Измеритель внутреннего диаметра обода железнодорожного колеса при прокатке

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении внутреннего диаметра ободов ч железнодорожных колес в процессе прокатки на колесопрокатном стане. Целью изобретения является повышение точности измерения внутреннего диаметра обода колеса . В измеритель внутреннего диаметра обода железнодорожного колеса при прокатке , содержащий датчик перемещения каретки коренных валков, -датчик перемещения салазок нажимных валков, сумматор и узел вычитания, дополнительно введены второй и третий узлы вычитания, первый и второй преобразователи, второй сумматор, задатчик начального внутреннего диаметра обода колеса. Устройство позволяет осуществлять в автоматическом режиме измерениевнутреннего диаметра обода колеса, а также приращения внутреннего и внешнего диаметров обода колеса при прокатке на колесопрокатном стане. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 21 С 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835798/08 (22) 07.06.90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии нДнепрчерметавтоматика" (72) А. А, Конышев, Ю. И. Мазин, Ю. В: Чернихов, С. А. Королев, А. А, Тагунов и Ю, А.

Цыпкина (53) 621.98(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 777405, кл. G01 В 7/12,,1978. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ОБОДА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

КОЛЕСА ПРИ ПРОКАТКЕ (57) Изобретение относится к измеритель- . ной технике и может быть использовано при измерении внутреннего диаметра ободов, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении внутреннего диаметра обода железнодорожного колеса в процессе прокатки на колесопрокатном стане.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель внутреннего диаметра обода железнодорожного колеса при прокатке. содержащий датчик перемещения каретки коренных валков, датчик перемещения салазок нажимных валков, узел суммирования и узел вычитания,- при этом выход датчика перемещения каретки коренных. валков соединен с одним из входов узла суммирования и одним из входов узла вычитания, а выход датчика перемещения салазок нажимных валков соединен с

„„Д „„1731343 А1 железнодорожных колес в процессе прокатки на.колесопрокатном стайе, Целью изобретения является повышение точности измерения внутреннего диаметра обода колеса. В измеритель внутреннего. диаметра обода железнодорожного колеса при прокатке, содержащий датчик перемещения каретки коренных валков, ° датчик перемещения салазок нажимных валков, сумматор и узел вычитания, дополнительно введены второй и третий узлы вычитания, первый и второй преобразователи, второй сумматор, задатчик начального внутреннегодиаметра обода колеса, Устройство позволяет осуществлять в автоматическом режиме измерение внутреннего диаметра ф обода колеса, а также .прйращения внутреннего и внешнего диаметров обода колеса при прокатке на колесопрокатном стане, 2 ил. другим входом узла суммирования и другим входом узла вычитания; в состав устройства (,Д также входит нелинейный элемент, вход которого соединен с выходом узла вычитания, а выход — с дополнительным входом узла суммирования.

6д

Недостаточная точность намерения . внутреннего диаметра обода колеса в о ро- цессе прокатки в известном устройстве определяется тем, что при аппроксимаЦии в нелинейном элементе не учитываются ме няющиеся ввиду переточек и износа радиу- сы коренных и нажимных валков.

Цель изобретения — повышение точности измерения внутреннего диаметра обода железнодорожного колеса при прокатке.

1731343

На фиг. 1 приведена структурная схема S1и $2 — радиусы коренных и нажимных измерителя внутреннего диаметра обода валков соответственно; железнодорожного колеса при прокатке; íà а и Ь вЂ” расстояния между осью прокатки фиг. 2 — схема прокатки колеса на колесоп- . и осью коренного валка, осью прокатки и рокатном стане. 5 осью нажимного валка соответственно.

Измеритель внутреннего диаметра обо- В любой момент времени в течение да железнодорожного колеса при прокатке процесса прокатки колеса значения 5 и содержит датчик 1 перемещения каретки определяются как коренных валков, выход которого соединен

2 2 с одним из входов первого узла 2 вычитания 1 Sr= rr+ (Rт+ S1) -а, (3) и с одним.из входов первого сумматора 3.

2 2 выход первого узла вычитания соединен с 4= (R+ S2) -b— . входом первого преобразователя 4, одним из входов второго узла 5 вычитания и вхо- 15 где rx u Rr — текущие величины внутреннего дом второго преобразователя 6, выход пер- и внешнего радиусов обода колеса. ваго преобразователя 4 соединен с вторым При этом каретка и салазки стана dcyвходом второго узла 5 вычитания, выход ществляют перемещения датчика 7 перемещения салазок нажимных Дк=Зт — Зо=ДГ+ (Нт+81 — а валков соединен с вторым входом первого 20 узла вычитания 2 и вторым входом первого — (р + S1 — a;(5) сумматора 3, выход которого соединен с Д I,Дг+ г + ,одним из входов третьего узла 8 вычитания,, оторви вход которого соединен С выходом — @ .+ е, --ое;,61. второго преобразователя 6, выход третьего 25 где Ьг — приращение внутреннегодиаметра узла 8 вычитания соединен с одним из вхо- обода, Дr= r,— r o. дов второго сумматора 9, второй вход кото- Аналитические выражения. определяюрого соединен с выходом задатчика 10 щие связь между перемещением 4<каретначальноговнутреннегодиаметраобода ко- ки коренных валков, перемещением Д с леса. 30 салазок нажимных валков, величинами

Измеритель работает следующим обра- внешнего R и внутреннего r Радиусов обода г зом. колеса имеют вид;

Перед началом прокатки партии колес в стан загружается холодное колесо с раз- Д k Д,= (R +S1) -3 + (R +S2)

