Устройство для программной закалки длинномерных изделий

Устройство для программной закалки длинномерных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОЙ ЗАКАЛКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержаще е подъемный механизм, импульсный датчик перемещения, счетчик импульсов , программньй блок частоты, реверсивный счетчик и регулятор скорости, причем выход подъемного механизма через импульсный датчик перемещения соединен с вычитающим входски реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу регулятора скорости , подключенного к подъемному механизму , отличающееся тем, что, с целью првьвиения качества закалки, в него введены измеритель температуры, блок разности частот , три схемы И и триггер, причем прямой выход триггера соединен с первьш входом первой схемы И, выход которой подсоединен к суг шируюцему входу счетчика импульсов , инверсный выход триггера соединен с установочным входом счетчика импульсов и первьв4 входом второй схемы И, выход которой соединен с эычита1едим входом счетчика импульсов, вторые входа первой и втсфой схемы И соединены с выходом импульсного датчика перемющения , выход счетчика импульсов соединен с вход

СОЮЗ СсжТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юсудАРстве ный нОмитет сссР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3386946/22-02 (22) 03.02. 82 (46) 07.05 . 83. Вюл, Ф .17 (72) 3.С. Заневский, Г.В. Еропачев, T.Ñ. Леготкина, H.И. Лицин и В. Н.ущаков (71) Пермский политехнический институт (53) 621.785.616(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 749918, кл. С 21 D 1/82, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАИИНОИ

ЗАУЛКИ.-ДЛИННОИЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее подъемный механизм, импульсный датчик перемещения, счетчик импульсов, программный:блок частоты, реверсивный счетчик и регулятор скорости, причем выход подъемного механизма через импульсный датчик перемещения соединен с вичитающим входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу регулятора скорости, подключенного к подъемному ме. ханизму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества закалки, в него введены измеритель температуры, блок разности час„„SU„„1016385 А тот, три схемы И и триггер, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первой схемы И, выход которой подсоединен к суюжрующему входу счетчика импульсов, инверсный выход триггера соединен с установоч-. ным входом счетчика импульсов и первым входом второй схема И, выход которой соединен с вычитавщим входом счетчика. импульсов, вторые axon первой и второй схемы Й соединены с выходом импульсного датчика перемещения, выход счетчика импульсов соединен с. входом триггера н с.первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с инверсным выходом триггера, выход третьей .-.схе-. g мы И подсоадинен к входу программного блока частоты и к входу измерителя температуры, выход измерителя температуры .соединен с первым зходом блока разности частот, второй вход которого соединен с выходом програм- » иного. блока частоты, а выход блока разности частот соединен с суйми- рующим входом реверсквяого счетчика, установочный вход которого. соедИнен с инверсным выходом триггера;

1016385 Изобретение относится к технике закалки длинномерных изделий, например труб, валов переменных сечений в баке с жидкостью, и может быть использовано в металлургической промышленнбсти. 5

Наиболее близким к.изобретению по технической сущности является устройство для программной закалки, в котором с целью получения необходимой степени закалки по высоте за- 0 каливаемого изделия, имеющего переменную конусность, использованы им.пульсный датчик перемещения, сигнал которого через счетчик импульсов пе.реключает программный блок частоты, кроме того, выход импульсного датчика перемещения поступает на один из входов реверсивного счетчика, на второй вход которого поступает сигнал с программного блока частоты, разностный сигнал на выходе реверсивного счетчика управляет регулятором скорости. Регулятор скорости соединен с подъемным устройством, выход которого соединен с входом импульсного датчика перемещения. Применение в этой схеме счетчика импульсов, на вход которого поступают сигналы с импульсного датчика перемещения, а выходной сигнал счетчика импульсов управляет программным блоком частоты,30 позволило повысить точность подцержания заданного режима закалки за счет точного задания технологической программы извлечения изделий $1).

