Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПРОГРАММНОЙ ЗАКАЛКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПЕРЕМЕННОЙ КОНУСНОСТЬЮ, содержащее подъемный механизм, выход которого соединен с входом первого импульсного. датчика перемещения, счетчик импульсов , программный блок частоты, реверсивный счетчик, выход которого подсоединен через регулятор скорости к входу подъемного механизма, причем выход первого импульсного датчика перемещения соединен с первым входом счетчика импульсов и с вычитающим входом реверсивно1:о счетчика, суммирующий вход которого соединен clnep : вым выходом программного блока частоты , а первый вход программного блока частоты соединен с выходом счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и улучшения качества закалки изделий, оно дополнительно содержит, второй импульсный датчик перемещения и блок згициты, причем выход подъемного механизма соединен с входом второго импульсного датчика йеремещения, выход которого подсоединен к вычитающему входу блока защиты, суммирующий вход блока защиты соединен с выходом первого импульсного датчика перемещения, (П выход блока защиты соединен с вторым входом программного блока часс тоты и с вторым входом реверсивного счетчика, а второй выход программного блока частоты соединен с. R входами блока защиты и реверсивного счётчика и с третьим входом счетчика импульсов, . . s :о 3t) | vl ю

С0О3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛистИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) 11/00;. ---.а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ... т в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНий И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЩЬСТВУ (21) 3440448/22-02 (22) 19.05.82 .(.46) 23.0 8.83.. Бюл. 9 31 (72) Э.С. Заневский, Г.В. Кропачев, Т.С. Леготкина и Н.М. Лицын (71) Пермский политехнический институт (53) 621.785,61(088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 585226, кл. C 21Э 11/00, 1977.

2.-Авторское свидетельство СССР ,Р 749918, кл. С 21 0 11/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОЙ

ЗАКАЛКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПЕРЕМЕННОЙ КОНУСНОСТЫ0, содержащее подьемный механизм, выход которого соединен с входом первого импульсного датчика перемещения, счетчик импульсов, программный блок частоты, реверсивный счетчик, выход которого подсоединен через регулятор скорости к входу подъемного механизма, причем выход первого импульсного датчика перемещения соединен с первым входом счетчика импульсов и с вычитающим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с .пер вым выходом программного блока частоты, а первый вход программного блока частоты соединен с выходом счетчика импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью позы» щения надежности работы и улучшения качества закалки изделий, оно дополнительно содержит. второй импульсный датчик перемещения и блок защиты, причем выход подъемного механизма соединен с входом второго импульсного датчика перемещения, выход которого подсоединен к вычитающему входу блока защиты, суммирующий вход блока защиты соединен с выходом пер- @

O вого импульсного датчика перемещения, выход блока зашиты соединен с вторым входом программного блока частоты в с вторым входам ревераыввого счетчика, а второй выход программного блока частоты соединен с К И входами блока зашиты и реверсивного счетчика и с третьим входом счетчика импульсов, 3036772

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

Известно устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью, которое со:держит подъемный механизм, выход которого соединен с входом блока дат- 1Î чиков дискретного изменения конусности, который через программный блок соединен с входом регулятора скорости, а выход регулятора скорости соединен с входом подъемного уст- 15 ройства, импульсный датчик перемешения,йрограммный блок частоты,двухвходовый реверсивный счетчик и преобразователь код — аналог, одйн из входов счетчика через импульсный датчик перемешения соединен с одним иэ входов подъемного устройства, а второй вход счетчика через программный блок частоты соединен с одним иэ выходов блока датчиков дискретного изменения 25 конусности. Раэностный сигнал с выхода счетчика через преобразователь код — аналог соединен с одним из входов регулятора скорости. Регулятор ско рости изменяет скорость подъемного .устройства в: зависимости от сигнала с программного блока и сигнала коррекции по пути.

Применение канала с дополнитель» ным датчиком перемещения, программным блоком частоты и реверсивным счетчиком позволяет осуществить регулирование скорости и внутри участка, определяемого датчиками дискретного изменения конусиости, Это приводит к улучшению характеристик 40 устройства для программной закалки (1).

