Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки

Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз Советскик

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЗЬСТВУ

gii893463 (61) Дополнительное к ввт.саид-ву(22) Заявлено 15.0280 (21) 2882457/25-27 (51)М. Кл.з с присоединением заявки М—

В 23 К 13/00

В 21 С 37/08

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.12,81 Бюллетень N9 48

Дата опубликоваии» описания 301281 (53) УДК 621. 791. . 77 (088. 8) A.Ñ.ÏîTàíèH, Е.М.Халамез, Б.Г.Барменков, A.A.Ôîòîâ, В.M.Bëàñoâ, В.З.Гринберг и С.М.Газман (72) Авторы изобретения

1

Уральский научно-исследовательский Институт трубной промышленности (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к сварке, а точнее к области автоматизации процесса сварки труб токами высокой частоты и может быть использовано при автоматизации трубоэлектросварочных станов.

Известны способы регулирования, в которых для получении управляющего сигнала служат изменения температуры сварного шва, измеряемой фо- тодатчиком, величина интегрального излучения очага расплавления, измеряемая фотопирометром (11 и Pj °

Эти способы обладают тем недостатком, что для их реализации используются фотодатчики или пирометры.

При сварке стальных труб в настоящее время сварочные валки охлаждают водой, охлаждают водой также ферритовую наборку, при этом образуется пар, мешающий работе оптических приборов. Кроме паров, показания приборов искажает пыль и грязь, оседающая на оптике. При изменении температуры шва помехой является неравномерное образование грата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки продольных кромок сформованной трубной заготовки, при котором изменяют мощность источника нагрева в зависимости от отклонений толщины формуемой ленты и величины, характеризующей нагрев в очаге сварки P).

Этот способ обладает тем недостат10 ком, что сигнал снимается не в момент сварки, а позднее, когда труба уже сварена. По этой.же причине связь температура сварки - сигнал с датчика ослаблена.

Цель изобретения — повышение на.1 дежности и качества стабилизации про цесса сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического управ20 ления процессом высокочастотной сварки продольных кромок сформованной трубной заготовки, при котором изменяют мощность источника нагрева в зависимости от отклонений толщины формуемой ленты и величины характеризующей нагрев в очаге сварки непосредственно перед точкой схождения кромок заготовки шунтируют часть сварочного тока и в качестве вели30 чины, характеризующей нагрев в оча893463

1О

S0

60 б5 ге сварки, принимают величину этой части тока.

На фиг.1 изображена. блок-схема

У реализующая способ,; на фиг.2 — клеть для сварки труб, . ос @ествляющая шунтирование части сварочного тока.

Блок-схема содержит измеритель 1 толщины свариваемой ленты, датчик 2 величины сварочного тока, включаю-ший ь себя клеть с разрезным вал-. ком, элементы 3 и 4 сравнения, суммирующий элемент 5, задатчик 6 толщины, задатчик 7 величины сварочного тока, усилитель 8 рассогласования, регулятор 9, орган 10 ручного управления мощностью высокочастотного генератора, индикаторы 11 и 12 нуля высокочастотный генератор 13, формуемую ленту 14.

Шунтированные части тока осуществляют при помощи специальной с разрезным валком клети для сварки труб.

Клеть состоит из нижнего валка

15, левой 16 и правой 17 половин верх него валка, установленных на раме 18.

На раме 18 установлены также подпружиненные токосъемники 19 и 20.

Ось 21 валков электрически изолирована и от рамы 18, и от половин валков 16 и 17.

Трубная заготовка 22 входит в калибр, образованный валками, касаясь своими кромками половин верхнего валка. Часть тока, индуцируемая в кромках заготовки индуктором, подается от левой кромки заготовки 22 через левую половинку 16 верхнего валка; через токосъемник 19 и, соответственно, от правой кромки заготовки 22 через половинку 17 верхнего валка и токосъемник 20 на вход выпрямителя, с выхода выпрямителя — на усилитель. Клеть с разрезными валками, выпрямитель и усилитель являются датчиком 2 величины сварочного .тока.

