СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПРОКАТА ПОЛОСЫ

METHODS OF MEASURING THE SPEED OF STRIP ROLLING

Pavel Lopukhin

Student, Department of Automated Control Systems, Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

Anton Chalkin

Student, Department of Automated Control Systems, Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

Alexander Korchagin

Student, Department of Automated Control Systems, Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

Elena Mukhina

scientific supervisor, Senior lecturer of the Automated Control System Department, Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

АННОТАЦИЯ

Способы измерения скорости проката полосы представляют собой сложные распределенные во времени и пространстве методы, которые позволяют решать основные задачиуправления и регулирования скорости полосы при разных видах прокатки. Решение этих задач позволяет обеспечить нормальную высокопроизводительную работу прокатного стана.

ABSTRACT

Methods for measuring the speed of strip rolling are complex methods distributed in time and space that allow solving the main tasks of controlling and regulating the speed of the strip for different types of rolling. The solution of these tasks makes it possible to ensure the normal high-performance operation of the rolling mill.

Ключевые слова: скорость; прокатка; тахогенератор; измерение; магнитные метки; бесконтактное.

Keywords: speed; rolling; tachogenerator; measurement; magnetic tags; contactless.

1. Метод использования тахогенератора

Наиболее простым способом измерения скорости полосы является использование тахогенератора, функциональная схема которого, представлена на рисунке 1, механически связанного через редуктор с рабочими валками клети прокатного стана. Скорость полосы не равна скорости валков, замеряемой тахогенератором, и зависит также от величины опережения металла, которая, в свою очередь, связана с передним и задним натяжением полосы в клети стана. Следовательно, подобный способ измерения скорости полосы принципиально не в состоянии обеспечить высокой точности измерения [1].

Рисунок 1. Функциональная схема тахогенератора

2. Метод магнитных меток

Более высокая точность измерения скорости полосы достигается, при использовании метода меток, структурная схема которого представлена на рисунке2.

На движущуюся полосу металла, если она обладает свойствами магнитоносителя (например, стальная полоса при холодной прокатке металла), наносятся магнитные метки с помощью специальной магнитной головки, осуществляющей намагничивание отдельных участков полосы. Затем, магнитные метки считываются головкой, расположенной на фиксированном расстоянии от первой. Время прохождения импульса метки от момента его записи до момента считывания обратно пропорционально скорости полосы, а частота воспроизводимых меток, следовательно, пропорциональна скорости полосы [2].

Метод магнитных меток, однако, не получил еще широкого распространения из-за сложности аппаратуры записи и воспроизведения меток, а также невозможности его применения для измерения скорости полосы, которая не обладает магнитными свойствами (например, полосы цветных металлов), и при горячей прокатке металла.

Рисунок 2. Структурная схема метода меток

3. Метод бесконтактного измерения

Известны способы бесконтактного измеренияскорости полосы, например проката, основанные на использовании мерных отрезков, получаемых с помощью радиотехнических средств [3].

Предложенный способ значительно повышает точность измерений. Это достигается тем, что мерный отрезок определяют сдвигом развертки телевизионной трубки на длину строки в сторону, противоположную ходу полосы, затем перемещают ее по ходу полосы с одновременным подсчетом и запоминанием сигналов, обусловленных оптическими неоднородностями наблюдаемого участка, а переместившуюся развертку выключают, и на выходе трубки последуют в обратном порядке сигналы от тех же неоднородностей, «считывающие» сигналы памяти, в результате чего получают мерные сигналы, по числу которых судят о длине и скорости полосы [4].

Однострочную развертку трубки, работающую в ждущем режиме, включают сигналом от начала полосы и смещают на длину строки в сторону, противоположную движению полосы, а затем перемещают ее по ходу полосы со скоростью, большей максимальной скорости проката [6]. При перемещении развертки по ходу полосы производят счет сигналов, обусловленных оптическими неоднородностями поверхности проката на участке, равном длине строки развертки [5].

Эти сигналы запоминают и развертку выключают. Так как полоса движется медленнее, чем развертка, то на выходе трубки появляются сигналы от тех же неоднородностей, следующие в обратном порядке. С помощью этих сигналов производят «считывание» тех сигналов, которые зафиксированы памятью при перемещении развертки по ходу полосы. В конце этого «считывания» получают мерный сигнал, включающий развертку для повторения цикла измерения, и указывающий, что полоса переместилась на отрезок пути, равный длине строки.

Способ бесконтактного измерения длины и скорости быстродвижущейся полосы, например проката, основанный на использовании мерных отрезков, получаемых с помощью радиотехнических средств, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, мерный отрезок определяют сдвигом развертки телевизионной трубки на длину строки в сторону, противоположную ходу полосы, затем перемещают ее по ходу полосы с одновременным подсчетом и запоминанием сигналов, обусловленных оптическими неоднородностями наблюдаемого участка, а переместившуюся развертку выключают, и на выходе трубки последуют в обратном порядке сигналы от тех же неоднородностей, «считывающие» сигналы памяти, в результате чего получают мерные сигналы, по числу которых судят о длине и скорости полосы[6].

Список литературы:

1. Парсункин, Б. Н. Энергосберегающее оптимальное управление сжиганием топлива в рабочем пространстве металлургических печей / Б. Н. Парсункин, С. М. Андреев, А. Р. Бондарева // Металлургия: технологии, инновации, качество, Новокузнецк, 15–16 декабря 2015 года / Под общей редакцией Е.В. Протопопова. – Новокузнецк: Сибирский государственный индустриальный университет, 2015. – С. 329-333.
2. Мухина, Е. Ю. Системы управления технологическими процессами и информационные технологии : Учебное пособие. Электронное издание / Е. Ю. Мухина, А. Р. Бондарева. – Магнитогорск : Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2015.
3. Энергосберегающее управление тепловым режимом при переменной производительности методических печей / Б. Н. Парсункин, Т. У. Ахметов, А. Р. Бондарева [и др.] // Автоматизированные технологии и производства. – 2014. – № 6. – С. 128-133.
4. РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОТЖИГА ПОЛОСЫ В ЗОНАХ НАГРЕВА И ВЫДЕРЖКИ ПРОТЯЖНОЙ ПЕЧИ АНГЦ Самарина И.Г., Каюмова В.Э.  В сборнике: Современная наука: исследования, технологии, проекты Сборник V международной научно-практической конференции. Научный центр "Олимп". 2015. С. 640-643
5. Методы контроля качества технологических процессов. Самарина И.Г., Каюмова В.Э. В сборнике: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ МЫСЛИ Сборник статей международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Сукиасян Асатур Альбертович. 2015. С. 11-13.
6. Каневский, И.Н. Неразрушающие методы контроля [Текст]: учеб. пособие / И.Н. Каневский, Е.Н. Сальникова. – Владивосток: ДВГТУ, 2007 – 243с.