SU755357A1 - Петледержатель непрерывного стана для прокатки полосы - Google Patents

Description

Изобретение относится к петлевьйй' устройствам, реагирующим на изменение натяжения прокатываемого материала, и может быть использовано в черной и цветной металлургии, & частности на станах непрерывной прокатки полосы.

Известно устройство для контроля натяжения полосы в непрерывных прокатных станах, содержащее направляющие ролики, петледержатель, связанный с гидравлическим нагрузочным устройством через шток, и роламайты, нижние плиты которых прикреплены к штоку нагрузочного устройства, а верхние плиты — к стационарным проводкам [1].'

Для обеспечения постоянства натяжения в известном устройстве к усилиям гидравлического нагрузочного уст10

15

- 20

ройства добавляются усилия от рола майтов, имеющих необходимую заданную характеристику по усилиям, что обеспечивается применением лент роламайтов переменной ширины и толщины.

Недостатком этого устройства является недостоверность замеряемых усилий натяжения, так как не учитывается динамическое воздействие прокатываемой полосы на петледержатель, обусловленное скоростью прокатки,

25

30

ускорениями прокатки, измерениями жесткости полосы по длине в связи с температурными перепадами для учета его при обеспечении стабилизации заданной величины натяжения полосы.

Кроме того, наличие дополнительных направляющих роликов за счет дополнительных перегибов полосы и дополнительных потерь на трение приводит к увеличений натяжения на входе в последующую клеть по сравнению с натяжением на выходе из предыдущей® клети, и величина этого перепада не контролируется.

Известен петледержатель непрерывного стана для прокатки полосы, содержащий привод петледержателя, два качающихся рычага, каждый из которых одним концом соединен с приводом, ролик, установленный на оси в подшипниках, расположенных в корпусах, и два датчика усилий ИЭтот петледержатель позволяет повысить точность замера силы взаимодействия между роликом петледержателя и прокатываемой полосой за счет исключения влияния поворота качающихся рычагов на показания чувствительных элементов, так как благодаря наличию эксцентриковых обойм, уста3

755357

4

новленных на подшипниковые опоры, чувствительные элементы своими нагрузочными площадками всегда устанавливаются нормально к равнодействующей сил взаимодействия ролик петледержателя — прокатываемая полоса, исключая таким образом воздействие 'на них касательных сил.

Недостатками указанного петледержателя непрерывного стана для прокатки полосы являются:

недостоверность замеряемых усилий натяжения, так как не учитывается динамическое воздействие прокатываемой полосы на петледержатель;

технологическая сложность изготовления эксцентриковой обоймы, заключающаяся в обеспечении идентичности упругих свойств хотя бы у каждой пары обойм, причем упругие свойства эксцентриковой обоймы в данном случае зависят от свойств материала·, обеспечения идентичности по размерам, величины натяга в корпусе подшипника, его температуры; >

необходимость обязательной совместной тарировки чувствительного элемента и эксцентриковой обоймы, а также отсутствие предохранительных устройств для защиты чувствительного элемента от перегрузок.

Цель изобретения — повышение достоверности определения усилия натяжения за счет учета динамического воздействия полосы на петледержатель в процессе прокатки.

Цель достигается тем, что петледержатель непрерывного стана прокатки полосы, содержащий привод, два качающихся рычага, каждый из которых · одним концом жестко соединен с приводом, ролик, установленный на оси в подшипниках, расположенных в корпусах, и два датчика усилий, снабжен двумя дополнительными корпусами под'вески с жестко закрепленными в них осями и соединительными шпильками, двумя балками, связанными шпильками с корпусами подвески, и двумя датчиками угла поворота, размещенными на концах качающихся рычагов и связанными с осями подвески, а корпуса подшипников ролика с датчиками усилий установлены между корпусами подвески и балками на шпильках с возможностью перемещения вдоль них, при этом шпильки снабжены ограничительными упорами.

На фиг. 1 показан петледержатель с псрвеской при использовании, например и электромеханического привода; на фиг. 2 — вариант монтажа подвески с роликом на качающемся рычаге; на фиг. 3 — то же, разрез А—А на фиг. 2; на фиг. 4 — кинематическая схема петледержателя с подвеской и направление сил, действующих на петледержатель в·процессе прокатки полосы

(ос1г привода условно поставлена на уровне линии прокатки).

Два качающихся рычага 1 петледержателя одним концом жестко соединены с осью· привода 2 качания. В качестве привода качания может быть использован, например, моментный электродвис .гатель. На другом конце каждого качающегося рычага 1 монтируются подшипниковые опоры оси 3 подвески. Ось 3 каждой подвески жестко соединена с корпусом 4 подвески. Через каждый корпус 4 подвески проходят соедини* тельные шпильки 5, на которых подвижно установлен корпус 6 подшипников оси ролика 7 петледержателя, на нижних концах тех же шпилек установлена опорная балка 8.

15 Между каждым корпусом 6 подшипников оси ролика 7 петледержателя и каждой опорной балкой 8 установлен датчик 9 усилий. Для предохранения каждого датчика 9 от перегрузок на

20 каждой соединительной шпильке 5 между каждым корпусом 6 подшипников оси ролика 7 и каждой опорной балкой 8 установлены ограничительные упоры 10.

