Устройство для управления летучими ножницами с механизмом выравнивания скоростей

 

Изобретение относится к металлургии в частности к системам управления летучи ми ножницами работающими в режиме пе прерывного вращения и имеющими механизмы выравнивания скоростей Цель - повышение точности поречки и чучшения качества реза благ одари полной компенсации динамического момента приложенного к аз лу двигателя со стороны неравномерно вра щающихся в цикле одного реза г.етучих ножниц сигналом задания динамического то ка, выданным в регулятор тока с постоянным упреждением во времени соответствующим инерционности кон тура регулирования тока и не зависящим от скорости двигателя 1 ил

СОЮЗ СОВЕ (СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я|5 В23 Э 25/ОО, Зб/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790162/02 (22) 09.02.90 (46) 23.10.91.Бюл.М 39 (71) Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт

"Тяжпромэлектропроект" (72) С.Я.Волков, В,Ф.Каиль. Ю,M.Êðèòñêèé, Г.Ф.Ранио, И.Д.Розов, В.П.Руденко и

В, И.Холодный (53) 621.967{088,8) (56) Химич Г.Л,Механическое оборудование цехов холодной прокатки. М.: Машиностроение, 1972, с,446-448.

Авторское свидетельство СССР М

1006105, кл. В 23 D 25/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР М

1234072, кл, В 23 0 25/16, 1983.

Патент Великобритании М 1455894. кл, 6

3 R 1977.

Авторское свидетельство СССР М

1440627, кл. B 23 О 25/00, 1987.

Изобретение относится к металлургии, в частности к системам управления летучими ножницами, работающими в режиме непрерывного вращения и имеющими механизмы выравнивания скоростей.

Целью изобретения является. повышение точности порезки и улучшение качества реза.

На чертеже приведена блок-схема устройства управления летучими ножницами с механизмом выравнивания скоростей.

Устройство содержит привод 1 летучих ножниц 2, сочлененных с приводом через механизм 3 выравнивания скоростей, с валом привода 1 летучих ножниц 2 сочленены ыагенератор 4, импульсный датчик 5 пере„„5U ÄÄ 1685635 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТУЧИМИ НОЖНИЦАМИ С МЕХАНИЗМОМ

ВЫРАВНИВАНИЯ СКОРОСТЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к системам управления летучими ножницами, работающими в режимс непрерывного вращения и имеющими механизмы выравнивания скоростей. Цель — повышение точности порезки и улучшения качества реза благодаря полной компенсации динамического момента, приложенного к валу двигателя со стороны неравномерно вращающихся в цикле одного реза летучих ножниц, сигналом задания динамического тока, выданным B регулятор тока с постоянным упреждением во времени, соответствующим инерционности контура регулирования тока и не зависящим от скорости двигателя. 1 ил. мещения летучих ножниц 2 и датчик 6 реза, с прокатом 7 посредством меритального ролика 8 связан импульсный датчик 9 перемещения проката 7. В контур цифрового регулирования скорости привода 1 летучих ножниц 2 входят преобразователь код - частота 10, первый вход которого соединен с выходом задатчика 11 длины. реверсивный счетчик 12, преобразователь код-напряжение 13, импульсный датчик 5 перемещения летучих ножниц 2 и контур анало|ового регулирования скорости. Последний содержит регулятор 14 скорости, привод 1 летучих ножниц 2, тахогенератор 4 и при бразователь частота- напряжение 15 (в качестве аналогового задатчика скорост" К лнлп

1685635 (1)

20 где V — скорость проката 7;

RH, Lp — соответственно радиус и периметр барабанов летучих ножниц 2;

, — заданная длина атрезаемых листов, Реализация соотношения (1) осуществ- 25 ляется путем формирования в преобразователе код-частота 10 сигнала задания скорости привода 1 летучих ножниц 2 13 соответствии с выражением

1-о 30 тз — =fï — з (2) где f — частотный сигнал с выхода импульсного датчика 9 перемещения проката, пропорциональный скорости полосы, Преобразователь частота-напряжение 35

15 преобразует сиг ал fa в пропорциональный ему сигнал U > аналогового задания скорости привода, Точное поддержание скорости привода 1 летучих ножниц 2 соответствующей частоте f3 осуществляется пу- 40 тем астатическога цифрового регулирования при помощи реверсивного счетчика 12, в котором сравниваются частоты задания f3 и обратной связи fH и ат импульсного датчика 5.

