Спосіб вимірювання натягу

Спосіб вимірювання натягу, що включає вимірювання зусилля, яке передає смуга на вимірювальний ролик з датчиками сили, визначення кута обхвату смугою вимірювального ролика і коефіцієнта корекції зусилля, що сприймають датчики сили, який відрізняється тим, що кут обхва ту і коефіцієнт корекції визначають безперервно в залежності від змінного радіуса рулону на моталці та розмірів конструкції: φ = f(l i,R), К=F(Іі,R), де R - радіус рулон у, Ii - розміри конструкції, що впливають на кут обхва ту та, відповідно, на коефіцієнт корекції; при цьому радіус рулону визначають у відповідності з формулою: R= r · n / Ν , де r - радіус вимірювального ролика - постійна величина, n - кутова швидкість вимірювального ролика, Ν - кутова швидкість моталки. В.Ш. (13) 40922 (11) UA ного вве дення в вимірювальні ланцюги датчиків сили попередньо вирахуваних фа зових зсувів напруг їх живлення на кути, під якими розміщені упори з датчиками сили і обчислення фази сумарної вихідної напруги датчиків. При цьому не враховуються фазові зсуви вихідних напруг датчиків сили по відношенні до фаз напруги їх живлення, які залежать від індивідуальних властивостей датчиків та параметрів (R,L,C) ліній зв'язку з джерелами живлення. В основу ви находу поставлена задача вдосконалення способу вимірювання натягу см уги шляхом використання технологічних параметрів процесу прокатки, що дозволяє безперервно визначати змінний кут обхвату вимірювального ролика смугою і коефіцієнт корекції зусилля, вимірюваного датчиками сили, а отже підвищити точність і надійність вимірювання натягу см уги. Поставлена задача вирішується наступ ним чином. В відомому способі вимірювання натягу смуги, що вк лючає вимірювання зусилля, що передає смуга на вимірювальний ролик з датчиками сили, визначення кута обхвату смугою ви мірювального ролика і коефіцієнта корекції зусилля, що сприймають датчики сили, передбачені наступні відмінності: кут обхвату і коефіцієнт корекції визначають в залежності від змінного радіуса рулону на моталці та розмірів конструкції: (19) Спосіб стосується техніки вимірювання натягу прокатуваної смуги, каната і інши х гнучких елементів і може бути використа ний в прокатному виробництві, вантажопідйомних механізмах і інших областях те хніки. Відомий пристрій для вимірювання натягу в тросі по авт. св. СРСР № 1714393, MKI G01L 5/04, 23.02.92, бюл. № 7, в якому вимірюють зусилля з допомогою датчика сили в опорі підвісного блоку, визначають кут ви гину тро са і коефіцієнт корекції та ви конують обчислювання натягу, корегуючи виміряне зусилля. Пристрій має невисоку точність, через те, що вимірювання кута вигину тро са виконується візуально з допомогою кутоміра під час зупинки троса, і тим, що визначення коефіцієнта корекції та обчислення натягу ви конується вручну. Найбільш близьким по технічній суті є пристрій для вимірювання натягу по авт. св. СРСР № 368505, МКІ G01L 5/10, 26.01.73, бюл. № 9, в якому вимірюють зусилля, що створює смуга на вимірювальний ролик з датчиками сили, визначають кут обхвату см угою вимірювального ролика і коефіцієнт корекції зусилля, що сприймається датчиками сили. Недоліком пристрою є низька точність, зумовлена тим, що виз начення кута обхвату і коефіцієнта корекції зусилля, виміряного датчиками сили, не пов'язане з технологічними характеристиками процесу прокатки, а ви конується шляхом руч А ____________________ 40922 φ = f(l i,R), сокою точністю, наприклад, імпульсними датчиками кута повороту і швидкості, а для находження коефіцієнта корекції і натягу засто совують обчислювальний пристрій (контролер). Суть ви находу пояснюється