Способ определения диаметра рулона полосового материала при намотке или размотке полосы и устройство для его осуществления

 

Использование: в области автоматизации прокатного производства. Сущность: в процессе операций с рулоном полосового материала контролируют изменения угла .поворота рулона по подсчитанным счетчих ком 4 импульсам датчика 3, установленного на , оси моталки (разматывателя), по соответствию которых заданному значению, равному диаметру мерительного ролика, блоком 7 памяти фиксируется значение, подсчитанное счетчиком 2 импульсов поворота мерительного. ролика, соответствующее диаметру рулона. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к

h»

f 360 «1 р/Л бс п, (1) К А ВТО РС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4930498/27 (22) 29.04;91 (46) 15.06.93. Бюл. М 22 (71) Организация арендаторов "Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт систем автоматизации и управле ния" (72) А.АЛ=рмоленко. В.А.Кречетов, Л,А.Лифшицц. Ю.И.. Переде рий, В.В.Тите н ко и

А.А. Шаров (56) Авторское свидетельство СССР . М 1186304, кл. В 21 В 37/00, 1984 .

Авторское свидетельство СССР

t+ 1482745, кл. В 21 В 37-/00, 1989. (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРА

РУЛОНА ПОЛОСОВОГО МАТЕРИАЛА ПРИ. Изобретение относится к области прокатного производства, а именно к автоматизации процессов прокатки и

: листоотделки;и может быть использовано для определения диаметра разматывающего или наматывающего рулона любого полосового материала.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и дости. гаемому результату является способ измерения диаметра разматывающего рулона

„металлической полосы (2).

В соответствии с указанным способом задают угол поворота рулона. определяемый по формуле: кгде 1 — длина окружности мерительного ролика;,,5U„, 1821262 А1 (я)э В 21 С 51/00, В 21 В 37/00

НАМОТКЕ ИЛИ РАЗМОТКЕ ПОЛОСЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в области автоматизации прокатного производства. Сущность; в процессе операций с рулоном полосового материала контролируют изменения. угла доворота рулона по подсчитанным счетчиком 4 импульсам датчика 3, установленного йа оси моталки (разматывателя}, по соответствию которых заданному значению, равному диаметру мерительного ролика, блоком 7 памяти фиксируется значение, подсчитанное счетчиком 2 импульсов поворота мерительного ролика, соответствующее диаметру рулона. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. и — число импульсов- на один оборот импульсного датчика перемещения полосы, з

00 . фиксируют количество импульсов, по- . р ступивших с импульсного датчика перемещения полосы за время поворота рулона на заданный угол, которое и соответствует диаметру рулона, .

Наиболее блиакии ло технической стчнности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство, реализующее известный способа, содержа- в щее импульсный датчик угла поворота мерительного ролика, установленный на оси мерительного ролика, счетчик импульсов угла поворота мерительного ролика, а также два бесконтактных датчика фиксации заданного угла поворота рулона.:

K недостаткам известного технического решения (способа и устройства) можно от-

1821262 нести то, что при изменении диаметра мерительного ролика, например, вследствие его износа, необходимо заново пересчитывать величину заданного угла поворота рулона и, кроме того, установка бесконтактных датчиков на заданный угол представляет собой весьма трудоемкую операцию, Все это усложняет реализацию данного технического решения и способствует снижению точности определения диаметра рулона.

Кроме того, в рамках известного технического решения существует возможность. определения диаметра рулона лишь один раз за оборот рулона, что снижает достоверность полученных данных при их использовании, и отсутствует возможность определения диаметра рулона йри реверсе моталки ипи разматывателя, что сужает функциональные возможности и область применения данного технического решения.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение точности и достоверности определения диаметра рулона, а также расширение функциональных возможностей и области применения. . Поставленная цель достигается тем, что в способе; в соответствии с которым задают, "укол поворота рулона и фиксируют угол поворота мерительного ролика эа время поворота рулона на заданный угол, при этом диаметр рулона численно равен зафиксиро. ванной величине угла поворота мерительного ролика, дополнительно величину угла поворота рулона устанавливают численно равной диаметру мерительного ролика. .: Кроме того, устройство. содержащее импульсный датчик угла поворота мерительного ролика, установленный на оси мерительного ролика, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов угла поворота мерительного ролика, дополнительно содержит импульсный датчик, уста. новленный на оси моталки (разматыватепя), счетчик импульсов угла поворота рулона, задатчик. элемент задержки и блок памяти, причем выход импульсного датчика, установленного на оси моталки (разматывателя). соединен с входом счетчика импульсов угла поворота рулона, вход задания порога срабатывания счетчика импульсов угла поворота рулона соединен с выходом задатчика. а выход — с входом сброса счетчика импульсов угла. поворота рулона и через элемент задержки — с входом сброса счетчика импульсов угла поворота мерительного ролика, информационный выход которого соединен с входом блока памяти, управпяЧп = 1Мрул * Dpyn 2 (2) 35 При намотке или размотке полосы с натяжением скорость движения полосы под мерительным роликом равна скорости движения полосы на образующей рулона и может быть выражена через угловую скорость