2 2 2 2 мерами внешнего и внутреннего диаметров 35 обода, равными известным величинам соот- - (р + ;1) -а — (R„ S2) b (7) г г г г ветствующих диаметров обода горячего колеса Do и do, Д k+ Дс= i((В т+51 -а — (Йт+ S2 ) b

2 2 2 2

Нажимные и коренные валки сводятся до упора в колесо. Эти положения механиз- 40 . - (Ro+S1) — а + (Ro+S2) -!> +2Д г (8)

2 2 2 2 мов стана принимаются эа начало отсчетов

I перемещений каретки и салазок стана. В процессе прокатки на выходе датчика

В процессе пРокатки происходит Увели- перемещения каретки коренных валков чение внешнего D и внУтРеннего d Öèàìår-. фоРмиРУетсЯ сигнал, пРопоРЦиональный Д1с, ров обода колеса. 45> а на выходе датчика перемещения салазок

Точка 0 не меняет своего положения в нажимных валков 7 формируется сигнал, пространстве вследствие фиксированного пропорциональный Д;. положения верхнего и нижнего наклонных Эти сигналы суммируются в узле 3 и валков в процессе прокатки(наклонные вал вычитаются в узле 2. Сигнал с выхода узла ки не показаны). 2, пропорциональный величине Д -Д, поВ момен начала прока ки колеса зна- ступает на вход узла 4, вход узла 6 и один из чениЯ РасстоЯний S и относительно точки входов узла 5, На выходе преобразователя

0 определяются следующим образом: 4 формируется сигнал, пропорциональный величине

So=to+)(Ro+S1)г а ° (1) 55

ы гт . (4) F1=! = ro . (2) где ro u Ro — известные величины внутреннего и внешнего радиусов обода колеса перед прокаткой на стане:

ДО. (9) где Д О вЂ” приращение внешнего диаметра обода колеса.

1731343 фн.+вд -ь .(1о>

Л 0= (R -Я.) 2, Этот сигнал вычитается в узле 9 из сигнала, пропорционального величине h,k-Л с.

На выходе узла 5 формируется сигнал, про- 5 порциональный величине приращения внешнего диаметра обода колеса b,0.

На выходе преобразователя 6 формиру-. ется сигнал, пропорциональный величине

Этот сигнал вычитается в узле 8 из сигнала, 15 пропорционального величине Л + Л с. Сигнал с выхода узла 8, пропорциональный величине приращения внутреннего диаметра обода колеса Л d, суммируется в.. .сумматоре 9 с сигналом, пропорциональ-. 20 ным канальному внутреннему диаметру. обода колеса d, поступающим с выхода задатчика 10. На выходе узла 9 формируется сигнал, пропорциональный величине внутреннего диаметра обода колеса d. 25

F> и Fz определяются путем построения с использованием ЗВМ граничных зависимостей и определения средних значений F> и Fz внутри каждого сектора.

Одна граничная зависимость каждого 30 сектора определяется путем задания в (7), изменения величины Лр-Лс от нуля до мак-.: симального значения и получения в каждой точке задания значений RT при полном взаимном переборе значений S> и Sz. При под- 35 становке каждого зна чения йт в (9) и (10) определяются соответствующие значения .

Е; из которых в качестве F1 и Fz выбираются максимальные значения.

Другая граничная зависимость каждого 40. сектора определяется аналогично, при этом в качестве точек граничных зависимостей F1 и Fz выбираются значения, имеющие мини- мальную величину.

Определение величины приращения 45 внешнего диаметра обода колеса в данном устройстве осуществляется в соответствии с аналитическим выражением (7), путем вычитания величины Лс из величины Л в узле 2, преобразования полученной величи- 60 ны в элементе 4. в величину Ft и вычитания полученной величины F> из величины Лр-Л в узле 5, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный приращению внешнего диаметра обода колеса Ь D.

Определение величины приращения внутреннего диаметра обода колеса в данном устройстве осуществляется в соответствии с аналитическим выражением (8) путем суммирования величинЛ k и h в узле 3. преобразования величины ha h< в элементе 6 в величину Fz и вычитания величины Fz из величины Лк+ Лс в узле 8, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный приращению внутреннего диаметра обода колеса h d.

Определение величины внутреннего диаметра обода колеса осуществляется суммированием величины Ь d с величиной начального внутреннего диаметра обода ко. леса в узле 9, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный величине внутреннего диаметра обода колеса, что повышает точность измерения.

Формула изобретения

Измеритель внутреннего диаметра обода железнодорожного колеса при прокатке, содержащий датчик перемещения каретки коренных валков, датчик перемещения са.лазок нажимных валков, первые сумматор и узел вычитания, причем датчик перемеще.ния каретки коренных валков соединен с первыми входами первых сумматора и узла вычитания, а датчик перемещения салазок нажимных валков соединен с их вторыми входами, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности измерения,в него введены задатчик начального внутреннего диаметра обода колеса, второй сумматор, второй и третий узлы вычитания, два преобразователя, входы которых подключены к выходу первого узла вычитания, а выходы— к первым входам соатветственно второго и третьего узлов вычитаййя. вторйе входы коTopblx подключены соответственно,к выходам первых узла вычитания и сумматора, выход задатчика начального внутреннего диаметра обода. колеса. соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего узла вычитания.

1731343

К сч

Ами и ж м

ОяВОЬ>осВОдательнет

Упю мю

1731343

Pvz. 2

Редактор В. Петраш

Заказ 2021 Тираж 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

Г

/

Составитель Ю. Мазин

Техред М.Моргентал Корректор МЯетрова