Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью

Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

{u)998544

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 749918 (22) Заявлено 091?81 (21) 3361408/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23} ПриоритетР4)М g+ З

С 21 3 11/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

РЗ) УДК 621.785. ,616(088.8 ) Опубликовано 230233. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 2302ВЗ (72) Авторы изобретения

- Э.С. Заневский, Г. В. Кропачев, Т.С. Лего

Н.М. Лицын и В.Н. Ушаков, Ф

- т.: й.„

Пермский политехнический институт. j Гх .", :.О ;.-.,::, Иие мтчемеемеч мчите,, (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОЙ ЗАКАЛКИ

ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПЕРЕМЕННОЙ

КОНУСНОСТЬЮ

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

По основному авт. св. Р 749918 известно устройство, в котором с целью получения необходимой степени закалки по высоте закаливаемого изделия, имеющего переменную конусность, использованы импульсный датчик перемещения, программный блок частоты, реверсивный счетчик и счетчик импульсов. Один из входов реверсивного, счетчика через импульсный датчик перемещения соединен с выходом подъемного устройства, а второй вход этого счетчика через программный блок час.тоты соединен с выходом счетчика импульсов. На вход счетчика импульсов поступают сигналы с импульсного датчика перемещения. Выход реверсивного счетчика через регулятор скорости соединен с входом подъемного устройства 1 .

В системе переход с одной скорости извлечения на другую происходит с достаточно большим перерегулированием, и особенно неточен в диапазоЪ не низких скоростей, в связи с тем, что информация с импульсного датчика перемещения на низких скоростях поступает редко. Диапазой низких скоростей извлечения наиболее применим в устройствах програймной закалки. Установившийся режим сопровождается колебаниями скорости около заданного значения с достаточно большой амплитудой. B результате нзвлекае . мое изделие движется рывками.Все это приводит к тому, что определенные сечения охлаждаются неравномерно и качество. закалки понижается.

Целью изобретения является повышение точности поддержания заданного режима закалки длинномерных изделий и улучшение качества закалки.

Эта цель достигается.тем, что

20:устройство дополнительно содержит блок перемножения, четыре схемы И и триггер, причем вход триггера соединен с выходом счетчика импульсов, прямой выход триггера соединен с пер«

25 вым входом первой. схемы И, а инверсный выход соединен с первым входом . второй схемы И, вторые входы первой и второй схем И соединены с выходом импульсного датчика перемещения, вы30,ход первой схемы И соединен с сумми998544 рующим входом счетчика импульсов, а. выход второй схемы H подсоединен к вычитающему входу того же счетчика; выход датчика перемещения соединен с первым входом третьей схемы И и с первым входом блока перемножения, первый выход которого подсоединен к второму входу третьей схемы И, выход программного блока частоты соединен с первым входом четвертой схемы И и с вторым входом блока перемножения, второй выход которого соединен с вторым вХодом четвертой схемы И, третьи входы обоих третьей и четвертой схем И соединены с инверсным выходом триггера, выход третьей схемы H сое- 15 динен с вычитающим входом реверсивного счетчика, а выход четвертой схемы И подсоединен к суммирующему входу реверсивного счетчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема 20 устройства для программной закалки . длинномерных изделий с переменной конусностью; на фиг. 2 — принципиальная схема одной схемы преобразования блока умножения; на фиг. 3— структурная схема программного блока частоты.

Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью содержит подъемный ме-. ханизм 1, импульсный датчик 2 перемещ и ия, первую 3 и вторую 4 схемы И, счетчик 5 импульсов, триггер б, программный блок 7 частоты, третью 8 и четвертую 9 схемы И, блок 10 умножения, реверсивный счетчик 11, ре- З5 гулятор 12 скорости.

Импульсный датчик 2 перемещения может. быть индуктивным, работающим на срыве генерации при прохождении над магнитной системой датчика зубь-40 ев зубчатого колеса, связанного с валом двигателя подъемного механизма 1.

Счетчики 5,и 11 реверсивные, способные работать как в режиме суммирования, так и в режиме вычитания, выполненные, например, на микросхемах К155ИЕб и логике К155ЛАЗ.

Регулятор 12 скорости состоит из нескольких тиристорных коммутато- 50 ров, переключаемых по сигналам реверсивного счетчика 11. При включении каждого иэ коммутаторов шунтируется та или иная часть сопротивления, включенного в роторную цепь двигателя. В зависимости от комбинации на выходе счетчика 11 включается определенный коммутатор и устанавливается определенная скорость извлечения.