В известном устройстве скорость Э5 подъема иэделия зависит от сигнала на выходе реверсивного счетчика. В процессе закалки очень важно знать температуру, до которой охлаждались участки заготовки, и именно по скорости охлаждения температуры сечений производить расчет технологического режима. Учесть при расчете все причины, иэ-за которых может произойти изменение скорости охлаж" дення (температура воды и воздуха в закалочном баке, температура нагрева изделия в печи, температура окружающей среды и др.), невозможно и это приводит к снижению качества закал" ки. 50 !

Поэтому необходимо замерять тем-. пературу в определенных сечениях и по этому сигналу вводить поправку, т.е. изменять скорость вытяжки изделия.

Однако устройство не позволяет этого сделать.

Целью изобретения является повышение качества закалки длинномерных иэделий. 60

Эта цель достигается тем, что устройство для программной закалки длинномерных изделий, содержащее подъемный механизм, импульсный датчик перемещения, счетчик импульсов,. 65 программный блок частоты, реверсивный счетчик и регулятор скорости, причем выход подъемного механизма через импульсный датчик перемещения соединен с вычитаклцим входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом регулятора скорости, подключенного к подъемному мехаиизму, в Hего введены измеритель температуры, блок разности частот, три схемы И и триггер, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первой схемы И, выход которой подсоединен к суммирующему входу счетчика импульсов, инверсный выход

;триггера. соединен с установочным вхо дом счетчика импульсов и первым входом второй схемы И, выход которой соединен с вычитающим входом счетчика импульсов, вторые входы первой и второй схемы И соединены с выходом, импульсного датчика перемещения, выход счетчика импульсов соединен с входом триггера и с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с инверсным выходом триггера, выход третьей схемы И подсоединен к входу программного блока частоты и к входу измерителя температуры, выход измерителя температуры соединен с первым входом блока разности частот, второй вход которого соединен с выходом программного блока частоты, а выход блока разности частот соединен с сумьжруикцим входом реверсивного счетчика, установочный вход которого соединенс инверсным выходом триггера.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для программной закалки длинномерных изделий; на фиг. 2 — то же, счетчика импульсов и триггера; на фиг. 3 — то же, программного блока частоты; на фиг. 4то же, измерителя температуры.

Устройство для программной закалки длинномерных иэделий содержит подъемный механизм 1, импульсный датчик 2 перемещения, первую 3, вторую 4 и третью 5 схемы И, триггер

6, счетчик 7 импульсов, программный блок 8 частоты, измеритель 9 температуры, блок 10 разности частот, реверсивный счетчик 11, регулятор

12 скорости °

Импульсный датчик 2 перемещения может быть, например, индуктивным, работающим на срыве генерации ри прохождении над магнитной системой датчика зубьев зубчатого колеса, связанного с валом двигателя подъемнсго механизма. Число. зубьев колеса определяется требуемой точностью замера перемещения.

Счетчик 7 представляет собой систему реверсивных счетчиков 13 (схе- мы HE-6)с дешифраторами 14, коммутатор 15, схемы 16 совпадения (схемы И) 1016385

1 и схемы 17 суммирования (фиг. 2). тупая в распределитель, включает ьъоВначале при опускании иэделия рое реле 30 (контакт 33) и нодключасчетчики 13 .работают в режиме сумми- ет термопару 27 к входу усилителя 28, рования, котбрый устанавливается выход которого соединен с входом при включении питания:системы, при преобразователя 29, например мультиэтом на прямом выходе триггера 6 5 вибратора Роера, частота которого устанавливается "1". а на инверсном- пропорциональна усиленной ЭДС термо-.

