего торца проката повышается точность зачистки 6 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з 11» В 23 D 36/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4496180/27 (22) 29.08.88 (46) 30.03.91. Бюл. ¹ 12 (71) Челябинский металлургический комбинат (72) В.В.Шаклеин, А.Б.Кузнецов и А.П.Орлов (53) 621.784,94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1228978, кл. В 23 D 25/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТУЧИМИ НОЖНИЦАМИ ДЛЯ

РЕЗКИ ПЕРЕДНИХ ТОРЦОВ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию прокатного производства, и может быть использовано для зачистки переднего торца движущегося проката. Цель изобретения— увеличение выхода годного проката за счет повышения точности зачистки. Устройство

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к оборудованию прокатного производства и может быть использовано для зачистки переднего торца движущегося проката.

Цель изобретения — увеличение выхода годного проката за счет повышения точности зачистки.

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2,3 — тахограммы, исходя из которых определяется рассогласование, по оси абсцисс отложено время, по оси ординат — угловая скорость; на фиг.4,5 — результирующие тахограммы; на фиг,6— структурная схема датчика времени движения переднего торца раската до линии ряда, „„5 U „,, 1637963 A,t содержит узел контроля положения проката, состоящий из трех фотодатчиков, расположенных соответственно в чистовой группе клетей, на ее выходе на фиксированном расстоянии до линии реза и на оси летучих ножниц, счет Гик времени движения переднего торца проката от первых двух фотодатчиков до линии реза, вычислительный блок и генератор временных интервалов. За счет прогнозирогания времени движения переднего торца проката до линий реза отработка рассогласования распределяется на все оставшееся время, а выбор рассогласования путем его астатической обработки позволяет снизить ударные нагрузки на механизмы летучих ножниц и уменьшить расход электроэнергии. За счет постоянного отслеживания переднего торца проката повышается точность зачистки, 6 ил, Устройство содержит чистовую группу клетей 1, выпускающую готовый прокат 2, летучие ножницы 3. с барабаном которых кинематически связаны датчики углового положения 4 и скорости 5 летучих ножниц.

В чистовой группе клетей установлен фотодатчик 6, а на выходе ее на расстоянии

te от линии реза летучих ножниц — фотодатчик 7. На линии реза установлен фотодатчик 8. Выходы фотодатчиков, выход генератора 9 временных интервалов подключены к входам счетчика 10 времени движения переднего торца раската до линии реза. К входам вычислительного блока

11 подключены выходы генератора 9 и счетчика 10, датчиков 4, 5, фотодатчиков

1637963

6-8, а выход его подключен к входу электропривода 12.

Фотодатчик 6 установлен в точке, времени движения от которой до линии реза хватило бы на отработку максимального рассогласования.

Фотодатчик 7 служит для уточнения времени фазирования и определения скорости проката М, перед летучими ножницами.

Фотодатчик 8 используется для определения скорости проката Ч,,определения времени движения переднего торца от фотодатчиков 6, 7 до линии реза.

Счетчик 10 времени движения переднего торца раската до линии реза (фиг.б) содержит два формирователя 13, 14 импульсов, подключенные к входам сброса счетчиков 15 и 16 соответственно. Инвертор

17 соединен с входами элементов И 18 и 19, К другим входам этих элементов подключены фотодатчики 6 и 7 и генератор 9 временных интервалов, Выходы элементов И 18 и

19 связаны со счетными входами счетчиков

15 и 16.

Устройство работает следующим образом

К началу работы устройства в счетчике

10 должны быть определены времена-движения переднего торца проката от фотодатчиков 6 и 7 до фотодатчика 8 (т.е, до линии реза) — Tt и Тг соответственно, При пересечении передним торцом проката оси визирования фотодатчиков 6, 7 счетчик 10 начинает отсчет временных интервалов от генератора 9 для соответствующего фотодатчика и ведет этот отсчет До срабатывания фотодатчика 8.

В блоке 11 определяется время, оставшееся до зачистки переднего торца, или время фазирования, Тф по формуле

Tq =Т + "", где Ti" время движения переднего торца от сработавшего фотодатчика до линии реза, l=1,2; зач — заданная величина передней зачистки;

V> — скорость проката перед летучими ножницами.

Далее в блоке 11 определяется управляющий сигнал скорости задания в„д, задаваемый в электропривод 12, по формуле а Ьад — ш

Та (1) где со — скорость летучих ножниц с датчика 5;

Q — угол рассогласования летучих ножниц;

Та — время для отработки угла рассогласования.

Угол рассогласования, или рассогласование а есть прогнозируемое на момент

5 окончания фазирования (Тф=О) угловое положение ножей летучих ножниц. Если скорость летучих ножниц й) будет меняться по закону N =ed(t ), то данное определение можно записать математически

10 т.о а = f в (t ) d t + pp — 2 л k, (2) о где k — целое число; ро — угловое положение ножей летучих ножниц в момент t=0.

