油炸机厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
油炸机厂家
热门搜索:
产品介绍
当前位置:首页 > 产品介绍

当轧制力矩在线微机监测

发布时间:2021-09-11 20:53:42 阅读: 来源:油炸机厂家
当轧制力矩在线微机监测

轧制力矩微机监测

摘要:介绍了650mm轧机轧制力矩微机监测系统的配置及软件设计,以及实现轧制力利用HP-RTM工艺矩的间接监测所涉及到的数学模型、轧制信号的测量与处理技术。

关键词:轧制力矩 数学模型 信号处理

轧钢机安全可靠地运行在生产中占有极为重要的地位,而轧制力矩是反映机器运行工况、进行故障诊断的重要参数之一,如对轧钢机工作状态和工艺状态进行长期的监测,就必须解决轧制力矩的提取、变送和处理问题。而国内目前还没有这种大型的扭矩传感器,即使采用遥测的方法,由于许多条件限制至今未见到能长期用于生产的[1]。我厂通过对650mm轧机实测,得到大量的数据资料,并建立数学模型,达到了对力能参数进行监测的目的。

1 轧制力矩的提取及数学模型的建立

650mm轧机安装传感器以直接测量的方法来监测轧制力矩难度很大,一是轧机设计时没有考虑安装传感器的位置;二是由于轧钢生产现场环境十分恶劣,很难保证传感器的寿命,国产的传感器吨位小,寿命也达不到要求;进口传感器价格昂贵,安装也是问题,因而采用间接监测方法,建立适合于轧钢机的数学模型,以达到间接监测轧制力矩而不改变轧机内部和外部结构。这是以微电子技术对传统轧钢工业的改进和创新,利用电参数来长期监测轧制力矩,并适合多种类型轧机。

1.1 轧制力矩的测量

要建立数学模型,首先要进行轧制力矩提取,650mm轧机轧制力矩测试点选在齿轮座与减速机之间,具有转速较低,转动平稳,信号引出滑环易于安装,输出力矩大,测试信号比较灵敏等特点。采用由电阻应变片作为敏感元件构成力矩传感器来测量轧制力矩。根据现场环境、安装角度和对象,电阻应变片电阻值选用120Ω,用粘结剂502胶粘贴在被测件上,绝缘电阻应在50~100MΩ以上。同时应变片的阻值变化应保证相邻桥臂的阻值之差在0.3Ω以下,应变片组成电桥后,用弹性较大的胶水(南大704胶)进行密封保护。尚有待视察针对650mm轧机这种纯扭(略去弯曲影响)旋转轴,贴片位置和接桥(全桥)方式如图1所示。

由于被测对象是旋转体,贴好的应变片无法与信号的传输电缆直接相连。为此,设计一套能够传送电阻应变片的电阻变化率的引电装置如图2所示。易造成破断滑环由绝缘性能好的材料制成。滑环4条槽内镶有铜环,将滑环固结在旋转轴上随其转动,应变片组桥后的4条线与铜环相连,铜编线与支架上绝缘弹簧相连,用一根四芯屏蔽电缆与铜编线相连,另一端接入动态电阻应变仪的接线柱上。安装方便,信号明确。

1.2 数学模型的建立

应用回归分析的方法来建立主电机轧制力矩的数学模型,以实现对轧制力矩长期监测。传动轧辊所需电动机轴上力矩由采利柯夫理论知:

式中 Mc为电机力矩;Mr为轧制力矩;Mf为折算到轧机轴上的摩擦力矩;Mh为空转力矩;Md为折算到电机轴上的动态力矩;i为轧辊轴到电机轴的传动比。

当轧机结构、效率和摩擦系数选定后,令i=1,MhMd可视为常数β,Mf除与摩擦系数有关外还与轧制力矩有关,转速的变化是影响摩擦力矩的主要因素,假设为线性关系,则Mf=γn,γ为比例系数,式(1)可写为

式中 I为电机电流;U为电机电压;n为转速;α为电机功率折算系数。

应用多元线性回归的方法,并根据实测数据,得出线性方程模型:

利用上述原理及方法,n的取值范围70~150r/min,650mm轧机n为88r/min,计算出的数据与力矩传感器测量出的数据接近,所以公式(3)可作为轧制力矩的数学模型,实际上完全可以达到长期监测轧制力矩的目的,间接监测轧制力矩的误差可控制在5%以内。

2 系统的配置及软件设计

2.1 二次智能监测仪表

该轧制力矩监测系统是以IPC工控机为主体的微机系统,系统结构框图如图3。其硬件配置如下:IPC工控机系统,A/D转换器,传感器及变送器群,LQ-1600K打印机,信号转换柜、光电编码器,声光报警系统等。

温度传感器选用美国A/D公司集成温度传感器AD590,输出电流与温度成正比,每度对应输出1μA的电流,有效输出0~1.5V,对应温度0~150℃,足以满足监测主电机温度范围10~60℃的要求。抗扭强度--当资料成屈从现象时由于AD590是电流输出,因此,还有安装、使用、维修方便,抗干扰性强的特点。

电涡流传感器选用高精度的非接触式传感器,监测主电机转子径向位移、轴心轨迹。

变送器分别采

硅胶水压试验机
陶瓷弯曲试验机
陶瓷弯曲试验机
济南第二试验机厂