Установка для правки длинномерных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 B 21 D 3 1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕ(. ()ЮЗБАШИ!

13 . Ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3745915/25-27 (22) 30.05.84 (46) 15.03.86. Бюл. Â 10 (72) М.С.Волковой, Л.К.Габов, Э.С.Заневский, Л.Н.Киряков, Н.М.Лицын, С.А.Пушок и В.С.Стародворский (53) 621.982.45(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1013018, кл. В 21 Э 3/1О, 31.12.81. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРАВКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая смонтированные на станине вдоль, оси правки стационарные опоры, механизм вращения изделия с приводом, размещенные между стационарными опорами промежуточные опоры с приводами их перемещения, деформирующее устройство с силовым гидроцилиндром, измерители прогиба и устройство управления, включающее соединенный со всеми приводами блок определения кривизны и соединенный с ним и приводами перемещения промежуточных опор вычислитель координат границ участков правки, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повьппения производительности, она снабжена измерителем угла поворота изделия и блоком вычисления ортогональных проекций, входы которого соединены с выходами измерителя угла поворота .изделия, измерителей прогиба и блока определения кривизны, а выход — с ф ,входами блока определения кривизны

I и вычислителя координат границ участков правки.

1217525

Изобретение относится к обработке давлением материала или труб и пред- назначено для использования при правке на прессах цилиндрических и конических изделий, имеющих сложный пространственный характер искривления оси.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение производительности.

На фиг.l представлена структурная схема устройства; на фиг.2 то же, блока вычисления ортогональных проекций; на фиг.3 — то же, вычислителя координат границ участков правки; на фиг.4 — то же, блока определения кривизны.

Установка для правки длинномерных изделий включает деформирующее устройство 1 для деформации изделия

2, измерители 3 прогиба, устройство управления, содержащее блок 4 определения кривизны, соединенный с приводами 5 перемещения промежуточных опор 6, приводом 7 механизма вращения изделия 2 и приводом 8 перемещения деформирующего устройства 1, вычислитель 9 координат границ участков правки, соединенный с блоком

4 определения кривизны и приводами

5 перемещения промежуточных опор 6.

Установка имеет также измеритель 10 угла поворота и блок 11 вычисления ортогональных проекций, входы которого связаны с выходом измерителя

10 угла поворота изделия 2, выходами измерителей 3 прогиба и выходом блока 4 определения кривизны, а выход соединен с входами блока 4 определения кривизны и вычислителя

9 координат границ участков правки.

Деформирующее устройство 1 для деформации изделия 2 выполнено в виде правильного пресса со станиной

l2, силовым гидроцилиндром 13 и бойком 14.

Две опоры 15 расположены на станине 12 неподвижно, а две промежуточные опоры 6 — с возможностью перемещения вдоль станины 12 при помощи приводов (электродвигателя) 5. Для управлейия гидроцилиндров служит устройство 16 управления.

Силовой гидроцилиндр 13 с бойком

14 размещен на суппорте 17, перемещаемом при необходимости вдоль станины 12 пресса при помощи электродвигателя (приводaj 8.

10 !

Блок 11 вычисления ортогональных проекций (фиг.2) содержит узлы 18 выявления максимального значения прогиба, запоминающий узел 19, узлы

20 умножения, узел 21 вычисления синуса, узел 22 вычисления косинуса.

Количество узлов 18 выявления

I максимального значения прогиба и узлов 20 умножения модуля вектора максимального прогиба на текущее значение угла q поворота изделия

2 вокруг его продольной оси опреде- ляется числом измерителей 3 прогиба.

Узел 18 может быть выполнен, например, на базе микропроцессора или как автомат, содержащий две ячейки памяти для запоминания кодов прогиба, схему сравнения кодов и схему управления.

Запоминающий узел 19 предназначен для запоминания кодов максимальных прогибов и соответствующих им углов . Он может быть выполнен, например, на базе магнитной или полупроводниковой памяти.

Узел 20 умножения, предназначенный для реализации функции произведе! ния, может быть реализован, например, на базе микропроцессора или матричного блока умножения.

Узлы вычисления синуса и косинуса 21 и 22, предназначенные для реализации тригонометрических функций sin u cos соответственно, могут быть выполнены, например, на микропроцессорах или функциональных матрицах. Коммутатор 23 предназначен для осуществления подключение на входы узлов 20 умножения сигнала либо с выходов узла 21, либо с выхода узла 22.

Вычислитель 9 координат границ участков правки предназначен для анализа проекции кривой распределения прогиба с целью определения координат особых точек (каковыми являются точки перегиба и границы прямолинейных участков) и может содержать, например, узел 24 выявления границ прямолинейных участков, узел 25 выявления точек перегиба и узел 26 управления приводом опор (фиг.3) .

Блок 4 определения кривизны служит для вычисления кривизны на участке между двумя соседними точками, номера которых выдаются вычислителем

9 (величина кривизны определяется

1?17525

35

45

А = А соэ

А =А ° sin(p

r э где А—

В как максимальное их значение разностей прогибов на рассматриваемом участке и ординат,отсекаемых прямой> соединяющей крайние точки).

Блок 4 определения кривизны может 5 содержать, например, узел 27 вычисления кривизны, узел 28 сравнения с допуатимой величиной кривизны, узел 29 доворота, узел 30 управления приводами (фиг.4) .

Узел 24 может быть выполнен на базе микропроцессора или как автомат, содержащий коммутатор, схему вычитания, схему сравнения кодов и схему управления.