40 1ймр вращения мерительного ролика и его диаметр Рмр ..Чп=Мlмр * Рмр/2. (3) I

Приравнивая правые части выражений (2) и(З) и выделяя диаметр рулона, получаем:

DpynWMp * Рмр/Wpyo. (4) Имея в виду, что:. УЧмр тмр/т, (5) 55 что

Wpyn=fpyn/t. (6) где fMp u f pyh соответственно углы поворота мерительного ролика и рулона, а1 — временющий вход которого соедйнен с выходом счетчика импульсов угла поворота рулона.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство содержит импульсный датчик 1 поворота мерительного ролика, установленный на оси мерительного ролика,: выход которого соединен с счетным входом

10 счетчика 2 импульсов угла поворота мерительного ролика, импульсный датчик 3, установленный на оси моталки (раэматывателя), выход которого соединен с счетным входом . счетчика 4 импульсов угла поворота рулона, . вход задания порога срабатывания которо- . го соединен с выходом эадатчика 5, а выход — с входом сброса счетчика 4 импульсов угла поворота рулона и через элемент 6 задерж20 ки — с входом управления счетчика 2 импульсов угла поворота мерительного ролика, информационный выход которого соединен с входом блока 7 памяти; управляющий вход которого, соединен с выходом счетчика 4 импульсов угла поворота рулона.

Предложение основывается нэ следующих предпосылках.

Линейную скорость Чп движения полосы на образующей рулона можно выразить

30 чеРез УгловУю скоРость Wpyn вРащениЯ РУлона и его диаметр Dpyn .

1821262 ная координата, и подставляя выражения(5) и (6) в выражение (4), получаем:

Ймр = 2652.89859/596,90210 = 4,44445. что в пересчете в угловые градусы составляет

Орул мр * Омр/fpyn

Учитывая в выражении (7) размерности входящих в него величин (например, мм и угловые градусы) и имея в виду, что;

f Mp=.4,44445 360=1600,00022 град, В соответствии с предложением последнее вычисленное значение численно

Омр=Кдмр * мм . (8) 10 равно диаметру рулона, т.е. Орул=1600 мм.

При реализации предложенного.спосо-.. ба с использованием импульсных датчиков величины углов поворотов рулона и мери рул-Купр л 1 град...: (9) тельного ролика можно выразить через ко15 личество импульсов, поступивших, с где Кдмр и Купр соответственно безразмер- импульсного датчика при повороте рулона ные коэффициенты диаметра мерительного .. или мерительного ролика на определенный ролика и угла поворота рулона, получаем: угол. Если использовать при этом имп льс-. у ные датчики с одинаковым числом импульрул(мымр(гр) Клмр . сов наодиноборот,то тогда выражение(11) можно преобразовать к виду:

*1 мм /(Купр) + 1 гр.). (10)

Орул=ймр, . (12)

Иэ выражения (10) видно, что выбирая фф ynp p амр, е. уствнав где Ймр — число импульсов, накопленное ливая угол поворота рулона численно рав- счетчиком импульсов угла поворота мериным диаметру мерительного ролика, тельного ролика за время поворота рулона выражение (7) можно упростить: на заданный угол.

Выражение (12) и лежит в основе устОрул=тмр (мм); . (11) . Ройства, реализующего предложенный способ.

С целью подтверждения рвботоспособ- . Устройство работает следующим обрвности предложенного способа можно при- . эом. вести следующий пример, в котором 35 На выходе эадатчика 5 постоянно приимитируется процесс определения диамет- сутствует значение порога срабатывания счетчика 4, численно. равное в количестве ра рулона ía pàçìàòûâàòåëå..