Для определения направления равно25 действующей силы взаимодействия прокатываемой полосы и петледержателя на конце каждого' качающегося рычага 1 установлен датчик 11 угла поворота, который связан с осью подвески. Положение качающегося рычага 1 относитель

$ но линии прокатки определяется датчиком угла, связанным с осью привода 2 качания.

Петледержатель непрерывного стана' для прокатки полосы работает следую[дим образом.

В момент захвата полосы последующей клетью привод 2 петледержателя, например моментный электродвигатель, поворачивает ось привода с качающими40 ся рычагами 1 и поднимает установленный на подвесках ролик 7 петледержателя, формируя петлю и заданное натяжение у прокатываемой полосы. При этом под действием сил натяжения полосы и возникающих от движения полосы динамических сил ролик 7 петледержателя вместе с осью и установленными на них корпусами 6 с подшипниками перемещается по соединительным шпиль50 кам 5 и давит на датчик 9 усилий, который, в свою очередь, опирается на балку 8 .·

Так как подвеска установлена на оси 3, которая имеет возможность сво55 бодно проворачиваться на подшипниковых опорах в качающемся рычаге 1, то подвеска устанавливается в соответствии с направлением равнодействующей всех сил, действующих на ролик 7 петледержателя в процессе прокатки, датчик 9 выдает сигнал о величине этой равнодействующей, а датчик 11 угла поворота выдает данные о направлении указанной равнодействующей. При этом, в случае стабилизации натяжения по®5 лосы по "безразличному" режиму, при5

755357

6

вод 2 петледержателя по заданию от управляющего устройства создает на оси привода момент из условия обеспечения постоянства натяжения в статике и уравновешивания динамических сил, возникающих в процессе прокатки. 5

Момент на уравновешивание динамических сил рассчитывается, исходя из известных данных (см. фиг. 4), полученных замерами равнодействующей силы Р, угла положения качающегося рычага ск , угла положения подвёски ί и соотношения размеров: К - длина качающегося рычага, К длина подвески,

С - расстояние от предыдущей клети до оси петледержателя, 5 — расстояние от оси петледержателя до последующей клети, 1_ — длина межклетевого промежутка. При этом Т — натяжение полосы в статике постоянно в заданном диапазоне углов качания сА качающегося рычага (К), что обеспечива- 20 ется устройством управления,петледержателя путем создания соответствующего момента на приводе петледержателя .

Исходя из изложенного, взаимодей- 25 ствие между полосой и петледержателем с подвеской определяется следующими зависимостями:

С.Т

где Р„

т т 4ст' гот

Лет

гем

30

вектор равнодействующей от натяжения полосы в статике

векторы натяжения полосы в статике; модули этих векторов в статике за счет гибкой связи равны , т.е.

^Т<ст= ^Тгст = ^т·.

- О » Р - ^_ст,

** АС

где Р — вектор равнодействующей силы, действующей на петледержатель в процессе прокатки;

0 — вектор динамической составляющей равнодействующей силы.

При этом 50

ст

1 епт

55

где М_Пст - момент на петледержателе, необходимый для создания натяжения в полосе в статике. 60

М па¹ ОНг

где — момент на петледержателе

для уравновешивания динамической составляющей 0);

Н - плечо этой силы. 65

Тогда

где М_п — суммарный момент на петледержателе .

Таким образом, благодаря установке ролика петледержателя на качающиеся рычаги через подвески, которые легко проворачиваются в качающихся рычагах на подшипниковых опорах, и наличию датчика угла поворота оси подвески в предлагаемом петледержателе замеряется равнодействующая всех сил от полосы, действующих на ролик петледержателя, и ее направление. Это позволяет с большей досто верностью рассчитать величину и направление динамической составляющей от движущейся полосы, действующей на ролик петледержателя., и по замеренному на оси привода моменту на петледержателе определить величину натяжения в полосе с учетом этой динамической составляющей.

Технико-экономическая эффективность от использования описываемого петледержателя, позволяющего с большей достоверностью определять величину натяжения в полосе, что обеспечивает повышение качества стабилизации натяжения, заключается в увеличении выхода годного изделия за счет снижения кромочной обрези и возможности катать полосу &лиже к нижнему пределу допусков. Кроме того, в таком петледержателе отпадает необходимость в тарировке чувствительного элемента и непосредственно на петледержателе, чувствительный элемент защищен от перегрузок ограничительными упорами, детали подвесного устройства технологичны и просты в изготовлении.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Петледержатель непрерывного стана для прокатки полосы, содержащий привод петледержателя, два качающихся рычага, каждый из которых одним концом жестко соединен с приводом, ролик , установленный на оси в подшипниках, расположенных в корпусах, и два датчика усилий, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения усилия натяжения за счет учета динамического воздействия полосы на петледержатель в процессе прокатки, он снабжен двумя дополнительными корпусами подвески с жестко закрепленными в них осями подвески и соединительными шпильками, двумя балками, связанными* шпильками с корпусами поднески,

   755357

   и двумя датчиками угла поворота, размещенными на концах имеющих возможность качания рычагов и связанными с осями подвески, а корпуса подшипников ролика с датчиками усилий установлены между корпусами подвески и Салками на шпильках с возможностью перемещения вдоль них, при этом

   шпильки снабжены ограничительными упорами.