Преобразователь 13 преобразует выходной 45 сигнал счетчика 12 в аналоговый сигнал Л U, непрерывно компенсирующий погрешность аналогового контура регулирования скорости привода 1 ножниц. Механизм 3 выравнивания скорости преобразует равномерное вращение вала привода ножниц s неравномерное вращение вала летучих ножниц таким образом, чтобы, сохранив среднюю за период скорость, обеспечить в момент реза равенство линейных скоростей ножей нож- 55 ниц и проката. Величина эксцентриситета механизма 3 выравнивания скоростей устанавливается в зависимости от отрезаемой компенсации динамического момента составляют первый нереверсивный счетчик

16, блок 17 компенсации динамического момента, второй преобразователь код-напряжение 18, квадратор 19 и блок 20 5 умножения. Узел формирования начальной фазы сигнала задания динамического тока составляют преобразователь напряжениекод 21, второй нереверсивный счетчик 22 и триггер 23, 10

Устройство рабе,тает следующим образом, Мерная порезка проката 7 на заданные длины осуществляется за счет непрерывного цифрового регулирования угловой скоро- 15 сти привода 1 летучих ножниц 2 в соответствии с выражением

Vn Lo вд К 1 2л Ь длины в соответствии с известным соотношением

Е Ез — 10 -3 + -о (3) где е, Š— относительный и абсолютный эксцентриситет механизма выравнивания скоростей;

r — радиус кривошипов этого механизма.

Неравномерность вращения вала барабанов летучих ножниц внутри каждого оборота вызывает появление динамических моментов на валу приводного двигателя, изза которых возникают колебания скорости вала приводного двигателя, отрицательно влияющие на точность порезки отрезаемых длин. Так как отмеченный динамический момент зависит от установленного эксцентриситета (т.е. от заданной длины отрезаемого листа) и является функцией угла поворота вала привода, т,е.

/ дин = )б г д F (L3, < ) где)в — момент инерции барабанов ножниц;

F (Ез, а ) — относительный динамический момент, т.е. момен при единичной угловой скорости приводного вала и при единичном моменте инерции барабанов ножниц, то для устранения ега влияния на вал приводного двигателя осуществляется

его полная компенсация путем формирования в каждом цикле порезки сигнала задания динамического тока 0уд и подачи ега на второй вход регулятора тока 26 привода 1 летучих ножниц. Для этой цели в первом нереверсивном счетчике 16 с момента времени, определяемого сигналом ИДР искусственного датчика реза, формируется код угла а поворота вала приводного двигателя путем подсчета импульсов частоты fH. В блоке 17 компенсации динамического момента по величине кодов а и 1з формируется код

Ид динамической компенсации. Блок 17 выполнен на основе элемента программируемой памяти, каждая страница памяти которого определяется кодом з, адрес ячейки в каждой странице определяется кодом а,а содержимое каждой ячейки памяти представляет собой код N относительного динамического момента F(Q а), соответствующего текущему значению угла поворота приводного вала при заданной длине порезки. Код йд в преобразователе 18 преобразуется в пропорциональное ему напряжение Од, которое в блоке 20 умножения умножается на сигнал К вд, поступающий с выхода квадратора 19. Таким образовал, на выходе блока 20 образуется сиг1685635 нал Uyg задания динамичеаского тока в полном соответствии с выражением (4), В момент формирования очередного сигнала ИДР искусственного датчика реза обнуляется первый нереверсивный счетчик х ——

Йчн

tg p (5) а обе зти величины пропорциональны скорости. ножниц. Регулировка величины т для приведения ее в соответствие с инерционностью токового контура производится за счет регулировки коэффициента усиления преобразователя 21, Таким образом, в отличие от известного, в предлагаемом устройстве повышаются качество и точность реза за счет полной компенсации динамического момента, приложенного к валу двигателя со стороны неравномерно вращающихся летучих ножниц, сигналом задания динамического тока, выданным в регулятор тока с постоянным упреждением во времени, соответствующем

45 инерционности контура регулирования тока 50 и не зависящем от скорости двигателя.