Однако описанное устройство имеет большую погрешность настройки 45 блока датчиков пути, кроме того преобразователь код - аналог также имеет свою погрешность преобразования.

Кроме того, устройство не реагирует на изменение направления врашения подъемного механизма. Возникновение такого режима приводит к очень тяжелым авариям.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью, В устройстве для закалки изделий, имеющих переменную конусность, ис пользованы импульсный датчик пере- 60 меШения, 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 частоты соединен с выходом счетчика импульсов. На вход счетчика импульсов поступают сигналы с импульсного датчика перемешения. Выход реверсивного через pery= лятор скорости соединен с входом подъемного устройства.

Применение в этой схеме счетчика импульсов, на .вход которого поступают сигналы с импульсного датчика перемешения, а выходной сигнал счетчика импульсов управляет программным блоком частоты, позволяет повысить точность задания технологической программы закалки P2).

Однако возможна ситуация, особенно при подъеме на низких скоростях, когда под действием веса изделий происходит реверс двигателя и садка с изделиями начинает двигаться вниз. устройство для программной закалки не реагирует на изменение направления врашения двигателя и счетчик импульсов продолжает считать импульсы с датчика перемещения. Это черезвычайно опасная ситуация, садка с иэделиями может опуститься до дна бака и раэмонтироваться. Далее для того, чтобы вынуть изделия, которые уже являются браком, необходимо спустить воду иэ эакалочного бака и по одному достать изделия. Все это является совершенно недопустимым.

Цель изобретения является повышение надежности работы устройства и . улучшение качества закалки .

Цель достигается тем, что устройство для программной закалки длинномерных иэделий с переменной конусностью, содержащее подъемный механизм, выход которого соединен с входом первого импульсного датчика перемещения, счетчик импульсов, программный блок частоты, реверсивный счетчик, выход которого через регулятор скорости соединен с входом подь емного механизма, причем выход первого импульсного датчика перемешения соединен с первым входом счетчика импульсов и вычитаюшим входом реверсивного счетчика, суммируюший вход которого соединен с первым выходом программного блока частоты, а первый вход программного блока частоты соединен с выходом счетчика импульcoв, дополнительно содержит второй импульсный датчик перемешения и блок зашиты,.причем выход под емного механизма соединен с входом второго импульсного датчика перемещения, выход которого подсоединен к вычитаюшему входу блока зашиты, суммирующий вход блока зашиты соединен с выходом первого импульсного датчика перемешения, выход блока зашиты соединен с вторым входом

1036772 программного блока частоты и с вторым входом реверсивного счетчика, а второй выход программного блока частоты соединен с )1 входами блока защиты и реверсивнбго счетчика и с третьим. входом счетчика импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для программной закалки длинномерных иэделий с переменной конусностью; на фиг. 2 — функциональная схема счетчика импульсов; на фиг. 3 — функциональная схема счетчика зашиты; на фиг. 4 — функциональная схема программного блока частоты.

Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью содержит подъемный механизм 1, первый импульсный датчик 2 перемещения, счетчик 3 импульсов, реверсивный счетчик 4, программный блок 5 частоты регулятор 6, второй импульсный датчик.7 перемещения, блок зашиты 8.

Импульсные датчики 2 и 7 перемещения могут быть, например, индуктивными, работающими на срыве генерации при прохождении над магнитной системой датчика зубьев зубчатого колеса, связанного с валом двигателя подъемного механизма. Число зубьев колеса определяется требуемой точностью . замера перемещения. Первый и второй импульсные датчики закрепляются друг за другом так, .что вначале зуб входит и прорезь первого датчика, а затемв прорезь второго датчика. Т.е. Лри нормальной работе импулЬс с выхода первого датчика приходит раньше, чем импульс с выхода второго датчика.

Счетчик 3 импульсов (фиг. 2) состоит из первой и второй трехвходовых схем

9 И триггера 10, системы реверсивных счетчиков 11 (схемы ИЕ-6) с дешифраторами 12, коммутатора 13, схем

14 совпадения, схемы 15 суммирования, триггера 16 и блока 17 установки нуля.

Устройство установки нуля представляет собой триггер Шмидта с конденсатором большой емкости на входе.

