RU1813209C - Force reproducing device for graduating force-measuring sensors on rolling mills - Google Patents

Abstract

Использование: градуировка и проаер ка силбизмермтельных датчиков непосредственно на клет х прокатных станов. Сущность изобретени : устройство содержит силозадающий блок с корпусом и сило- передающим элементом. Клин с наклонными плоскост ми, симметрично расположенными относительно его продольной плоскости, соединен с силоперёда- ющим элементом через посредство шарнира второго рода, распрложенного вдоль продольной плоскости клина. Каждый из двух нажимных элементов имеет рабочую поверхность и противолежащую ей наклонную плоскость, св занную через посредство тел качени , 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 св заны между собой. 2 з.п, ф-лы. З ил. С/1 сUsage: graduation and calibration of silt-death gauges directly on rolling mill cells. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a force-setting unit with a housing and a power-transmitting element. A wedge with inclined planes symmetrically located relative to its longitudinal plane is connected to the force-transmitting element through a hinge of the second kind, spread along the longitudinal plane of the wedge. Each of the two pressure elements has a working surface and an inclined plane opposite to it, connected via rolling elements made in the form of cylindrical rollers with a corresponding inclined plane of the wedge. By means of a hinge of the first kind, the corresponding beam and the end of the pressing element adjacent to it are connected to each other. The other ends of the rocker arm are rotatably mounted on the body. The pressure elements are releasably interconnected. 2 zp, f-ly. Z ill. C / 1 s

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть применено дл  градуировки и проверки силоизмери- тельных датчиков на прокатных станах непосредственно в рабочем положении, т.е. на детали прокаткой клети (преимущественно, станине), путем распора невращающихс  валков заданными усили м.The invention relates to the field of measurement technology and can be used for calibration and verification of force measuring sensors on rolling mills directly in the working position, i.e. on a part by rolling a stand (mainly a bed) by expanding non-rotating rolls with predetermined forces.

Целью изобретени / вл етс  повышение точности воспроизведени  усили  прокатки и повышение эффективности за счет расширени  типа - размеров нагружаемых прокатных валков.The aim of the invention is to increase the accuracy of reproducing the rolling force and increase the efficiency by expanding the type and size of the loaded rolling rolls.

На фиг, 1 и 2 представлена схема установки силовоспроизвод щего устройства в валках сортового стана, вид сбоку и спередиOn Fig, 1 and 2 presents a diagram of the installation of the power-reproducing device in the rolls of the high-grade mill, side view and front

соответственно; на фиг. 3 - собственно си- ловоспроизвод щее устройство, вид сбоку. Силовоспроизвод щее устройство состоит из силозадающего блока 1с корпусом 2 и силопередающим элементом 3, двух нажимных элементов 4,5 и установленного между ними на элементах качени , выполненных в виде цилиндрических роликов 6, клина 7 с наклонными плоскост ми, симметрично расположенных относительно его продольной плоскости. Нажимные элементы 4,5 соединены шарнирами первого рода4 8 с коромыслами 9, концы которых установлены с возможностью поворота на корпусе силозадающего блока 2, а клин 7 соединен с силопередающим элементом 3 через по- . средство шарнира второго рода 10, распо№respectively; in FIG. 3 - actually reproducing device, side view. The power reproducing device consists of a silo block 1 with a housing 2 and a power transmitting element 3, two pressure elements 4,5 and installed between them on the rolling elements made in the form of cylindrical rollers 6, a wedge 7 with inclined planes symmetrically located relative to its longitudinal plane. The pressure elements 4,5 are connected by hinges of the first kind 4 8 to the rocker arms 9, the ends of which are mounted with the possibility of rotation on the housing of the force-blocking unit 2, and the wedge 7 is connected to the force-transmitting element 3 through. hinge of the second kind 10, located

VV

WW

юYu

соwith

ложечного вдоль продольной оси клина. Нажимные элементы 4,5 соединены между собой разъемным соединением 11, а форма их рабочей поверхности выполнена конгруэнтно форме ручь  калибра вдлков клети, в которой осуществл етс  в насто щий.момент градуировка.. Наклонные плоскости клина 7 и св занные посредством тел качени  соответствующие наклонные (внутренние ) поверхности нажимных элементов 4 и 5 выполнены с уклоном 1.6-2,9°.spoon along the longitudinal axis of the wedge. The pressure elements 4,5 are interconnected by a releasable connection 11, and the shape of their working surface is congruent to the shape of a caliber nock cage, in which graduation is carried out at present. The inclined planes of the wedge 7 and the associated inclined planes ( the inner) surfaces of the pressure elements 4 and 5 are made with a slope of 1.6-2.9 °.

