Устройство для стабилизации положения переднего конца полосы

 

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования на широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения - уменьшение износа роликов рольганга и снижение расхода электроэнергии. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для стабилизации положения переднего конца полосы, содержащем электромагниты 1-4, расположенные между роликами отводящего рольганга, демультиплексор 5, регулируемый источник 6 напряжения, вычислительный блок 7 и задатчики 9 и 8 толщины и ширины полосы, причем выход задатчика 8 ширины полосы соединен с первым выходом вычислительного блока 7, выход которого соединен с входом регулируемого источника б напряжения , выход которого соединен с входом демультиплексора 5, выходы которого соединены с входами соответствующих электромагнитов 1-4, датчики 11-18 прдьема головы полосы, задатчик 10 плотности металла полосы, причем датчики 11-18 высоты подъема установлены попарно так, что в парах датчики расположены на фиксированном расстоянии друг от друга, выход задатчика 9 толщины соединен с вторым входом вычислительного блока 7, третий вход которого соединен с выходом задатчика 10 плотности, четвертый и последующий входы (по числу датчиков высоты подъема) вычислительного блока 7 соответственно соединены с выходами датчиков 11-18 высоты подъема, выход вычислительного блока 7 соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, вход которого соединен с первым входом коммутатора, последующие входы которого соответственно соединены с выходами датчиков 11-18 подъема полосы. 2 ил. Ј О VI о о о VI w

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51>s В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР " 0!. ЗЫБИ ." - . . УИЧВй, . ИОТВКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4762312/02 (22) 28.11.89 (46) 15.09.91. Бюл. N. 34 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В. А. Кузин и Г. К, Макареев (53) 621.771 23-415.016.2-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1477492, кл. В 21 В 37/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРЕДНЕГО КОНЦА ПОЛОСЫ (57) Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования на широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения — уменьшение износа роликов рольганга и снижение расхода электроэнергии. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для стабилизации положения переднего конца полосы, содержащем электромагниты 1-4, расположенные между роликами отводящего рольганга, демультиплексор 5, регулируемый источник 6 напряжения, вычислительный блок 7 и задатчики 9 и 8 толщины и ширины полосы, причем выход задатчика 8 ширины полосы,, Ы „, 1676697 А1 соединен с первым выходом вычислительного блока 7, выход которого соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, выход которого соединен с входом демультиплексора 5, выходы которого соединены с входами соответствующих элект-, ромагнитов 1 — 4, датчики 11-18 подъема головы полосы, задатчик 10 плотности металла полосы, причем датчики 11 — 18 высоты подъема установлены попарно так, что в парах датчики расположены на фиксированном расстоянии друг от друга, выход задатчика 9 толщины соединен с вторым входом вычислительного блока 7, третий вход которого соединен с выходом задатчика 10 плотности, четвертый и последующий входы (по числу датчиков высоты подъема) вычислительного блока 7 соответственно соединены с выходами датчиков 11-18 высоты подъема, выход вычислительного блока 7 соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, вход которого соединен с первым входом коммутатора, последующие входы которого соответственно соединены с выходами датчиков 11-18 подъема полосы. 2 ил.

1676697

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для использования на широкополосных станах горячей прокатки.

Цель изобретения — уменьшение износа роликов рольганга и снижение расхода электроэнергии.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для стабилизации положения переднего конца полосы; на фиг. 2 — схема, поясняющая алгоритм работы вычислительного блока, Устройство для стабилизации положения переднего конца полосы содержит плоские электромагниты 1 — 4, демультиплексор 5, регулируемый источник 6 напряжения, вычислительный блок 7, задатчики

8 — 10 ширины, толщины и плотности, датчики 11 — 18 величины подъема передней части полосы, каждая пара которых расположена на фиксированном расстоянии друг от друга. Первый, второй и третий входы вычислительного блока 7 соответственно соединены с выходами задатчиков 8 — 10 ширины, толщины и плотности, четвертый вход вычислительного блока 7 и последующие входы (по числу передней части датчиков подъема) соответственно соединены с выходами датчиков 11-18 величины подьема передней части полосы, выход вычислительного блока

7 соединен с входом регулируемого источника 6 напряжения, выход которого соединен с первым входом демультиплексора 5, последующие входы которого соответственно соединены с выходами датчиков величины подъема передней части полосы.

Устройство работает следующим образом, Перед началом работы в задатчики 8-10 соответственно заносят ширину, толщину и плотность металла. Для микропроцессора (блок 7) разрабатывают комплекс программ, осуществляющий синхронизацию вычислительного процесса и событий — входов полосы в зоны действия датчиков, пуска, остановки комплекса и других вспомогательных событий. Комплекс программ может содержать следующий набор задач: диспетчер событий — осуществляет начальный пуск, синхронизацию событий и работу функциональных задач, т. е, выполняет роль тактирующего блока; функциональная задача опроса датчиков наличия и идентификации номера сработавшего датчика — аналог дешифратора; функциональная задача расчета компенсирующей силы и тока питания электромагнитов.

Микропроцессор должен быть оснащен операционной системой для управления задачами.

В исходном состоянии электромагниты

1 — 4 обесточены. При входе полосы в зону действия датчика 11 измеряется и запоминается величина подъема. передней части полосы над уровнем рольганга.

При входе головы полосы в зону действия датчика 12 производят расчет компенсирующей силы и соответствующей уставки для регулируемого источника 6 напряжения, который вырабатывает напряжение для создания тока питания электромагнита 1 для компенсации аэродинамической подъемной силы.