кресленням, на якому зображено: фіг.1 - схема разміщення обладнання на прокатному стані; фіг.2 - векторна діаграма сил. До складу обладнання для реалізації способу ви мірювання натягу смуги вхо дят вимірювальний ролик 1, в опорах якого встановлені датчики сили 2, вимірювач 3 сигналу датчиків сили, моталка 4, рулон 5, датчик кутової швидкості 6 вимірювального ролика, датчик кутової швидкості моталки 7, рішаючий блок 8. Спосіб реалізують наступним чином. Прокатувана смуга огинає вимірювальний ролик 1 під кутом обхва ту φ. Зусилля Рт, фіг. 2, яке створює натяг смуги Т, до рівнює, К=F(Іі,R), дe R - радіус рулону, li - розміри конструкції, що впливають на кут обхвату та, відповідно, на коефіцієнт корекції; при цьому радіус р улону визначають у відповідності з формулою: R= r • n / N , де г - радіус вимірювального ролика - постійна величина, n - кутова швидкість вимірювального ролика, N - кутова швидкість моталки. Між істотними ознаками винаходу та те хнічним результатом існує слі дуючий причинно-наслідковий зв'язок. В запропонованому способі вимірювання натягу смуги змінний в процесі прокатки кут обхвату смугою ви мірювального ролика і, відповідно, коефіцієнт корекції ви ражають через параметри конструкції і змінний радіус р улону на моталці: Рт = 2 Т sin (φ /2), а зусилля Рд, фіг. 1, що сприймають датчики сили, складає φ = f(l i,R), Рд=Ртcos(φ/2) = 2Tsin (φ/2) cos (φ/2)= К=F(Іі,R), = Tsin φ = Т • К. де R - радіус рулону, li - розміри конструкції, що впливають на кут обхвату та, відповідно, на коефіцієнт корекції. Для визначення радіуса рулону ви користовують ту обставину, що ви мірювальний ролик обертається під дією прокатуваної смуги і тому окружні (лінійні) швидкості ролика Vm та р улону Vp дорівнюють і швидкості смуги Vп : Сінус кута обхвату (sin φ) виражають через постійні розміри конструкції і змінну ве личину: радіус р улону R. З трикутника О1О2 А, фіг. 2: sin φ = (г + R) / L, де L - відстань між моталкою та вимірювальним роликом. Враховуючи, що радіус р улону дорівнює : Vп = Vp = Vm, або 2pnr = 2 pNR, R=r • n/N, звідки знаходять кут обхвату або його тригонометричну функцію та корегуючий коефіцієнт в залежності від кутови х швидкостей: R= r • n / N, де R - радіус рулону, r - радіус ви мірювального ролика, n - кутова швидкість вимірювального ролика, N - кутова швидкість моталки. По тому кут обхвату і коефіцієнт корекції визначають в функції співвідношення кутови х швидкостей вимірювального ролика, моталки та розмірів конструкції: К = sin φ = (r + ( r • n / N)) / L = = r • (1 + n/N) / L = F (l i, r , n/N), та натяг смуги: Т=Рд/К=Рд/[ r • (1+n/N)/L]. j = f(l i,r,n/N), Для вимірювання кутових швидкостей можуть бути використані імпульсні датчики. Рішаючий блок для визначення натягу можна збудувати на базі контролера чи іншого обчислювального пристрою, що дозволяє вести процес вимірювання безперервно під час прокатки. Таким чином, використо вуючи вимірювання технологічних параметрів прокатки смуги: швидкості обертання вимірювального ролика моталки, запропонований спосіб дозволяє з високою точністю найти корегуючий коефіцієнт і вирахувати натяг в автоматичному режимі. К(j)= F (li, r, n/N), і знаходять натяг смуги Т= Рд / К , або Т = Рд / F (li, r, n/N), де Рд - з усилля, виміряне датчиками сили. Вигляд цих функцій залежить від кутових швидкостей (n і N) та параметрів конкретної конструкції (li , r ), що впливають на кут обхвату, наприклад відстань між моталкою та вимірювальним роликом, радіус ролика та інш. Кутові швидкості вимірювального ролика і моталки вимірюють з ви 2 40922 Фіг. 1 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3