. Градуировк-асилоизмерительныхдатчиков с помощью данного силовоспро швод - щего устройства осуществл етс  следующим образом.. The calibration of the force sensors using this power reproducing device is carried out as follows.

Подготавливаютс  специальные граду- ировочные валки 12, представл ющие собой изношенные валки данной клети, на которых сошлифована горизонтальна  площадка . Plos ширине площадки нарезаютс  ручьи калибров с сохранением заданных осей прокатки..Special calibration rolls 12 are prepared, which are worn rolls of a given stand on which a horizontal platform is ground. Plos the width of the site are cut grooves of gauges while maintaining the specified axes of rolling ..

Силоизмерительный датчик закрепл етс  на выбранной детали клети. Деталь, деформацию которой измер ют, должна под действием нагрузки иметь простой вид напр женного состо ни  (линейное раст жение или сжатие) и обеспечивать удобный и надежный монтаж датчиков. Клин 7 с нажимными элементами 4 и 5 вводитс  в зазор между горизонтальными площадками гра- дуировочных валков 12 так, чтобы выступы на рабочей поверхности нажимных элементов 4,5 совпали с ручьем калибра, в котором в дальнейшем будет осуществл тьс , прокатка .The load cell is fixed to the selected stand part. The part whose deformation is measured must under the load have a simple form of the stress state (linear tension or compression) and ensure convenient and reliable installation of the sensors. A wedge 7 with pressure elements 4 and 5 is inserted into the gap between the horizontal areas of the graduation rolls 12 so that the protrusions on the working surface of the pressure elements 4,5 coincide with the groove of the gauge, in which later rolling will be carried out.

Валки поджимаютс  нажимными винтами до плотности контакта с нажимными элементами 4 и 5.The rollers are pressed by pressure screws to the density of contact with pressure elements 4 and 5.

Разъемные соединени  11, соедин ющие между собой нажимные элементы и выполненные в виде систем винт-гайка, рассоедин ютс . Масл ным насосом высо- .кого давлени  дискретно создаетс  определенное давление а силопередающем элементе 3 (гидроцилиндре}, что задает определенное перемещение клина 7 и,следовательно , нагрузку на валки. Задаваемое давление контролируетс  по образцовому манометру и соотноситс  с показател ми регистрирующего устройства (например, осциллографа), св занного с тарируемым силоизмерительным датчиком. Кроме того, по. перемещению клина 7 можно контролировать изменение межвалкового зазора при распоре валков 12 с заданным усилием дл  определени  статистической характеристики - пружины клети. Пружина клети определ етс  из соотношени :The detachable connections 11, interconnecting the pressure elements and made in the form of screw-nut systems, are disconnected. A high-pressure oil pump discretely creates a certain pressure on the force-transmitting element 3 (hydraulic cylinder}, which determines a certain movement of the wedge 7 and, therefore, the load on the rolls. The set pressure is controlled by an exemplary pressure gauge and correlated with the recording device (for example, oscilloscope) associated with a calibrated force sensor.In addition, by moving the wedge 7, it is possible to control the change in the roll gap when the rolls 12 spread with a predetermined force to determine No statistical characteristics - stand springs.The stand spring is determined from the ratio:

д Г/Д . где д - пружина клети, мм; d G / D. where d is the stand spring, mm;

j - перемещение клина при заданной нагрузке, мм;j is the movement of the wedge at a given load, mm;

5Д - клиновидность клина. Дл  градуировки датчиков в случае возможной прокатки в нескольких калибрах си- ловоспроизвод щееустройство переставл етс  по оси следующего калибра и процесс градуировки повтор етс .5D - wedge-shaped wedge. In order to calibrate the sensors in case of possible rolling in several calibers, the force reproducing device is rearranged along the axis of the next gauge and the calibration process is repeated.

