Силовоспроизводящее устройство для градуировки силоизмерительных датчиков на прокатных станах

 

Использование: градуировка и проаер ка силбизмермтельных датчиков непосредственно на клетях прокатных станов. Сущность изобретения: устройство содержит силозадающий блок с корпусом и силопередающим элементом. Клин с наклонными плоскостями, симметрично расположенными относительно его продольной плоскости, соединен с силоперёдающим элементом через посредство шарнира второго рода, распрложенного вдоль продольной плоскости клина. Каждый из двух нажимных элементов имеет рабочую поверхность и противолежащую ей наклонную плоскость, связанную через посредство тел качения, выполненных в виде цилиндрических роликов, с соответствующей наклонной плоскостью клина. Посредством шарнира первого рода соединены между собой соответствующее коромысло и близлежащий к нему конец нажимного элемента. Другие концы коромысел установлены с возможностью поворота на корпусе. Нажимные элементы разъемно связаны между собой. 2 з.п, ф-лы. З ил. С/1 с

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4852226/10 (22) 16.07.90 (46) 30.04.93. Вюл. N. 16 (71) Институт черной металлургии . (72) В.И. Ромашко, В,А, Токмаков и С,M.

Жучков (73) В.А. Токмаков (56) 1. Чекмарев А П., Побегайло Г,Г. Точная прокатка сортовых профилей. M,: Металлургия, 1968, "с. 238, 2. Патент Великобритании Ь 1128549, кл, В ЗМ, 1968. (54) силовоспРоизводящее YGTpoACTBO для гРАдуиРовки силоизмеРиТЕЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ НА ПРОКАТНЫХ

СТАНАХ (57) Использование: градуировка и проверка силоизмерительных датчиков непосредственно на клетях прокатных станов.

Сущность изобретения; устройство содерИзобретение относится к области измерительной техники и может быть применено для градуировки и проверки силоизмерительных датчиков на прокатных станах непосредственно в рабочем положении, т.е. на детали прокаткой клети (преимущественно, станине), путем распора невращающихся валков заданными усилиям.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения усилил прокатки и повышение эффективности за счет расширения типа — размеров нагру>каемых прокатных валков.

На фиг, 1 и 2 представлена схема установки силовоспроизводящего устройства в валках сортового стана, вид сбоку и спереди

„„53J 18132О9 АЗ (si>s 6 01 1 25/00, В 21 В 31/30 жит силозадающий блок с корпусом и силопередающим элементом, Клин с наклонными плоскостями, симметрично расположенными относительно его продольной плоскости, соединен с силопередающим элементом через посредство шарнира второго рода, расположенного вдоль продольной плоскости клина, Каждый из двух нажимных элементов имеет рабочую поверхность и противолежащую ей наклонную плоскость, связанную через посредство тел качения, выполненных в виде цилийдрических роликов, с соответствующей наклонной плоскостью клина. Посредством шарнира первого рода соединены междусабой соответствующее коромысло и близлежащий к нему конец нажимного элемента

Другие концы коромысел установлены с возможностью:поворота на корпусе. Нажимные элементы разъемно связаны между собой. 2 з.п, ф-лы. 3 ил. соответственно; на фиг. 3 — собственно силовоспроизводящее устройство, вид сбоку.

Силовоспроизводлщее устройство состоит из силозадающего блока 1 с корпусом

2 и силопередающим элементом 3, двух на>кимных элементов 4,5 и установленного между ними на элементах качения, выполненных в виде цилиндрических роликов 6, клина 7 с наклонными плоскостями, симметрично располо>кенных относительно его продольной плоскости. Нажимные элементы 4,5 соединены шарнирами первого рода

8 с коромыслами 9, концы которых установлены Q возмо>кностью поворота на корпусе силозадающего блока 2, а клин 7 соединен с силопередающим элементом 3 через по. средство шарнира второго рода 10, распо1813209 ло>кенного вдоль продольной оси клина. Нажимные элементы 4,5 соединены между собой разьемным соединением 11, а форма их рабочей поверхности выполнейа конгруэнтно форме ручья калибра валков клети, в которой осуществляется в настоящий момент градуировка. Наклонные плоскости . клина 7 и связанные посредством тел качения соответствующие наклонные (внутренние) поверхности нажимных элементов 4 и 10

5 выполнены с уклоном 1,6-2,9 .

Градуировка силоизмерительных датчиков с помощью данного силовоспроизводящего устройства осуществляется следующим образом. 15

Подготавливаются специальные градуировочные валки 12, представляющие со-. бой изношенные валки данной клети, на которых сошлифована горизонтальная пло: щадка. По ширине площадки нарезаются 20 ручьи калибров с сохранением заданных осей прокатки.

