劉志安
摘要:本文由冷軋薄板廠由PLC控制的橫切線的入口鋼卷測(cè)量系統(tǒng)出發(fā),根據(jù)測(cè)量光電開關(guān)的高度、運(yùn)卷小車的高度、位移傳感器的讀入值及V型鞍座的V型角度等數(shù)據(jù)建立一個(gè)測(cè)量冷軋鋼卷直徑的通用數(shù)學(xué)公式。
關(guān)鍵詞:位移;三角函數(shù);半徑
前言
卷徑是冷軋鋼卷的一個(gè)重要參數(shù)之一,在我們冷軋廠酸洗、軋機(jī)、平整、重卷、橫切等生產(chǎn)線的入口都有一套測(cè)徑裝置。通過(guò)測(cè)量計(jì)算出來(lái)的鋼卷直接可以用來(lái)計(jì)算鋼卷的重量,長(zhǎng)度等重要的生產(chǎn)線原始數(shù)據(jù),也是生產(chǎn)過(guò)程中必要的參數(shù)。
1測(cè)量原理
每條生產(chǎn)線測(cè)量直徑的方法都各有不同,但都離不開數(shù)學(xué)計(jì)算,本文介紹的這種計(jì)算方法就是利用三角函數(shù)來(lái)精確計(jì)算鋼卷直徑的簡(jiǎn)便方法?,F(xiàn)在將這種方法用數(shù)學(xué)公式表示出來(lái),以便在相似的環(huán)境中能夠套用且更方便的計(jì)算。
1.1、需要的已知數(shù)值;
為了計(jì)算鋼卷的半徑,我們需要在小車升降過(guò)程測(cè)量許多值:
測(cè)量系統(tǒng)以小車軌道的水平面為基準(zhǔn)面;
1.需要一個(gè)高度確定且與鋼卷直徑合適的光電開關(guān)(測(cè)量點(diǎn)到小車軌道的高度設(shè)為L(zhǎng)1)
2.運(yùn)卷小車上需要安裝升降位移傳感器(其位移讀出值設(shè)為l)。
3. 需要事先測(cè)量鋼卷小車V型鞍座的鞍座夾角(設(shè)為θ)。
4. V型鞍座夾角到小車軌道的高度(設(shè)為L(zhǎng)2)
如圖1:
1.2、計(jì)算過(guò)程;
鋼卷的半徑時(shí)在小車托起鋼卷過(guò)程中計(jì)算出來(lái)的,當(dāng)小車托起鋼卷升起直到擋住光電開關(guān)信號(hào)的那一刻,我們的PLC迅速記錄此時(shí)的位移傳感器高度值l.此時(shí)我們已經(jīng)得到了所有需要的數(shù)據(jù)。 如
可以看出,鋼卷的半徑設(shè)為R,由圖可以看出
L1 = L2 + l + L3 + R?(1)
請(qǐng)注意,這里的L3不緊緊是一個(gè)鋼卷的半徑,由于是V型的鞍座,對(duì)應(yīng)于不同卷徑的鋼卷,鋼卷和小車鞍座的間隙就不同的,所以我們的L3要通過(guò)三角函數(shù)來(lái)計(jì)算。這里,L1,L2為已知數(shù),l為PLC從位移傳感器讀出的小車上升數(shù)值,而L3的數(shù)值需要計(jì)算?,F(xiàn)L3的圖示如下 圖 3:
圖3可以看出,L3的數(shù)值由鋼卷的半徑R和鋼卷與小車的間隙組成。而小車和鋼卷的間隙根據(jù)不同的卷徑大小的鋼卷不同。所以需要引入幾何三角函數(shù)來(lái)計(jì)算。由三角函數(shù):
2直徑測(cè)量的應(yīng)用
經(jīng)過(guò)計(jì)算我們得出了鋼卷半徑和所有測(cè)量數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)的關(guān)系,
其中:R為鋼卷半徑,L1為光電開關(guān)高度,L2為小車高度,l為位移傳感器讀數(shù),θ為小車V型鞍座夾角。
對(duì)于同一個(gè)生產(chǎn)線這里的L1 L2 θ值都是固定值,只有位移傳感器的讀入值l是變化的,l值也不僅僅是小車上升碰到感應(yīng)光電開關(guān)得到,也可以在小車下降時(shí)失去光電開關(guān)信號(hào)時(shí)得到??梢钥吹竭@種測(cè)量直徑的方法簡(jiǎn)單,通用。
而對(duì)于不同的生產(chǎn)線這里的 L1 L2 l θ 都不相同,但是套入這個(gè)公式后我們可以輕易得到鋼卷半徑的數(shù)值R。而生產(chǎn)數(shù)據(jù)中需要的直徑數(shù)據(jù)2R 。
結(jié)束語(yǔ)
這種計(jì)算鋼卷直徑的方法不但測(cè)量簡(jiǎn)單,計(jì)算方便,而且可以在我們生產(chǎn)過(guò)程中鋼卷移動(dòng)時(shí)就計(jì)算出來(lái),不需要單獨(dú)的測(cè)量和計(jì)算時(shí)間,節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間,通過(guò)三角函數(shù)的計(jì)算,我們又保證的最后數(shù)據(jù)的精確性。是一種值得推廣的方法。而且這種簡(jiǎn)單套用幾個(gè)固定值,通過(guò)小車高度位置測(cè)量得到我們所要的數(shù)據(jù)的方法不僅僅可以用到測(cè)量直徑上邊,我們同樣的方法也可以測(cè)量計(jì)算出產(chǎn)品的其他參數(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]張書立, 姬麗娟, 于飛,等. 鋼卷包裝機(jī)組信息測(cè)量與跟蹤技術(shù)的應(yīng)用[J]. 冶金設(shè)備, 2008(5):4.