Установка клина в нажимных элементах на элементах качени  снижает вли ние реактивных составл ющих при перемещении его, что повышает точность воспроизведе5 ни  усили  прокатки. При этом необходимо отметить, что применение именно принципа качени , а не других способов снижени  реактивных составл ющих (например, смазки или гидростатического подвеса), позво0 л ет сохранить равенство действующих усилий на оба нажимных элемента при лю4- бом положении силоёоспроизвод щего устройства , отличном от вертикального, что расшир ет технологические возможностиThe installation of a wedge in the pressure elements on the rolling elements reduces the influence of reactive components when moving it, which increases the accuracy of reproducing 5 the rolling force. It should be noted that the application of the principle of rolling, and not other methods of reducing reactive components (for example, lubrication or hydrostatic suspension), allows us to maintain the equality of the acting forces on both pressure elements at any position of the power reproducing device other than vertical, which extends technological capabilities

5 за вл емого устройства. Выполнение элементов качени  в виде цилиндрических роликов  вл етс  наиболее технологичным как при сборке1, так и при эксплуатации устройства и позвол ет распределить нагрузку5 of the claimed device. The implementation of the rolling elements in the form of cylindrical rollers is the most technologically advanced both during assembly1 and during operation of the device and makes it possible to distribute the load

0 равномерно по всей ширине поверхности клина. При. отношении длины роликов к их диаметру более 25 при воспроизведении. усилий прокатки, близких к максимальным,, возможно сплющивание роликов, чтоувели5 чивает реактивные составл ющие и снижает точность воспроизведени  усили  прокатки. При отношении длины к диаметру роликов менее 20 увеличение диаметра роликов увеличивает габариты клина, что затруд0 н ет применение силовоспроизвод щего . устройства на прокатных станах с компактными клет ми блочного типа, то есть снижает технологические возможности за вл емогоус- тройства.0 uniformly over the entire width of the wedge surface. At. the ratio of the length of the rollers to their diameter of more than 25 when playing. close to maximum rolling forces, flattening of the rollers is possible, which increases the reactive components and reduces the accuracy of reproducing the rolling forces. When the ratio of the length to the diameter of the rollers is less than 20, an increase in the diameter of the rollers increases the dimensions of the wedge, which complicates the use of force reproducing. devices on rolling mills with compact cages of the block type, that is, it reduces the technological capabilities of the claimed equipment.

5 Применение шарнирного соединени  нажимных элементов и клина с силозадаю- щим блоком позвол ет избежать вли ни  возможных перекосов по продольной оси относительно силозадающего блока на точ05 The use of the swivel connection of the pressure elements and the wedge with the silo block allows avoiding the influence of possible distortions along the longitudinal axis relative to the silo block on the point 0

5555

ность воспроизведени  усили  прокатки, При этом соединение нажимных элементов с корпусом силозадающего блока шарнирами первого рода не позвол ет смещатьс  нажимным элементам относительно друг друга и клина в поперечном направлении, что могло бы снизить точность воспроизведени  усили  прокатки; а соединение клина с силопередающим .элементом шарниром второго рода упрощает процесс сборки иreproducibility of the rolling force. In this case, the connection of the pressing elements to the housing of the force-blocking unit with hinges of the first kind does not allow the pressing elements to move relative to each other and the wedge in the transverse direction, which could reduce the accuracy of reproducing the rolling force; and the connection of the wedge with a power-transmitting element with a hinge of the second kind simplifies the assembly process and

подготовки к работе силовоспроизвод ще- го устройства.preparation for work of the power-reproducing device.

Разъемное соединение, соедин ющее неподвмхсные направл ющие, выполн ет функцию своего рода арретира и служит дл  удобства транспортировки и подготовки к работе устройства, что повышает оперативность работы с ним и способствует расширению его технологических возможностей.A detachable connection connecting non-essential rails serves as a kind of arrestor and serves for the convenience of transportation and preparation for operation of the device, which increases the efficiency of work with it and helps to expand its technological capabilities.

При уклоне плоскостей клина менее 1,6° увеличиваютс  габариты клина за счет увеличени  как длины его, так и пути перемещени  в процессе градуировки, что сни- жает технологические возможности применени  за вл емого силовоспроизво- д щег о устройства. При увеличений уклона плоскостей более 2,9° возрастают реактивные составл ющие при перемещении клина , что снижает точность воспроизведени  усили  прокатки.With a slope of the wedge planes of less than 1.6 °, the dimensions of the wedge increase due to an increase in both its length and the path of movement during the calibration process, which reduces the technological capabilities of the application of the apparent power reproducing device. With an increase in the plane slope of more than 2.9 °, the reactive components increase when the wedge is moved, which reduces the accuracy of reproducing the rolling force.