Блок 10 умножения представляет собой две схемы преобразования импульсов с равномерным шагом с датчика перемещения и программного блока частоты, с последующим выделением числа импульсов: за фиксированный промежуток времени. 65

Схема выполнена, например, на микросхемах серии К155 и содержит генераторы 13 и 14 (общие для обеих схем преобразования блока умножения) счетчик 15 и схемы 16-18 совпадения, формирователь 19, схема 20 совпадения, счетчик 21, регистр 22.

Устройство работает следующим образом.

Счетчик 21 считает импульсы, приходящие с генератора 13. По импульсу датчика перемещения производится занесение содержимого счетчика 21 в регистр 22 и сброс счетчика. 21. Таким образом, число, записанное в регистре 22, определяет длительность " паузы между импульсами с датчика перемещения, а частота генератора

13 выбирается такой, чтобы на самой низкой скорости вращения подъемного механизма не происходило переполнение счетчика 21. На выходе регистра 22 число выдается в двоичном коде, Каждый разряд числа поступает на соответствующую схему И схемы 17 совпадения, на вторые входы которой поступают проинвертированные (в схеме

16 совпадения ) соответствующие разряды числа, сосчитанного счетчиком 15 (счетчик 15 считает импульсы генератора 14 ).

Чем больше пауза между импульсами датчика перемешения,тем на большее

1 число делится частота генератора 14 . и тем меньше частота на выходе формирователя 18.

B схеме 20 совпадения происходит выделение посылки импульсов за проме1 жуток времени Ь t (g t = „, где частота импульсов генератора 14 ).

Аналогично работает и вторая схема преобразования блока умножения, где управление регистром и счетчиком 21 производится импульсами программного блока частоты.

Далее импульсы с первого выхода блока умножения суммируются с импульсами датчика перемещения и при нали:чии сигнала разрешения поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 11, а со второго выхода блока умножения суммируются с импульсами программного блока частоты и поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика.

Введение блока умножения позволяет значительно улучшить динамические свойства устройства, особенно в диапазоне низких скоростей, повысить частоту переключения тиристоров в регуляторе скорости и уменьшить амплитуду автоколебаний скорости вращения подъемного механизма. Все это приводит к более точному выполнению технологического режима закалки и улучшению качества закалки иэделий.

998544

Затем изделие опускается подъемным устройством 1 в бак с жидкостью.

Сигналы с импульсного датчика 2 перемещения поступают через схему И 3 на суммирующий вход счетчика 5 импульсов. Полное погружение иэделия в бак фиксируется по количеству импульсов, которые сосчитал счетчик 5. Для изделий разной длины это разное число. Счетчик 5 реверсивный и содержит определенное количество схем совпадения (схемы И ), на входах которых набираются числа, соответствующие технологической программе (определяют место скачкообразного изменения конусности, т.е. длину участка длин- 60 номерного изделия с постоянной конусностью, сумма длин всех участков равна длине изделия ) . .При наборе счетчиком 5 числа, соответствующего полной длине изделия, срабатывает соот- б5 программный блок 7 частоты (фиг. 3 ) - делитель частоты с регулируемой частотой деления — состоит из генератора 23, системы 24 счетчиков, дешифраторов 25,. коммутатора 26, счетчика 27 участков, дешифратора 28 участков, схем 29 совпадения, схемы

30 суммирования, триггера 31.

В коммутаторе 26 и схемах 29 совпадения набираются коэффициенты, на которые должна делиться частота генератора 23. Выходная частота с триггера 31 соответствует частоте задания программного блока частоты.

Импульсы со счетчика 5 импульсов устройства для программной закалки 15 поступают в программном блоке частоты на счетчик 27 участков. При приходе первого импульса появляется единичный уровень на первом выходе дешифратора 28 и открывается первая 20 схема 29 совпадения, а все остальные схемы совпадения заперты.

С приходом второго импульса со счетчика 5 в счетчик 27 участков по- . является единичный уровень на втором выходе дешифратора 28 и открывается вторая схема 29 совпадения, а остальные закрыты. И частота генератора 23 будет делиться на число, записанное в схеме 29 и т.д.

Устройство для программной закалки,длинномерных изделий с переменной конусностью работает следующим образом.