Узел 25 может быть реализован, например, на базе микропроцессора и или как автомат, содержащий коммутатор, схему вычитания, память, схему анализа знака разности и схему управ- 20 ления.

Установка для правки длинномерных изделий работает следующим образом.

Правка производится путем прило.жения поперечного усилия в точке . 25 максимальной кривизны на участке правки. При нагружении ролики опускаются на пружинах и изделие 2 ложится на опоры 15 и промежуточные опоры 6. Происходит деформация иэ- 30 делия 2 на участке правки (1 ежду промежуточными опорами 6) с целью устранения кривизны на данном участке.

Изделие 2 приводится во вращение при помощи электродвигателя 8.

Информация о кривизне изделия от измерителей 3 прогиба поступает в блок

11 вычисления ортогональных проекций.

Одновременно в блок 11 приходят данные об угловом положении от измерителя 10 угла поворота.

Пусть текущее значение угла поворота изделия 2 вокруг своей оси ( равно нулю на выходе измерителя 10 угла поворота и соответствует вертикальной плоскости. Тогда проекции. кривой распределения прогиба в некотором сечении могут быть найдены по формулам модуль вектора максимально- 55 го прогиба; проекция на вертикальную плоскость;

A проекция на горизонтальную плоскость; — текущее значение угла поворота изделия вокруг его продольной оси .

В блоке 11 запоминаются максимальные значения прогибов оси изделия 2 в тех сечениях, где установлены измерители 3 прогиба, а также углы, соответствующие максимальным прогибам.

По сигналам от блока 4 определе" ния кривизны начинается первый цикл правки. При этом блок 11 вычис ляет проекцию кривой прогиба на вертикальную плоскость и выдает проекцию в блок 4 и вычислитель 9, который вычисляет координаты границ прямолинейных участков и точек перегиба проекции кривой прогиба. Вычисленные координаты направляются в блок 4 определения кривизны, который анализирует кривизну участков между соседними особыми точками. В случае,„ если кривизна участка проекции превышает допустимый предел, гидроцилиндр 13 при помощи электродвигателя 8 устанавливается в точку, обладающую максимальным прогибом на данном участке. Промежуточные опоры 6 при помощи приводов 5 устанавливаются на границах выбранного участка, При помощи электродвигателя 8 изделие 2 доворачивается в положение, о при котором угол = 0 . К изделию

2 прикладывается поперечное усилие.

Величина усилия нормируется устройством 16 управления гидроцилиндром

13 таким образом, чтобы устранить вертикальную составляющую кривизны иэделия 2 на участке правки.

После этого производится правка следующего участка, имеющего в вертикальной плоскости кривизну, превышающую допустимый предел.

Узел 18 выявления максимального значения прогиба анализирует текущее значение сигнала прогиба, поступающего от соответствующего измерителя

3 прогиба, и фиксирует его максимальное значение.

Узел 24 выявления границ прямолинейных участков определяет приращение кодов кривизны в соседних точках проекции кривой прогиба и сравнивает полученные значения приращений..

Участок, на котором значения прираще-, ний равны между собой, очевидно, Узел 25 выявления точек перегиба определяет разность .приращений кодов.

Признаком точки перегиба является изменение знака разности приращений.

На выход узла 25 выдаются номера точек перегиба.

Узел 26 управления приводом опор управляет электродвигателями 8, устанавливает промежуточные опоры в точки, выбранные в качестве границ участка правки.

Узел 27 вычисляет кривизну на участке между двумя соседними особы- 0 ми точками. Величина кривизны сравнивается в узле 28 с допуском, и в случае превышения допуска выдается сигнал в узле 30, который управляет электродвигателем 8, устанавливая 25 суппорт 17 в точку максимальной кривизны на выбранном участке. Если кривизна в допуске, то анализируется следующий участок.

Узел доворота 29 через узел 30 производит установку изделия в положение = О, при котором производится правка в плоскости.

Первый цикл правки заканчивается„ 35 когда кривизна изделия 2 в вертикальной,плоскости становится меньше допуска. Затем по сигналам из блока

4 электродвигателем 8 изделие 2

5 1 является прямолинейным. Признаком границы прямолинейного участка является отличающееся приращение кривизны. На выход узла 24 выдаются номера точек, соответствующие границам прямолинейных участков.

217525 6 поворачивается на угол (= 90 для правки в другой плоскости.

Доворот выполняется по сигналу от узла 26, означающему окончание правки по одной проекции, Ю

Устройство 16 управления гидроцилиндром 13 на основании сигнала о величине кривизны проекции на выбранном участке правки нормирует усилие, прикладываемой к изделию 2 от гидроцилиндра 13 через боек !4 таким образом, чтобы устранить кривизну на данном участке. Для этого, например, при помощи одного из измерителей 3 прогиба, находящегося в точке приложения усилия, измеряется пластическая деформация изделия в данной точке. Усилие правки увеличивается до тех пор, пока величина пластической деформации не станет равна начальной кривизне изделия 2 на данном участке, а из блока 11 вычисления ортогональных проекций выдаются ординаты горизонтальной проекции кривой прогиба.

Осуществляется второй цикл правки аналогично первому.

Правка заканчивается после того как кривизна изделия в обеих плоскостях становится меньше допустимой величины.

Предлагаемая установка характеризуется повышенной производительностью за счет того, что правка производится по ортогональным сос" тавляющим кривой прогиба, что уменьшает количество участков правки, так как прямолинейные участки полностью исключаются из правки.

12)7525

1 217525

9 иа 4ВНИИПИ Заказ 1033/13 Тираж 783 Подписное

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