Интегралом в формуле (2) определяется угловой путь, который должен пройти ножи летучих ножниц в соответствии с тахограммой в=o)(t) за время фазирования Тф.

Он численно равен площади под тахограммой с границами t=O и 1=Тф. Число k подбирается таким, чтобы получаемое в результате рассогласование входило в диапазон — тг ... л(при угловом пути между резами 2л ). При этом оно уменьшается по абсолютному значению, а знак его определяет направление изменения скорости летучих ножниц в.

В зависимости от ситуации блок 11 определяет рассогласование а следующим образом.

Если отклонение скорости и от скорости, требуемой для момента зачистки из, не превышает допустимого (0) находится B допуске) в — из < ho)„», (3) где Лад» вЂ” допустимое отклонение скорости, то рассогласование определяется для

40 прямоугольной тахограммы (фиг.2) по формуле а =и Тф+ р — 2 k, (4) где rp — угловое положение ножей с датчика

4. и отрабатывается в течение всего време45 ни Тф, т,e. Та =Тф, Если скорость в находится в допуске и

Q = О, то ЙЬ д — — й) и скорость 0) не меняется; иначе она выводится на такой уровень и, при котором рассогласование а было бы

50 Равно нулю, При достаточно малом начальном а скорость м не выйдет из допуска после отработки рассогласования и зачистной рез произойдет на допустимой скорости. Ðå55 зультирующая тахограмма примет вид, изображенный на фиг.4.

Если неравенство (3) не выполняется, рассогласование определяется для ступенчатой тахограммы (фиг.3) по формуле

1637963 а = Д (i) (Тф — ) + а)з Тф + P — 2 л k, (5) л «.» где Лв =в — а з — отклонение скорости ножниц го от скорости зачистки;

Тф — время отработки рассогласования 5 а по данному способу; е — угловое ускорение — замедление ножниц.

Для расчета скорости задания гл;,дпо формуле (1) берется Та = Тф .

До тех пор, пока .есть рассогласование а О, скорость выводится на такой уровень а, при переходе с которого на скорость зачистки в, с ускорением-замедлением я начальное рассогласование а было бы от15 работано, а скорость зачистки жз была бы достигнута к моменту, когда до зачистного реза осталось время Ттв-Те-Тэ .

Для. точного по времени выхода на скорость зачистки мз проверяется возможность ножниц эа время Те> выйти на уровень ala с учетом задержки в электроприводе гз, т.е. проверяется неравенство

Тф > + bn (6) ! Ë(!

Если неравенство (6) нарушается, то устанавливается скорость задания в„д = 07j .

Учет неравенства (4) также повышает безопасность работы устройства.

После того, как скорость в выйдет в допуск. остаточное рассогласование будет отрабатываться по первому способу, для чего создается участок точного фазирования длительностью Тта. Величина Тто зависит 35 от характеристик электропривода и составляет 0,5...2 с.

Результирующая тахограмма, получаемая указанным способом, представлена на фи r,5.

По импульсам из генератора 9 блок 11 периодически производит уточнение времени фазирования Те, расчет рассогласования а и скорости задания и„д, выдачу скорости задания в электропривод 12. 45

8 момент срабатывания фотодатчика 8 счетчик 10 прекращает отсчет временных интервалов от генератора 9.

Таким образом, прогнозирование времени движения переднего торца до линии реза позволяет распределить отработку рассогласования на все оставшееся время и выбрать рассогласование путем его астатической отработки s отличие от отработки по треугольному графику. При этом снижаются ударные нагрузки на механизмы летучих ножниц, уменьшается расход электроэнергии. За счет постоянного отслеживания переднего торца повышается точность зачистки.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления летучими ножницами для резки передних торцов проката. содержащее кинематически связанные с барабаном летучих ножниц датчики положения и скорости, узел контроля положения проката в виде трех фотодатчиков, установленных один в чистовой группе клетей, другой — за последней клетью чистовой группы на фиксированном расстоянии от линии реза летучих ножниц, третий — на линии реза, счетчик времени движения переднего торца проката, первым входом соединенным с первым фотодатчиком, вторым — с генератором временных интервалов, а выходом — с первым входом вычислительного блока, второй и третий входы которого связаны с вторым и третьим фотодатчиком, а четвертый и пятый входы — с датчиками положения и скорости летучих ножниц, электропривод последних подключен к выходу вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода годного проката за счет повышения точности зачистки, первый фотодатчик связан также с шестым входом вычислительного блока, а второй и третий фотодатчики соответственно — с третьим и четвертым входами счетчика времени движения переднего торца проката.

1637963

1637963

Р Т

N3yidaV

Фиг.0

Редактор О. Спесивых

Заказ 891 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

4 3 Ъ й) Составитель В. Родимов

Техред М.Моргентал Корректор М. Муска

f Ф7