Силоизмерительный датчик закрепляется на выбранной детали клети. Деталь, деформацию которой измеряют, должна под действием нагрузки имать простой вид напряженного состояния (линейное растяжение или сжатие) и обеспечивать удобный и надежный монтаж датчиков. Клин 7 с нажимными элементами 4и5 вводится в зазор 3О между горизонтальными площадками градуировочных валков 12 так, чтобы выступы на рабочей поверхности нажимных элементов 4,5 совпали с ручьем калибра, в котором в дальнейшем будет осуществляться про- 35 катка.

Валки поджимаются нажимными винта. MN ДО плотности контакта с нажимными элементами 4 и 5

Разъемные соединения 11, соединяю- ",О щие между собой нажимные элементы и выполненные в виде систем "винт-гайка", рассоединяются. МасляHblM насосом ВысОкого давления дискретно создается определенное давление в силопередающем 45 элементе 3 (гидроцилиндре), что задает определенное перемещение клина 7 и, следовательно, нагрузку на валки. Задаваемое давление контролируется по образцовому манометру и соотносится с показателями 5О регистрирующего устройства (например, осциллографа), связанного с тарируемым силоизмерительным датчиком, Кроме того, по. перемещению клина 7 можно контролировать изменение межвалкового зазора при 55 распоре валков 12 с заданным усилием для определения статистической характеристики — "пружины" клети. "Пружина" клети определяется из соотношения: д =1/Л, где д — "пружина" клети, мм;

1 — перемещение клина при заданной нагрузке, мм;

Л вЂ” клиновидность клина.

Для градуировки датчиков в случае возможной прокатки в нескольких калибрах силовоспроизводящее устройство переставляется по Оси следующего калибра и процесс градуировки повторяется.

Установка клина в нажимных элементах на элементах качения снижает влияние реактивных составляющих при перемещении его, что повышает точность воспроизведения усилия прокатки. При этом необходимо отметить, что применение именно принципа качения, а не других способов снижения . реактивных составляющих (например, смазки или гидростатического подвеса), позволяет сохранить равенство действующих усилий на оба нажимных элемента при лю бом положении СИЛОЬоспроизводящего устройства, отличном от вертикального, что расширяет технологические возможности заявляемого устройства. Выполнение элементов качения в виде цилиндрических роликов является наиболее технологичным

KBK при сборке, так и при эксплуатации устройства и позволяет распределить нагрузку равномерно по всей ширине поверхности клина, При.отношении длины роликов к их диаметру более 25 при воспроизведении . усилий прокатки, близких к максимальным, воэмо>кно сплющивание роликов, что увеличивает реактивные составляющие и сни>кает точность воспроизведения усилия прокатки. При отношении длины к диаметру роликов менее 20 увеличение диаметра роликов увеличивает габариты клина, что затруд- няет применение- силовоспроизводящего устройства на прокатных станах с компактными клетями блочного типа, то есть снижает технологические воэможности заявляемогоустройства.

Применение шарнирного соединения нажимных элементов и клина с силозадающим блоком позволяет избежать влияния возможных перекосов по продольной оси относительно силозадающего блока на точность воспроизведения усилия прокатки, При этом соединение нажимных элементов с корпусом силозадающего блока шарнирами первого рода не позволяет смещаться нажимным элементам относительно друг друга и клина в поперечном направлении, что могло бы снизить точность воспроизведения усилия прокатки; а соединение клина с силопередающим элементом шарниром второго рода упрощает процесс сборки и

1813209 подготовки к работе силовоспроизводящего устройства, Разъемное соединение, соединяющее неподвижные направляющие, выполняет функцию своего рода арретира и служит для удобства транспортировки и подготовки к работе устройства, что повышает оперативность работы с ним и способствует расширению его технологических возможностей.

При уклоне плоскостей клина менее

1,6 увеличиваются габариты клина за счет увеличения как длины его, так и пути перемещения B процессе градуировки, что снижает технологические возможности применения заявляемого силовоспроизводящего устройства. При увеличении уклона плоскостей более 2,9 возрастают реактивные составляющие при перемещении клина, что снижает точность воспроизведения усилия прокатки.

Выполнение формы наружной поверхности нажимных элементов конгруэнтно (соответственно) форме ручья калибра валков позволило соблюсти адекватность точки приложения нагрузки при грэдуировке датчиков и при прокатке.

