Устройство для измерения рапределения натяжения по ширине прокатываемой полосы

 

Союз Советских

Социалистически

Республик (11) 54л Х

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.07.74(21) 2041592102 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05 01 -,7 Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 28.01.77 (51) М. Кл.В 21 В 37/06

Гасударственный камитет

Саавта 1йинистрав СССР па делам изааретений и открытий (53) УДК 621,771..237-5 (088.8) (72) Аataom H. H. Дружинин, А. А. Воронцов, В. А. Заикин, изобретения Л. Г. Иекель и А. Б. Шавер (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

ПО ШИРИНЕ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ

Изобретение относится к средствам контроля технологических параметров прокатного производства, в частности к контролю формы прокатываемой полосы путем измерения распределения натяжечия по ее ширине.

Известны уст"ойства для измерения распределения натяжения по ширине прокатываемой полосы, содержащие вал, вращающийся в подшипниках, на котором установлены независимые силоизмерительные секции. Вал снабжен силоизмерительными датчлками, установленными равномерно по окружности и по длине вала.

Поверх датчиков с предварительным напряжением насаживается бандаж, который контактирует с измеряемой полосой.

Электрический сигнал, пропорциональный давлению полосы на секции, снимается с датчиков через токосъемные кольца.

Однако большое количество датчиков, характеристики которых должны быть идентичны, и наличие токосьемных устройств, расположение датчиков внутри вращающегося вала, резко снижает надежность устройства в работе.

11елью изобретения является повышение точности измерения.

11ель достигается тем, что датчики перемещения установлены с наружной стороны секции в зоне, диаметрально противоположной месту контакта секции с полосой, каждая упругая секция выполнена

10 в виде коаксиальных колец, соединенных между собой двумя плоскими параллельными балками, гибкие оси которых параллельные в соседних секциях и перпендикулярны оси вращения вала, что обеспечива15 ет перемещение внешнего кольца под действием приложенной силы по закону модуля синуса угла поворота вала, на одном конце которого установлен датчик его углового положения.

20 Такое конструктивное выполнение устройства повышает точность измерения, так как система секции может быть рассчитана на минимальные усилия, где и требуется, как правило, максимальная точность изме25 рения. Измерения же производят при пово541521

3 роте секции на угол, когда синус этого угла г.;вен единице. При действии на секцию c I л, превышающих грузэпэдъемнэсть балки, отсчет прогибов производят при таких уг;а::. -"-, чтобы упругаясистема не 6 садилась иа п р. При этом одновременно фиксируют перемещение внешнего кольца и утол поворота балки.

Кроме того, использование датчиков neремешениИ, расположенных с наружной 10 стороны вала, резко упрощает конструкцию механической части и повышает надежность устройства.

Н" фиг. 1 показано устройство в рабочем положении, общий вид; на фиг. 2— устройство, вид сбоку; а фиг. 3 показан пример выполнения упругой секции; на фиг, 4 — форма сигнала с датчиков при маль х силах; на фиг. 5 — форма сигнала с датчиков при больших силах.

На вал 1 насажень упругие секции 2, каждая из которых имеет наружное кольцо 3, контактирующее с измеряемой полосой, и внутреннее кольцо 4, которое охватывает вал и удерживается на нем за счет сил трения, создаваемых посадкой. Кольца 3 и 4 соединены между собой параллельными балками 5, гибкие оси которых параллельны в соседних секциях и перпендикулярны оси вращения вала. датчики перемещения 6 устанавливаются под каждой секцией со стороны, диаметрально противоположно прэкатываемой полосе. На одном

N конце вала установлен датчик его углового положения 7. Вал вращается в подшипниках 8 за счет трения с полосой.

Устройство работает следующим образом. При установке устройства на стане, 40 прокатывающем полосу с продольным натяжением, ролик ставят с превышением относительно уровня прокатки и создают силовую петлю (см. фиг. 2).

Полоса оказывает на образующую силоизмерительных секций 2 давление Р1, пропорциональное натяжению полосы и ве— личине заданного превышения. При движении д> полосы измерительный ролик вращается совместно с упругой системой каждой секции.

Сила Р, действующая на упругую систему, вызывает прогиб последней на величину о =KP Isll1 РI, где Ч вЂ” угол по- 65 ворота секции относительно направления действия силы, К вЂ” коэфрициент пропорциональности между силой и прогибом секции при (sin +I =- 1. Так как lsin. Pj изменяется при повороте вала на 90" от 60

0 до 1, о и прогиб будет изменяться от

0до Р

При действии силы Р, меньшей, чем грузоподъемность упругой системы, кривая прогибов во времени имеет вид, изображенный на фиг. 4. П и действии сил, больших грузэпэдъемности балок при (Я Ч = 1, кривая прогибов во времени имеет вид, изображенный на фиг. 5.

Плоский учагток соответствует закрытию зазора между балкой и валом. Обычно с целью зашиты упругой системы от перегрузок этот зазор выбирают из допустимых механических напряжений а материале балки.

Однако на кривой (см. фиг. 5) имеется участок (точки а,, 6, ), где прогиб пропорционален приложенной силе. Измеряя угол поворота вала и прогиб балок в точках О.,б,о, y можно вычислить величину действующей на секцию силы. Сравнивая измеренные и вычисленные силы между собой, можно судить о характере распределения натяжения по ширине поло сы.

Монотонные дрейфы системы измерения, вызванные температурными деформациями, общим изгибом вала под действием внешних сил, износом поверхности вала и собственным дрейфом датчика, могут быть устранены при обработке сигнала с датчика согласно методике, изложенной в описании способа, реализуемого данным устройством.

Предложенное устройство может найти применение не только в прокатном производстве, но и в других отраслях народного хозяйства, например в текстильной, бумагоделательной и т.п., т.е. -.àì, где требуется знать распределение натяжения по ширине движущегося материала.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения распределения натяжения по ширине прокатываемой полосы, содержащее вал с у-становленными на нем идечтич ными упругими секциями, датчики перемещений секций и датчики углового положения вала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждая упругая секция выполнена в виде коаксиальных колец, из которых внутреннее, пэсаженнэе на вал, соединено с внешним двумя параллельны541521 Риг. 7 пра5ление фе ы/ таК Риг. 2 ми балками, гибкие оси которых в соседних секциях параллельны друг другу и перпендикулярны оси вращения вала.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ощ е е с я тем, что датчики линейных перемещений секций размещены с наружной стороны каждой секции диаметрально противоположно прокатываемой полосе.

54 1521

Риг. Р Риг. 4

1 др

Составитель А. Маслов

Редактор H. Вирко Техред О. Луговая Корректор A. Лакида

Заказ 5873/4 Тираж 1С77 Подпис ное

БНИИПИ осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

11ЗО35, Москва, Ж 35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,