Положительный эффект от применения предлагаемого устройства создается за счет повышения выхода годного проката при увеличении точности порезки листов и улуч- 55 шении качества реза, а также эа счет повы -, шения производительности агрегата при

16, и цикл работы блока 17 повторяется.

Узел формирования начальной фазы циклически генерирует импульс ИДР искусственного датчика реза, всегда упреждающий реальный импульс датчика 6 реза ДР на 10 постоянное время, соответствующее инерционности токового контура злектропривода летучих ножниц и не зависящее от уровня рабочей скорости двигателя, По сигналу ДР датчика 6 реза триггер 23 устанавливается в 15 состояние "1", при этом в счетчик 22 с преобразователя 21 вводится код и п, пропорциональный скорости двигателя. По этому же сигналу разрешается счет испульсов частоты fH счетчиком 22, емкость которого со- 20 ответствует одному обороту вала двигателя.

Импульс переполнения счетчика 22 представляет собой сигнал ИДР искусственного датчика реза. По этому сигналу обнуляется счетчик 16, а также устанавливается в нуле- 25 вое состояние триггер 23. С приходом очередного импульса ДР датчика 6 реза цикл работы устройства повторяется, Величина упреждения сигнала ИДР по сравнению с

ДР т не зависит от скорости ножниц, так как 30 равно отношению удовлетворении требуемых допусков на длины отреэаемых листов.

Формула изобретенич

Устройство для управления летучими ножницами с механизмом выравнивания скоростей, содержащее связанные с валом ножниц через механизм выравнивания скоростей привод, тахогенератор, импульсный датчик перемещения ножниц и датчик реза. импульсный датчик перемещения проката. связанный с прокатом посредством мерительного ролика, последовательно соединенные преобразователь код-частота, реверсивный счетчик, первый преобразователь код-напряжение и регулятор скорости, последовательно соединенные первый нереверсивный счетчик, блок конмпенсации динамического момента, второй преобразователь код-напряжение и блок умножения, а также квадратор, преобразователь частота-напряжение и эадатчик длины, выход которого подсоединен к кодовому входу преобразователя код-частота, импульсный вход которого подсоединен к выходу импульсного датчика перемещения проката, а выход — к входу преобразователя частотанапряжение, выход которого соединен с первым входом регулятора скорости, к второму входу которого подсоединен выход тахогенератора, выход испульсного датчика перемещения ножниц подсоединен к второму входу реверсивного счетчика и к счетному входу первого нереверсивного счетчика, выход задатчика длины подсоединен к второму входу блока компенсации динамического момента, выход тахогенератора соединен с входом квадратора, выход которого подсоединен к второму входу блока умножения, выход которого подсоединен к первому входу привода ножниц, второй вход которого соединен с выходом регулятораскорости, отл ича ющееся тем, что, с целью повышения точности порезки и улучшения качества реза, оно снабжено преобразователем напряжение-код, вторым нереверсивным счетчиком и триггером. причем выход тахогенератора соединен с входом преобразователя напряжение код, выход которого подсоединен с кодовому входу второго нереверсивного счетчик». счетный вход которого подсоединен выходу импульсного датчика перемеще»ич»о.<ниц, а выход — к входу сброса;i .рвого нереверсивного счетчика и R=- входу -;ðè гера, 5 = вход которого подсоединен к Б 4ходу датчика реза, а выход — K упрямая ».:.му входу второго нереверсивного <;,i «;

1685635

Составитель А.Сергеев

Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор Т.Кучерявая

Редактор O.Ãîëîâà÷

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

Заказ 3558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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