Формула для расчета компенсирующей силы получена из фиг. 2. Здесь приняты следующие обозначения

Р, m — соответственно вес и масса приподнятого переднего конца полосы;

a — угол подъема переднего конца полосы относительно горизонтальной плоскости;

Ь, h — соответственно ширина и толщина полосы; р — плотность металла полосы;

y> — высота подъема переднего конца полосы, фиксируемая первым датчиком пары; уг — высота подъема переднего конца полосы, фиксируемая датчиком пары;

1 — расстояние между датчиками пары;

1 — длина поднятой передней части полосы;

Fx. Fy — соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие аэродинамической силы F, действующей на полосу;

Ey — вертикальная составляющая упругой силы сопротивления изгибу от действия аэродинамической силы F, Будем считать, что все силы сосредоточены в центре тяжести с поднятой части полосы (фиг. 1). Условия подъема передней части полосы

Fy>P+Ey. (1)

Очевидно, что работа. совершенная си лой Fy по подъему передней части полосы на высоту у

Apy=ypFy. (2)

С другой стороны работа, совершенная против силы тяжести по подъему передней части полосы.

Ap = P Уо = NgYo =!фЩо. (3)

С точностью, достаточной для инженерных расчетов, неравенство (1) можно заменить равенством, отбросив последнее слагаемое в правой части, тогда справедливым будет равенство

1676697

AFg=Ap, (4) откуда получается выражение для вертикальной составляющей аэродинамической силы Fy . Fy=lhpg (5) 5

Для определения l будем считать, что геометрию поднятой передней части полосы можно описать линейной зависимостью.

Тогда при наличии двух попарно расположенных на фиксированном расстоянии дат- 10 чиков (фиг. 1) можно определить, что у (81п(агс(9 —; — ) h.p 9

COS(ОГСЗ

С учетом формул сложения для кратных аргументов

F— (7)

sinl 2 arctg+ — )

Для малых углов sina = a;tga =a тогда (7)

Р У2 Щ оУ2 фЯ (8)

Bl Clg

25 (приведенное упрощение может иметь значение при использовании маломощных вычислительных средств).

В выражениях (7) и (8) известны все параметры (1О, b> h, р и g — это постоянные, à 30 а, у1, у2 получают путем измерения высоты фактического подъема датчиком подъема).

На основании измерения по фактическому расстоянию у1 и у2 получаем величину аэродинамической силы. пропорционально 35 которой рассчитываем необходимый ток питания электромагнита для компенсации аэродинамической подъемной силы.

Напряжение с выхода источника 6 поступает в демультиплексор 5, где оно 0 коммутируется на электромагнит, соответствующий паре датчиков, расположенных в зоне действия (в данном случае это электромагнит 1). Все остальные электромагниты заблокированы. Коммутация обеспечивается благодаря дешифрации ситуации, когда есть сигнал от пары датчиков 11 и 12, à or других датчиков сигнала нет.

При входе головы полосы в зону действия последующей пары датчиков (в данном случае пары датчиков 13 и 14) операции устройства повторяются, но при этом в демультиплексоре 5 дешифрируется ситуация, когда сигнал есть от пар датчиков 11 и 12 и

11 и 14, а от других пар сигналов нет, Поскольку демультиплексор настроен на все эти и подобные ситуации, возникающие по ходу головы полосы по рольгангу, устройство коммутирует соответствующий электромагнит, блокируя другие.

Таким образом, алгоритм функционирования устройства следующий:

1. Событие — вход полосы в зону действия первого датчика пары, например датчика 11. По этому событию — опрос датчика 11 и фиксирование результата.

2. Событие — вход полосы в зону действия второго датчика 12 высоты подъема данной пары. По этому событию — опрос датчика 12 высоты подъема и фиксирования результата. Вычисление требуемой компенсирующей силы по формуле,8) и выбор управляющего воздействия на регулируемый источник 6 напряжения для выработки на.пряжения, для создания компенсирующего тока питания плоского электромагнита (в данном случае электромагнита 1). Коммутация выработанного напряжения в демультиплексоре 5 на электромагнит 1, Блокировка питания всех остальных электромагнитов.

При входе полосы в зону действия первого, а затем и второго датчиков пары действия по пунктам (1) и (2) повторяются.

Таким образом, применение датчиков высоты подъема головы полосы сгруппированных в пары задатчика плотности обеспечивает уменьшение потребления электроэнергии и уменьшение износа роликов рольганга. Положительный эффект по сравнению с прототипом заключается в уменьшении потребления электроэнергии и уменьшении силы трения пары полоса — ролик.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации положения переднего конца полосы, содержащее электромагниты, расположенные между роликами отводящего рольганга, демультиплексор, регулируемый источник напряжения, вычислительный блок и задатчики толщины и ширины полосы, причем выход задатчика ширины полосы соединен с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом демультиплексора, выходы которого соединены с входами соответствующих электромагнитов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения износа роликов рольганга и снижения расхода электроэнергии, оно снабжено датчиками величины подъема передней части полосы и задатчиком плотности металла полосы, причем датчики высоты подъема передней части полосы установлены попарно на фиксированном расстоянии друг от друга, выход задатчика толщины полосы соединен с вторым входом вычислительного блока, третий вход которого соединен с выходом задатчика плотности, четвертый и последующий входы (по числу

1676697

Составитель Ю,Передерий

Редактор М.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3065 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 датчиков высоты подъема) вычислительного блока соответственно соединены с выходами датчиков величины подъема передней полосы, выход вычислительного блока соединен с входом регулируемого источника напряжения, который соединен с первым входом демультиплексора, последующие входы которого соответственно соединены с выходами датчиков величины подъема пе5 редней части полосы.