Изделие перед закалкой устанавливается на некоторый заранее определенный уровень над закалочным ба-. . ком и включается питание всей системы. При этом триггер б устанавливается в "1", открывая первую схему

И 3 и закрывая вторую схему И 4, в 40 связи с этим запрещена работа третьей и четвертой схем И 8 и 9, а значит и реверсивного счетчика 11 и регулятора 12. ветствующая схема совпадения и переключается триггер б. Подается уровень запрета на схему И 3 и уровень разрешения на схему И 4. Счетчик 5 переключается на режим вычитания и разрешается работа схем 8 и 9. По этому же сигналу оператор останавливает подъемный механизм и далее управление подъемным механизмом производится автоматически.

Сигнал со счетчика .5 поступает. и на программный блок 7 частоты, который задает определенную .частоту задания на один иэ входов схеьы И 3, эта же частота задания преобразуется в блоке 10 умножения и поступает на второй вход схемы 9. Суммарный сигнал со второго выхода схемы 9 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 11, при этом с выхода счетчика 11 сигнал поступает на вход регулятора 12 скорости и двигатель подъемного механизма 1 начина ет разгоняться, поднимая изделие.

Сигнал с датчика 2 поступает через схему 4 на вычитающий вход счетчика

5, а также на один из входов первого сумматора 8 и на первый вход блока

10 умножения. С выхода 8 импульсы поступают на вычитаниций вход реверсивного счетчика 11. Таким образом, в реверсивном счетчике имеется первая и вторая разности двух сигналов (текущего и задания ). На выходе реверсивного счетчика 11.имеется число, которое поступает на вход регулятора 12 скорости и устанавливается некоторая определенная скорость вытяжки.

Счетчик 5 импульсов выдает сигналы при определенном наборе чисел (что соответствует местам скачкообразного изменения конусности ) ° При вычитании импульсов в счетчике 5 набирается второе определенное число, выдается сигнал на программный блок 7. частоты и меняется суммарный сигнал на выходе блока 9 и суммирующем входе счетчика 11.

В результате меняются выходной сигнал счетчика 11, поступающий на регулятор, и скорость вытяжки. При изменении текущей скорости изменяется сигнал с датчика 2 и суммарный сигнал на. выходе схемы 8 и далее на вычитающем входе счетчика 11. На выходе счетчика 11 устанавливается число, определяющее новую скорость вытяжки.

Включение блока перемножения и первого и второго сумматоров позволяет увеличить количество информации, получаемой с датчика перемещения, что особенно важно в диапазоне низких скоростей. Это влечет за собой увеличение быстродействия системы р точности поддержания технологического режима закалки, так как умень998544 шаются время переходного процесса при изменении режима извлечения, амплитуда автоколебаний скорости в квазиустановившемся режиме работы.

Введение первой и второй схемы разрешения и триггера позволяет обеспе-. 5 чить правильную работу всего устройства.

Устройство для программной закалки длинномерных иэделий с переменной конусностью за счет введения новых 10 блоков позволяет значительно улучшить динамические свойства устройства, что особенно важно в диапазоне.низких скоростей, повысить точность выполнения технологической программы „ 15 закалки, что улучшает качество закалки длинномерных изделий.

Формула изобретения

Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью по авт. св. Р 749918, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного режима закалки длинномерных изделий и улучшения качества закалки, оно дополнительно содержит блок перемножения, четыре схемы H и триггер, причем вход триггера соединен с выходом счетчика импульсов, прямой выход триггера соединен с первым входом первой:схемы И, а инверсный выход соединен с первым входом второй схемы И, вторые входы первой и второй схем H соединены с выходом импульсного датчика перемещения, выход первой схемы И соединен с суммирующим входом счетчика импульсов, а выход второй схемы И подсоединен к вычитающему входу того же счетчика; выход. датчика перемещения соединен с первым входом третьей схеьы И и с первым входом блока перемножения, первый выход которого подсоединен к второму входу третьей схемы И, выход программного блока частоты соединен с первым входом четвертой схемы И и с вторым входом блока перемножения, второй выход которого соединен с вторым входом четвертой схемы И, третьи входы обоих третьей и четвертой схем И соединены с инверсным выходом триггера, выход третьей схемы И соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, а выход четвертой схемы И подсоединен к суммирующему входу реверсивного счетчика.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 749918, кл. С 21 О 11/00, 1978 °

Ч98544

ФигЗ

Составитель Ю. Рыбьев

Редактор О. Половка Техред Л.Пекарь Корректор M. Демчик

Заказ 1080/47 Тираж 5бб. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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