Выполнение формы наружной поверхности нажимных элементов конгруэнтно (соответственно) форме ручь  калибра валков позволило соблюсти адекватность точки приложени  нагрузки при градуировке дат- чиков и при прокатке.Performing the shape of the outer surface of the pressure elements congruently (respectively) to the shape of the groove of the roll gauge made it possible to observe the adequacy of the point of application of the load when calibrating the sensors and during rolling.

За вл емое силовоспроизвод щее устройство использовано дл  градуировки си- лбизмерительных датчиков на клет х ( валковых кассетах)чистового проволочного блока стана 320/150 Белорусского метзаво- да. По конструктивным особенност м валковыхкассет встраивание си л оиз мерительных преобразователей (месдоз) в их силовой контур исключалось. По предварительным расчетам было выбрано место на станине клети (корпусе валко- . вой кассеты), деформаци  в которой под действием усили  прокатки будет линейной. В качестве силоизмерительных датчиков были использованы тензодатчики типа 2ПКБ-10-100ГВ. Наклейка тензодатчиков выполнена клеем БФ-2. Термокомпенсационные тензодатчики наклеены на стальные подложки, которые закреплены на кассете пластичным компаундом вблизи рабочих тензодатчиков. Герметизаци  произведена путем заливки тензодатчиков и монтажных спаев пластифицированным эпоксидным клеем. Тренировка тензодатчиков проведе- на путем многократных нагружений клети нагрузками до 110% от максимально возможных усилий прокатки:.The inventive power reproducing device was used to calibrate the load-measuring sensors on the stands (roll cassettes) of the finishing wire block of the mill 320/150 of the Belarusian Steel Plant. Due to the design features of the roll cassettes, the incorporation of measuring transducers (gauges) into their power circuit was excluded. According to preliminary calculations, a place was chosen on the stand frame (roll cassette case), the deformation in which under the action of the rolling force will be linear. As load cells, strain gauges of type 2PKB-10-100GV were used. The load cell sticker is made with BF-2 glue. Thermal compensation strain gauges are glued to steel substrates, which are mounted on the cassette with a plastic compound near the working load cells. Sealing was carried out by pouring strain gauges and mounting joints with plasticized epoxy adhesive. The load cells were trained by repeatedly loading the cage with loads up to 110% of the maximum possible rolling forces :.

При градуировке градуировочные валковые шайбы, изготовленные из изношен- ных рабочих валковых шайб путем сошлифовки горизонтальных площадок и нагрузки на площадках калибров, насаживались на рабочие валы так, чтобы площадки были расположены по линии прокатки.When calibrating, calibration roll washers made of worn working roll washers by grinding horizontal platforms and loading on the gauge sites were mounted on the working shafts so that the sites were located along the rolling line.

Силовоспроизвод щее устройство вводилось в зазор между градуировочными валковыми шайбами так, чтобы выступы на рабочей поверхности нажимных элементов были конгруэнтны ручью калибра и фиксировались в валковых шайбах поджатием нажимного винта. Задаваема  дискретно нагрузка на валковые шайбы в пределах от минимального до максимального допустимого усили  прокатки контролировалась по образцовому манометру.The power reproducing device was introduced into the gap between the calibration roller washers so that the protrusions on the working surface of the pressure elements were congruent with the caliber handle and fixed in the roller washers by pressing the pressure screw. The load on the roll washers, set discretely, in the range from the minimum to the maximum allowable rolling force was monitored using an exemplary pressure gauge.

Показани  тензодатчиков при этом регистрировались отклонению луча светолуче- вого осциллографа типа Н 117/1.In this case, the strain gauge readings were recorded for the deviation of the beam of a H-beam type 117/1 oscilloscope.

При линейному перемещению клина, клин-овидность которого составл ла 1,9, вычисл лась пружина клети при заданной нагрузке. Количество циклов нагружени  каждой клети блока - 20. Максимальное отклонение от градуировочной кривой не превысило 4%.With linear movement of the wedge, whose wedge-shapedness was 1.9, the stand spring was calculated at a given load. The number of loading cycles for each stand of the block is 20. The maximum deviation from the calibration curve did not exceed 4%.

При прокатке устанавливались штатные валковые шайбы с идентичными калибрами. Результаты измерени  усили  прокатки при различных технологических режимах зарегистрированы на фотобумаге. Считывание мгновенных значений измеренного усили  прокатки производилось по градуировочной характеристике. Предел относительной погрешности изменени  усили  прокатки в клет х с максимальной нагрузкой до 200 кН составл ет не более 7%.During rolling, standard roll washers with identical calibers were installed. The results of measuring the rolling force under various technological conditions are recorded on photo paper. Reading the instantaneous values of the measured rolling force was carried out according to the calibration characteristic. The limit of the relative error in the variation of the rolling force in cells with a maximum load of up to 200 kN is not more than 7%.