При включении питания конденсатор начинает заряжаться и при достижении определенного напряжения срабатывает триггер Шмидта, т,е. на выхбде его появляется импульс. Этот импульс и является установочным для счетчиков

11 схемы и триггер 10 и 16, Триггеры

10 и 16 устанавливается в 1, вторая схема 9 и импульсы с первого датчика перемещения поступают на суммирующие входы счетчиков 11. При этом на третьем входе второй схемы

9 также должен быть единичный сигнал, что определяется состоянием блока 8.

Выходы счетчиков 11 соединены с соответствующим входами дешифраторов 12 (схемы ИД-3), выходы которых поступа10

65 ют в коммутатор 13. Йа схемах 14 совпадения набираются числа, соответствующие длине изделия. Разность чисел, набранных на рядом стоящих (фиг, 2) схемах 14, соответствует длине 1-го участка изделия, имеющего постоянную конусность.

При опускании иэделия все схемы

14 кроме одной закрыты уровнем запрета с инверсного выхода триггера 16 и только при наборе счетчиками 11 числа, соответствующего набору укаэанной одной схемы 14, срабатывает триггер 16 и разрешается работа остальных схем 14, Счетчики 11 переключаются на режим .вычитания с приходом импульса по третьему входу. При этом срабатывает триггер 10, запрещается работа второй схемы 9 и разрешается работа первой схемы 9.

Блок 8 зашиты состоит из реверсивного счетчика 18,.дешифратора 19, схем 20 суммирования, триггера 21, блока 2? установки нуля. Блок 22 установки нуля работает аналогично блоку 17 блока 3.

При включении питания в счетчике .

18 по входам 1) устанавливается некоторое число, например если двоичнодесятичный счетчик, то устанавливается число 5. При этом триггер 21 находится в единичном состоянии.

По третьему входу счетчик 18 заперт.

По приходу разрешающего уровня по третьему входу открывается счетчик

18 °

Если в счетчике 18 первоначально записано число 5, то с приходом импульса с первого датчика перемещения, подаваемого на суммирующий вход счетчика 18, на выходе появляется число 6.

При правильной работе схемы следующий импульс придет с выхода второго датчика перемещения, а так как этот импульс подается на вычитающий вход счетчика 18, на выходе его появляется число 5.

Таким образом, при правильной работе схемы на выходе счетчика 18 чередуются числа 6, 5, б, 5...

Если произошло изменение направления, то в случае если было записано в счетчике число 5, следующим числом будет 4, если же было записано 6, то следующим будет 7. Числа

4 и 7 (а также и все другие кроме

5 и 6),являются запрещенными, срабатывает схема 20 и триггер 21 переходит в 0, запрещая работу блоков 3 и 5.

Изменение направления вращения является аварийным состоянием, при появлении которого .необходимо прекратить работу устройства.

Реверсивный счетчик 4 собран иа основе, например, микросхем ИЕ-2, на суммирующий вход которого посту1036772 пают импульсы задания с блока 5, а на вычитающий вход — импульсы с перного датчика 2 перемещения.

Программный блок 5 частоты (фиг.4) состоит иэ генератора 23, системы 24 счетчиков, триггеров 25-27, счетчика 28 времени,, дешифраторов 29 и 30, коммутатора 31 счетчика 32 учабтков,дешифратора 33 участков, схем 34 и 35 совпадения, блока установки 36 нуля,, схемы 37 суммирования. 10

Блок 36 установкИ нуля работает аналогично блоку 17 в блоке 3.

При включении питания триггеры

25-27: и счетчик 32 устанавливаются в нулевое соСтояние с приходом пер» )5 вого импульса по первому входу срабатывает триггер 25, разрешается работа генератора 23; Счетчик 28 времени начинает отсчитывать заданный интервал времени, который набирает- 20 ся в коммутаторе 31. По истечении заданной выдержки времени появляется единичный импульс на выходе первой схемы 34 и срабатывает тирггер

26, разрешая работу второй схемы 34, 25 а также появляется уровень по второму выходу, разрешающий работу блоков

4 и 8 и переключающий счетчик 3 на режим вычитания.

Импульс по первому входу считыва-. 30 ется счетчиком 32 участков и на первом выходе схемы 33 появляется единичный сигнал, поступающий на второй вход второй схемы 34.