Заявляемое силовоспроизводящее устройство использовано для градуировки силоизмерительных датчиков на клетях (валковых кассетах) чистового проволочного блока стана 320/150 Белорусского метзавода. По конструктивным особенностям валковых кассет встраивание силоизмерительных преобразователей (месдоз) в их силовой контур исключалось, По предварительным расчетам было выбрано место на станине клети (корпусе валковой кассеты), деформация в которой под действием усилия прокатки будет линейной.

В качестве силоизмерительных датчиков были использованы тензодатчики типа

2ПКБ-10-100ГВ. Наклейка тензодэтчиков выполнена клеем БФ-2. Термокомпенсационные тензодатчики наклеены на стальные подложки, которые закреплены на кассете пластичным компаундом вблизи рабочих тензодатчиков. Герметизация произведена путем заливки тензодатчиков и монтажных спаев пластифицированным эпоксидным клеем. Тренировка тензодатчиков проведена путем многократных нагружений клети нагрузками до 110% от максимально возможных усилий прокатки.

При градуировке градуировочные валковые шайбы, изготовленные из изношенных рабочих валковых шайб путем сошлифовки горизонтальных площадок и нагрузки на площадках калибров, насаживались на рабочие валы так, чтобы площадки были расположены по линии прокатки. нагрузке. Количество циклов нагружения каждой клети блока — 20. Максимальное отклонение от градуировочной кривой не превысило 4%.

При прокатке устанавливались штатные валковые шайбы с идентичными калибрами.

Результаты измерения усилия прокатки при

25 различных технологических режимах зарегистрирован ы на фотобумаге. Считывание мгновенных значений измеренного усилия прокатки производилось по градуировочной характеристике. Предел относительной погрешности изменения усилия прокатки в клетях с максимальной нагрузкой до 200 кН

30 составляет не более 7%.

Точная информация об усилиях и деформациях в клети, получаемая с помощью сил овос п роиз водя щего устройства, дает. возможность вести прокатку металла в минусовом поле допусков и при пониженных температурах, т,е. внедрить ресурсосберегающую технологию, а также рационально

40 загружать оборудование стана, что увеличивает его долговечность и сокращает затраты на ремонт и обслужи sa н ие.

Таким образом, основными источниками экономии от использования заявляемого силовоспроизводящего устройства является: — повышение производительности за счет сокращения простоев стана, связанных с ремонтом и настройкой клетей; — улучшение качества и снижение себестоимости проката вследствие более точного контроля усилий прокатки, деформаций клетей и уточнения по этим параметрам технологических параметров прокатки; — учет реальной статической "пружины" клети при составлении технологических схем обжатий металла по клетям.

Формула изобретения

1. Силовоспроизводящее устройство для градуировки силоизмерительных датчиСиловоспроизводящее устройство вводилось в зазор между градуировочными валковыми шайбами так, чтобы выступы на рабочей поверхности нажимных элементов

5 были конгруэнтны ручью калибра и фиксировались в валковых шайбах поджатием нажимного винта. Задаваемая дискретно нагрузка на валковые шайбы в пределах от минимального до максимального допусти10 мого усилия прокатки контролировалась по образцовому манометру.

Показания тензодатчиков при этом регистрировались отклонению луча светолучевого осциллографа типа Н 117/1.

15 При линейному перемещению клина, клиновидность которого составляла 1,9, вычислялась "пружина" клети при заданной

1813209 ков на прокатных станах, содержащее силозадающий блок с корпусом и силопередающим элементом, клин с наклонными плоскостями, симметрично расположенными относительно его продольной плоскости, и два нажимных элемента, каждый с рабочей поверхностью и противолежащей ей наклонной плоскостью, связанный

: посредством тел качения с соответствующей наклонной плоскостью клина, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения погрешностей

- базирования и эффективности за счет расширения типоразмеров нагружаемых про- катных валков, оно снабжено шарниром второго рода и двумя коромыслами, одни концы которых установлены с возможностью поворота на корпусе силозадающего блбка, а другой конец каждого коромысла соединен посредством шарнира первого рода с близлежащим. концом соответствующего нажимного элемента, при этом другие

5 концы нажимных элементов разъемно связаны между собой. а клин соединен с силопередающим элементом силозадающего блока через шарнир второго рода, расположенный вдоль продольной плоскости клина, 10 2. Воспроизводящие устройства по и. 1, отл ич вещее ся тем, что наклонные плоскости клина и нажимных элементов выполнены с уклоном 1,6-2,9, 3. Воспроизводящее устройство по пп.

15 1 и 2, о т л и ч а е щ е е с я тем, что тела качения выполненй в виде цилиндрических роликов с отношением длины к диаметру

20-25.

1813209

Составитель В.Токмаков

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор

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

Заказ 1595 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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