Точна  информаци  об усили х и деформаци х в клети, получаема  с помощью си- ловоспроизвод щего устройства, дает, возможность вести прокатку металла в минусовом поле допусков и при пониженных температурах, т.е. внедрить ресурсосбере- гающую технологию, а также рационально загружать оборудование стана, что увеличивает его долговечность и сокращает затраты на ремонт и обслуживание.Accurate information on the forces and deformations in the stand, obtained using a force-reproducing device, makes it possible to roll metal in the minus tolerance field and at low temperatures, i.e. introduce resource-saving technology, as well as rationally load the mill equipment, which increases its durability and reduces repair and maintenance costs.

Таким образом, основными источниками экономии от использовани  за вл емого силовоспроизвод щего устройства  вл етс :Thus, the main sources of savings from the use of the claimed power reproducing device are:

- повышение производительности за счет сокращени  простоев стана, св занных с ремонтом и настройкой клетей;- increasing productivity by reducing mill downtime associated with repair and adjustment of stands;

. -улучшение качества и снижение себестоимости проката вследствие более точно- го контрол  усилий прокатки, деформаций клетей и уточнени  по этим параметрам технологических параметров прокатки;. -improving the quality and reducing the cost of rolling due to more precise control of rolling efforts, stand deformations and refinement of the technological parameters of rolling according to these parameters;

Claims (3)

-учет реальной статической пружины клети при составлении технологических схем обжатий металла по клет м. Формула изобретени  1. Силозоспроизвод щее устройство дл  градуировки силоизмерительных датчиков на прокатных станах, содержащее сило- задающий блок с корпусом и силопередаю- щим элементом, клин с наклонными плоскост ми, симметрично расположенными относительно его продольной плоскости, и два нажимных элемента, каждый с рабочей поверхностью и противолежащей ей на- клонной плоскостью, св занный посредством тел качени  с соответствующей наклонной плоскостью клина, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет исключени  погрешностей базировани  и эффективности за счет расширени  типоразмеров нагружаемых прокатных валков, оно снабжено шарниром второго рода и двум  коромыслами, одни концы которых установлены с возможностью поворота на корпусе силозадающего- taking into account the real static spring of the stand when drawing up technological schemes for compressing metal by stands. Claims 1. A silo-reproducing device for calibrating force-measuring sensors on rolling mills, comprising a force-setting unit with a housing and a power-transmitting element, a wedge with inclined planes, symmetrically located relative to its longitudinal plane, and two pressure elements, each with a working surface and an inclined plane opposite it, connected by means of rolling elements with a corresponding with an inclined plane of the wedge, characterized in that, in order to increase accuracy by eliminating base errors and efficiency by expanding the standard sizes of loaded rolling rolls, it is equipped with a hinge of the second kind and two rocker arms, one ends of which are mounted with the possibility of rotation on the silo housing блока, а другой конец каждого коромысла соединен посредством шарнира первого рода с близлежащим концом соответствующего нажимного элемента, при этом другиеblock, and the other end of each beam is connected by a hinge of the first kind to the nearby end of the corresponding pressure element, while the other концы нажимных элементов разьемно св заны между собой, а клин соединен с сило- передающим элементом силозадающего блока через шарнир второго рода, расположенный вдоль продольной плоскости клина.the ends of the pressure elements are demountably connected to each other, and the wedge is connected to the force-transmitting element of the force-setting block through a hinge of the second kind located along the longitudinal plane of the wedge. 2. Воспроизвод щие устройства по п. 1, отличающеес  тем, что наклонные плоскости клина и нажимных элементов выполнены с уклоном 1,6-2,9°,2. Reproducing devices according to claim 1, characterized in that the inclined planes of the wedge and pressure elements are made with a slope of 1.6-2.9 °, 3. Воспроизвод щее устройство по пп.3. The playback device according to paragraphs. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что тела качени  выполнены е виде цилиндрических роликов с отношением длины к диаметру 20-25.1 and 2, with the proviso that the rolling bodies are made in the form of cylindrical rollers with a ratio of length to diameter of 20-25. Ви0ДVi0D Фиг.2Figure 2 Фаг. 5Phage 5