Кроме того, в коммутаторе 31 и схемах.34 совпадения ....И кроме первой набираются коэффициенты, на . которые должны делиться частоты генератора 23 ° Выходная частота с триггера 27 соответствует частоте задания программного блока частоты. Если, 40 например, на второй схеме 34 набрано число 100, на выходе схемы 37 появляется каждый сотый импульс, поступай.щий с генератора 23. Таким образом, частота генератора 23 делится на". 45

100. Этот же импульс со схемы 37 сбрасывает счетчики ?4 в 0,т.е. сосчитав .100,импульсов, счетчики 24 сбрасываются и начинают считать с нуля. 50

С приходом второго импульса по первому входу открывается третья схема 34, а остальные закрыты. Частота генератора 23 делится на число, записанное в этой схеме и т,д.

На выходе программного блока частоты появляются импульсы, только если существует разрешающий уровень на втором входе.

Регулятор б скорости состоит иэ 60

,ескольких тиристорных коммутаторов, переключаемых по сигналам реверсивного счетника 4. При включении кажрОРО коммутатора шунтируется та или иная часть сопротивления, включенного в роторную цепь двигателя. В, зависимости От комбинации на выходе счетчика 4 включается определенный комМутатор и устанавливается определенная скорость извлечения. устройство для программной закалки длинномерных иэделий с переменной конусностью работает следующим образом.

Иэделие перед закалкой устанавливается на некоторый заранее определенный уровень над заколочным баком и включается питание подъемного механизма 1 и системы управления. Счетчик 3 включается на режим суммирования И запрещает работы счетчика 4 и блока 8.

Опускание изделия производится оператором вручную. Сигналы с датчика 2 поступают на суммирующий вход счетчика 3. Полное погружение изделия в бак. фиксируется по количеству импульсов, которые сосчнтал счетчик

3. Счетчик 3 реверсивный:, содержит определенное количество схем совпадения, на вхОдах которых набираются числа, соответствующие технологической программе, определенного коммутатора регулятЬра 6 и подъемный механизм 1 начинает раэгоняться, поднимая изделие. Сигнал с датчика 2 поступает на вычитаюшие входы счетчиков 4 и блока 8.

Таким образом в реверсивном счетчике 4 имеется разность сигналов заданной и текущей частоты. На выходе реверсивного счетчика 4 имеется число, которое поступает на вход регулятора б скорости, и устанавливается некоторая определенная скорость извлечения.

Счетчик 3 импульсов выдает сигналы при определенном наборе чисел (что соответствует местам скачкообразного изменения конусности). При вычитании импульсов в счетчике 3 набирается второе определенное число и выдается сигнал на программный блок 5 частоты, меняется частота задания, меняется число на выходе счетчика 4. В результате меняются входной сигнал регулятора и скорость извлечения иэделия.

При изменении текущей скорости изменяется сигнал с датчика 2 и число на выходе реверсивного счетчика 4 и устанавливается новая определенная скорость извлечения.

В случае изменения направления вращения подъемного механизма в режиме подъема иэделия (это аварийная ситуация, встречающаяся достаточно часто и в режиме ручного подъема оператор в этом случае накладывает механические тормоза и останавливает изделие) меняется порядок следова1036772 HHR импульсов с датчиков 2 и 7 пе- . ремещения и срабатывает блок защиты

8. Сигнал с выхода блока защиты 8 запрещает работу счетчика импульсов

3 и программного блока 5 частоты.

С выхода блока 5 в. этом режиме идет .нулевая частота, что обеспечивает наложение механических тормо.зов.

Таким образом, введение дополнительного датчика 7 перемещения и блока защиты 8 позволяет избежать аварийной ситуаь(ии при изменении направления вращения подъемного меха5 ниэма. Авария приводит к расп,ду садки с иэделиями и, в конечном итоге, к переохлаждению иэделий, а значит к неисправному браку.

1036772

Составитель Г. Демин

Техред N. Гергель Корректор А, Тяско

Редактор Н. Джуган

J»

Филиал ППП Патент, r. Ужгород ул. Проектная, 4

Заказ 5943/26 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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