"0" ° В результате входные импульсы пары. Третий входной импульс через . с.датчика перемещения поступают че- распределитель включает третье реле рез первую схему разрешения на сум- 30 и к входу усилителя подключаетмирующий вход счетчика импульсов. 10.ся вторая термопара 27 и т. д. ВыВыходЫ счетчиков 13 соединены с бор термопар-производится по порядку, соответствующими .входами дешифрато- так как они расположены по длине ров 14 (схемы ИД-3); выходы которых изделия, и входные импульсы в блок поступают в коммутатор 15. На схе- иэмерителя температуры поступают по мах 16 совпадения набираются числа, )5 мере извлечения иэделия. Реле 30 соответствующие длине Изделия, при- сработано постоянно, а остальные чем число, набранное на схеме 16 реле срабатывают при приходе соот(выход А .коммутатора 15), соответст- ветствующего входного импульса, -из вует полному погружению. При опус- . .них в каждый момент. времени включекании изделия все схемы 16 закрыты 2О но только одно реле. уровнем запрета с инверсного выхода Счетчик 11 — реверсивный напритриггера 6 и только при наборе счет- мер ИЕ-6. чиком числа, соответствующего полно- Регулятор 12 состоит иэ нескольму погружению изделия, срабатывает ких тири сторных коммутаторов, при триггер 6 и разрешается работа всех включении каждого иэ них шунтируетсхем 16. .: ся та или иная часть сопротивления, 25

Триггер 6 — триггер k9 -типа. включенного в роторную цепь двигатеПрограммный блок 8 частоты (фиг.3) ля. В зависимости .от комбинации на состоит из генератора 18, системы . выходе счетчика 11 включается опресчетчиков 19, дешифраторов 20, ком- деленный коммутатор. мутатора 21, схем 22 совпадения, де- 30 Сборка эакаливаемых длинномерных шифратора 23 участков, счетчика 24 изделий содержит адно балластное . участков, схемы 25 суммирования, изделие. Перед нагреванием в печи триггера 26. в балластное изделие встраиваются

В коммутаторе и схемах 22 совпа- термопары в определенных сечениях дения набираются коэффициенты, на 35 и провода от термопар через специалькоторые должны делиться частота ге- ную трубу выводятся наружу. Глубина нератора 18. Выходная частота с триг- эачеканки термопар определяется расгера 26 соответствует частоте за- четным путем. При закалке длинномердания программного блока частоты. ных полых изделий термопара зачеканиИмпульсы со счетчика импульсов 40 вается на уровень половины толщины через третью схему И устройства для стенки изделия и процесс -извлечения пр ограммной закалки поступают на ведется с коррекцией по температуре ч канин счетчик 24 участков. При приходе этого сечения. Точность зачекан первого импульса, поступающего в .термопар определяет точность ведения сч ч ет ик 24 участков . появляется еди-, процесса охлаждения закаливаемлх с.

45 лластное ничный уровень на первом выходе де- длинномерных изделий.. Балласт шифратора 23 и.открывается первая изделие находится в тех же условиях, схема 22 совпадения, а все осталь-. что и основные закаливаеьые изделия, ные схемы 24 заперты. поэтому по его охлаждению можно су"

4 дить об охлаждении других изделий.

Измеритель 9 температуры (фиг. ) 5Я Блок 10 разности частот собран, состоит йэ блока 27 термопар, уси- например на нове т гера. Если в лителЯ 28 постоЯнного тока и пРеобРа- базовую цепь оного плеча триггера зователя 29 напряжение-частота 29, подать сигнал с щной частой, а в блока 30.Реле, РаспРеделителЯ 31, б эов цепь другого плеча — с угой контактов 32-36. Первый входной им 55 частотой, то частота сигнала, снимапульс со счетчика импульсов - сигм - е ого,с юбого.в хода триггера, -равсо схемы 16 через схему 17 и третью на разности входных частот. схему И устройства для программной закалки — поступает на распределитель Устройство работает следующим и включается первое реле 30, ста- . образом. новящееся на самоблокировку (кон- 6Î Сборка изделий, включающая балласткой станав32) Контакт 36 реле подключа- ное изделие, перед закалко у такт . онтакт

ый за анее опреет выход изм мерителя температуры к од- ливается на некотор, з р н н эакалочным баному иэ вх в одов блока разности частот.. деленный уровень над ч ется питание всей систеВ и вхо ной импульс со схемы 16 ком и включается пи торо вход через схему 17 и третью схему И, пос- 65 мы. При этом тр р м т игге 6 устанавливает1016385 ся в "1" и открывается первая схем

3 И, закрываются вторая и третья схе.мы 4 и 5 И,.запрещается работа ревер-. сивного счетчика 11 и схем 16 счетчика импульсов.