: Пусть диаметр рулона на разматывате - импульсов диаметру мерительного ролика, . ле равен 1600 мм, а диаметр мерительного .при достижении которого счетчик 4 фо мир. — 90 мм. Принятую величину диа- 40 Руетна своем выходесигнал, который обн - . ормиметра рулона используем лишь для вычис- - ляет.pro и запускает вновь, по которому в В лениядлинысошедшейс рулонаполосы. блок памяти переносится мгновенное насоответствииспредложеннымспосо- копленное.значение счетчика 2 и который бом зададим угол поворота рулона равным через интервал времени, необходимый для

190 град. Тогда длина сошедшей за время 45 переноса значения из счетчика 2 в блок 7 поворота на заданный угол с рулона полосы: памяти, обнуляет счетчик 2. Блок 7 памяти в .течение всего времени работы устройства

Qfpyn+ Dpyn/2 (190/57.29582) *1600/2 . содержит значение диаметра рулона, обновляющееся каждый раэ по достижении

2652,89859 мм.. 50 счетчиком 4 поро -в счисления

Счетчики 2 и 4 выполнены нереверсив-.

Длина окружности ролика:

Ро икв ными. т.е. в них происходит суммирование

Ьл 59 1 -596 90210 мм

210 мм импульсов независимо от направления ра55 щения импульсных датчиков, что позволяет

Число оборотов ролика за в мя и об po p a 3a speMii про использовать данное устройство без какойли о перенастройки на агрегатах. где нахождения под ним участка полосы длиной ln л„бо пер Рой составит: правление вращения рулойв может

1821262 изменяться, например, на реверсивных станах., При использовании импульсных датчиков с большим количеством импульсов на один . оборот можно .процесс определения дйаметра рулона повторять несколько раз за время одного оборота рулона, например, если импульсный датчик имеет 1000 импульсов на оборот, а диаметр мерительного ролика 100 мм, то процесс определения диаметра рулона за время одного оборота повторяется 10 раз, что повышает достоверность получаемой информации о диаметре рулона при ее использовании, например, для расчета момента начала торможения агрегата, в .состав которого входит моталка (разматы ватель).

Таким образом предложенный способ . позволяет упростить процесс определения диаметра рулона, поскольку здесь не требуется производить операции умножения и деления, повысить точность, поскольку позволяет избавиться оТ операций по установке датчиков угла поворота рулона. облегчить и упростить перенастройку устройства при коррекции износа мерительного ролика.

Предложенное устройство позволяет повысить достоверность получаемой информации о диаметре рулона при ее использовании,. поскольку дает возможность определять диаметр рулона с большей частотой по сравнению Е, прототипом, а также

- расширяет функциональные возможности и область йрименения, поскольку правильно может работать и при реверсировании моталки (разматывателя), Формула изобретения .1. Способ определения диаметра рулона полосового материала при намотке или размотке полосы, в соответствии с которым задают. угол поворота рулона и фиксируют угол поворота мерительного ролика за время поворота рулона на заданный yron, при этом диаметр рулона численно равен зафиксированной. величине угла поворота мерительного ролика, отличающийся тем, что величину угла поворота рулона устанавливают численно равной диаметру мери-.

10 тельного ролика.

2. Устройство определения диаметра рулона полосового материала при намотке или размотке полосы, содержащее импульсный датчик угла поворота мерительного ролика, установленный на оси мерительного ролика; и счетчик импульсов. угла поворота мерительного ролика, причем выХод датчи- . ка угла поворота мерительного ролика сое2< динен со счетным входом счетчика импульсов угла поворота мерительного ролика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено импульсным датчиком угла поворота рулона. установленным на оси моталки (разматывателя), счетчиком импульсов угла поворота рулона, эадзтчиком, элементом задержки и блоком памяти, причем выход импульсного датчика угла поворота рулона соединен со счетным входом счетчика имЭ0 пульсов угла поворота рулона, вход зада- ния порога срабатывания счетчика импульсов угла поворота рулона соединен с выходом задатчика, а выход- с входом сброса счетчикаимпульсов угла поворота рулона и через эле-.

35 мента задержки — с входом сброса счетчика импульсов угла поворота мерительного ролика, информационный выход которого соеди- . нен с входом блока памяти. управляющий вход которого соединен с выходом счетчика

40 импульсов угла поворота рулона.

1821262

Жлассу

Составитель А.Шаров.

Техред М.Моргентал

Корректор M.Ïeòðîâà

Редактор

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

Заказ 2081 Тираж .:. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рэушская наб.; 4/5