Предусмотрена работа стана в режиме ручного управления и в режиме автоматического управления. В режиме ручного управления разрывается. связь между элементом 4 сравнения и регулятором 9.

Перед ключением стана в режим автоматического управления производят настройку вручную, изменяя мощность генератора 13 при помощи органа 10 ручного управления. При этом добива ются наименьшей величины грата при удовлетворительном качестве сварки.

Выбрав нужный режим сварки, устанав» ливают задатчики 6 и 7 в такое положение, чтобы индикаторы 11 и 12 нуля показывали нуль. После этого стан переводят в режим автоматического управления.

Устройство в режиме автоматического управления раб тает следующим образом.

Если в pQ- 3VJlb Tel f- как,. °, пб > возмущающего фактора, нацрим р изменения ширины формуемой ленты 14 или изменения напряжения питающей сети, величина тока, нагревающего кромки, уменьшилась, то сигнал, поступающий с датчика 2 величины сварочного тока на вход элемента 4 сравнения, тоже. уменьшится. На выходе элемента 4 сравнения появится сигнал, под воздействием которого регулятор

9 увеличивает мощность на выходе генератора 3 до тех пор, пока сигнал с датчика 2 величины сварочного тока не достигает своего прежнего значения. При этом сварочный ток сравняется с заданным и температура нагрева КроМоК яе понизится.

При изменении толщины сваривае— мой ленты на выходе элемента 3 сравнения появится сигнал, пропорциональный изменению толщины формуемой ленты, воздействующий на вход усилителя 8 рассогласования. Под воздействием сигнала с выхода усилителя 8 рассогласования уменьшится сигнал г. выхода суммирующего элемента 5, что равносильно изменению сигнала с задатчика 7 величины сварочного тока.

Таким образом, сигнал на входе элемента 4 сравнения, который был равен сигналу с задатчика 7, соответствовавшему определенной толщине ленты. изменится в зависимости от приращения толщины ленты, проходящей через зону

;сварки. Поскольку толщина ленты уменьшилась, то уменьшится и сигнал сум мирующего элемента 5 на элемент 4 сравнения. При этом появится сигнал на входе регулятора 9, мощность генератора будет уменьшаться до тех пор, пока сигнал с выхода суммирующего элемента 5 не сравняется с сигналом датчика 2 сварочного тока, который тоже уменьшается при уменьшении мощНости генератора. При этом уменьшит" ся сварочный ток, и температура сварки не повысится вследствие уменьшения толщины ленты, а останется в заданных

jrpeaeaax.

Величина передаточного коэффциента усилителя 8 рассогласования подбирается опытным путем.

Предлагаемый способ позволяет осуществить стабилизацию температуры свар ки, не прибегая при этом к использованию фотодатчиков и пирометрических датчиков, что приводит к повышению надежности стабилизации. Кроме того, регулирующий сигнал получается непосредственно в момент сварки, что позволяет увеличить быстродействие систв ы и качество регулирования.

Кроме того, шунтирование части тока, идущего по кромкам непосредственно перед точкой охлажления кромок, улучшает форму внутреннего грата, 89 346 l иг.

Ani уменьшает канлеобра. опание, что является нзвестним фактом.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки продольных кромок сформованной трубной заготовки, при котором изменяют мощность источника нагрева в зависимости от отклонений толщины формуемой ленты и величины, характеризующей нагрев в очаге сварки, о т л и ч а ю щ и й— с я, тем, что, с целью повышения надежности и качества стабилизации проВНИИПИ Заказ 11336/16

Тираж 1151 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

1десса сварки, непосрецственно перед точкой схожцения заготовки шунтируют часть сварочного тока и в качестве величины, характеризующей нагрев в очаге сварки, принимают величину этой части тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Я 570469, кл. В 23 К 13/00, 1975.

-2. Авторское свидетельство СССР

Р 200060, кл. В 23 К 13/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 560716, кл. В 23 К 13/00, 1975,(про тотип).