Далее нагретые иэделия опускаются в бак с жидкостью подъемным механизмом 1. Сигнал .с импульсного датчика

2.перемещения поступает на суммирующий вход счетчика 7 импульсов через открытую первую схему. 3 H. Пол- 10 нее опускание изделий в бак фиксируется срабатыванием схемы 16 и перебросом триггера в "0". Подъемный механизм 1 останавливается оператором .и далее процесс извлечения ве- 15 дется автоматически. При перебросе триггера в "0" открываются вторая и третья схемы 4 и 5 И, схемы. 16 счетчика импульсов и разрешается работа реверсивного счетчика 11, запрещается работа первой схемы 3 разрешения, т. е. счетчик 7 импульсов переключается на режим вычитания.

Сигнал со счетчика 7 поступает на вход программного блока 8 частоты через схему 5, на выходе которого появляется определенная частота задания, поступающая на первый вход блока 10 разности частот. На второй вход блока 10 поступает сигнал с измерителя 9 температуры. Частота импульсов на выходе измерителя пропорциональна температуре сечения изделия. Причем при включении измерителя 9 частота импульсов на выходе измерителя пропорциональна тем- 35 пературе сечения изделия. Причем . при включении измерителя 9 частота на его выходе пропорциональна ЭДС термопары, помещенной в первом от поверхности жидкости в баке участке . щ закаливаемого иэделия. Поэтому в блок разности частот задается корректирующий сигнал для первого (к уровню воды) участка изделия. Сигнал с выхода блока 10 поступает на сум- 45 мирующий вход реверсивного счетчика

11, при этом сигнал с выхода счетчика 11 поступает на вход регулятора

12 скорости, управляющего подъемным механизмом 1. Двигатель начинает разгоняться и поднимает .сборку изделий.

При подъеме сигнал с датчика 2поступает через блок 4 на вычитающий вход блока 7 и на вычитающий вход блока 11. Число на выходе блока 11 поступает на регулятор 12 и устанав- 55 ливается определенная скорость подъема. Чем выше температура поднимаемой части изделий, тем выше частота с блока 9, тем меньше сигнал с блока

10. 8 результате подъем осуществляется медленнее.

Счетчик 7 импульсов выдает сигнал при наборе определенных чисел (срабатывают соотзетствующие схемы 16) .

Числа соответствуют технологической программе и определяют места изменения конусности,при закалке изделий с переменной .конусностью или место изменения сечения при .закалке иэделий со ступенчатым изменением сечения. При вычитании в блоке 7 набирается второе определенное число . и выдаЕтся сигнал на переключение частоты заданйя блока 8. При этом переключается и канал измерителя 9 температуры (включается сигнал с термопары, встроенный в сечении, находящемся на втором участке изделия),.

На выходе измерителя 9 появляется частота, пропорциональная ЭДС термопары, замеряющей температуру на втором участке.. Чем больше температура. второго участка, тем больше частота с измерителя 9 и тем меньше частота на..выходе блока 10 .разности частот, поступающая на блок 11, и, наоборот, при меньшей температуре частота с блока 9 меньше и больше частрта задания с блока 10. При. этом меняется выходной сигнал -счетчика 11, поступающий на вход регулятора 12, и меняется скорость вытяжки.

При изменении текущей скорости изменяется частота сигналов с датчика 2, поступающая на вычитающий вход реверсивного счетчика 11, и на выхаде счетчика 11 устанавливается число, определяющее скорость вытяжки. Сборка изделий поднимается.медленнее (быстрее) и большее (меньшее) время находится в закалочной жидкости. Таким образом, корректирующий сигнал блока 9 позволяет ввести поПравку по температуре и более качественно проводить процесс закалки.

При наборе. следующего определенного числа .счетчиком 5 происходит вновь переключение частоты в блоке

8 и канала в блоке 9, меняется сигнал на выходе блоков 10 — 12, устанавливается новая скорость вытяжки и т. д.

ВНИИПИ Заказ 3323/28

Тираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", Г.Ужгородюул.Проектная,4