Устройство для автоматического управления установкой индукционного нагрева

 

Изобретение относится к индукционному нагреву кольцевых заготовок .л может быть использовано в металлургии и машиностроении. Цель изобретения - обеспечение качественного нагрева при раскатке колец. Сущность изобретения заключается в том, что при раскатке кольца 3 в валках 1 и 2 изменяется его диаметр, который измеряется датчиком 4. Сигнал с датчика 4 диаметра сравнивается в преобразователе 8 с сигналом с задатчика 10 диаметра. Сигнал рассогласования с преобразователя 8 поступает на вход манипулятора 9, управляющего аксиальным положением индуктора 11. На второй вход манипулятора 9, изменяющего радиальное положение индуктора 11, поступает сигнал с вьгхода преобразователя 7, на вход которого поступает сигнал с датчика 4 диаметра . Т.о., при изменении диаметра кольца 3 в процессе его раскатки поддерживается постоянная температура в очаге деформации за счет аксиальноо го перемещения индуктора и обеспечивается увеличение мощности индуктора 11 при увеличении диаметра кольца 3 за счет контроля температуры датчиком 12 на выходе из индуктора. 2 ил. сл Фиг. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3970428/22-02 (22) 28. 10.85 (46) 15.03.87 Бюл. ¹ 10 (72) Ю.Н.Бойков, Л.С.Зимин, Г.И.Иливицкий, А.Л.Сквирчак, О.Н.Турпак, И.В.Фрыгин и С.А,Бессавина ,(53) 62 1.365.511(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 936468, кл. Н 05 В 6/36, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА (57) Изобретение относится к индукционному нагреву кольцевых заготовок и может быть использовано в металлургии и машиностроении. Цель изобретения — обеспечение качественного нагрева при раскатке колец. Сущность изобретения заключается в том, что при раскатке кольца 3 в валках 1 и 2 изменяется его диаметр, который из(q1) 4 С 21 D 11/00 Н 05 В 6/06 меряется датчиком 4. Сигнал с датчика 4 диаметра сравнивается в преобразователе 8 с сигналом с задатчика 10 диаметра. Сигнал рассогласования с преобразователя 8 поступает на вход манипулятора 9, управляющего аксиальным положением индуктора 11.

На второй вход манипулятора 9, изменяющего радиальное положение индуктора 11, поступает сигнал с выхода преобразователя 7, на вход которого поступает сигнал с датчика 4 диаметра. Т.о., при изменении диаметра кольца 3 в процессе его раскатки поддерживается постоянная температура в очаге деформации за счет аксиально- а

Ж го перемещения индуктора и обеспечивается увеличение мощности индуктора 11 при увеличении диаметра коль1 ца 3 за счет контроля температуры датчиком 12 на выходе из индуктора.

2 ил.

1296614 2

Изобретение относится к электротермии, а именно к устройствам для индукционного нагрева кольцевых заготовок, и может быть использовано в.металлургии и машиностроении.

Целью изобретения является обеспечение качественного нагрева при раскатке колец.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, на фиг.2 — график зависимости температуры кольца от диаметра раскатки, иллюстрирующий работу устройства, Блок-схема включает опорный и рас катывающий валки 1 и 2, через которые проходит кольцо 3, соединенное с входом датчика 4 диаметра кольца, в качестве которого может быть использован подпружиненный к кольцу 3 ползун, соединяющийся с поверхностью кольца через ролик с одной стороны и с валом сельсин-датчика 5 через .зубчатую передачу — с другой. Вал сельсина-приемника 6 соединен с ползунками (не показаны) задающих резисторов на входе нормирующих преобразователей 7 и 8, которые могут быть реализованы, например, на базе операционных усилителей К 140 УД8 с расположенными на их выходе АЦП, преобразующими данные о диаметре кольца 3 в соответствующие цифровые коды. При этом выход преобразователя 7 соединен с входом манипулятора 9, управляющим радиальным перемещением его захвата, а выход преобразователя 8 соединен с входом манипулятора 9, управляющим аксиальным (вдоль образующей кольца 3) движением его захвата. Второй вход преобразователя 8 соединен с выходом эадатчика 10 первоначального диаметра (Д ) кольца 3. На захвате манипулятора 9 укреплен индуктор 11, охватывающий некоторую часть кольца 3. В качест. ве манипулятора может быть использован, например, манипулятор модели

М 40 .48.01, На выходе индуктора 11 расположен датчик 12 температуры, в качестве которого может быть использован оптический пирометр, выход которого соединен с управляющим входом источника 1-3 питания, реализованного, например, на базе тиристорного преобразователя ТПЧТ-120.

Если индуктор 11 охватывает часть кольца 3, средняя точка которой отстоит от очага деформации íà i R, 5

20 где К, — радиус кол да, то температура каждой точки кольца 3 будет циклически изменяться согласно кривой

Ol . Входя в зону деформации с температурой Т с,„, каждая точка кольца 3 затем охлаждается до температуры Т ми после чего попадает в область, охваченную индуктором 11, нагреваясь в нем до температуры Т „, чему способ. ствует выбранная предварительно уставка источника 13 питания. Затем эта точка, двигаясь к зоне деформации, вновь начинает остывать и попадает в очаг деформации с температурой Т . При увеличении диаметра кольца 3 с Д до Д в процессе раскатки это изменение Ь фиксируется датчиком 4 и через сельсинную пару передается на вход преобразователей

7 и 8, первый из которых за счет ,предварительно выбранного коэффициента операционного усилителя имеет на выходе цифровой код, пропорциональный диаметру кольца.Этот код поступает на соответствующий вход манипулятора

9,обеспечивая радиальное перемещение индуктора 11, синхронное с увеличением . диаметра кольца, Второй преобразователь 8 за счет

ЗО того, что его коэффициент переда-чи в ? раз больше коэффициента передачи первого преобразователя 7, будет иметь на выходе код, пропорциональный величине li (Д -Д )= а,, (где До — первоначальный диаметр кольца), сигнал, пропорциональный которому, снимается с выхода задатчика

10, что обеспечит перемещение индуктора 11 вдоль круговой образующей

40 кольца на это расстояние. Таким образом, индуктор 11 всегда будет находиться на расстоянии i До от очага деформации, что при неизменных условиях охлаждения и постоянстве

45 температуры кольца на выходе из индуктора 11 обеспечит стабилизацию температуры кольца в зоне деформации (кривая ц на фиг.2).

Стабилизация температуры поверх50 ности кольца на выходе из зоны нагрева осуществляется путем изменения мощности источника 13 питания в функции отклонения температуры кольца от Т;„„„ фиксируемого при помощи дат-

55 чика 12 температуры.

При этом поддерживается постоянст во температуры в очаге деформации в результате аксиального перемещения

1296б14

@HE 1ПВ 1ПЯ ПЯ

<Раей

Составитель Г.Колченко

Редактор К,Волощук Техред A.Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 720/30 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 индуктора и обеспечивается антомати1 чески увеличение мощности нагрева . соответственно увеличению тепловых потерь с поверхности кольца при увеличении его диаметра за счет конт-5 роля температуры на выходе из индуктора. Качество раскатываемого кольца обеспечивается, причем для любого диаметра.

f0

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления установкой индукционного нагрева, преимущественно для нагрева 5 кольцевых заготовок, содержащее подвижный индуктор, охватывающий часть кольцевой заготовки, средство регулирования перемещением индуктора, источник питания индуктора, о т л и ч а - 20 ю щ е е с я тем, что, с целью качественного нагрева при раскатке кольцевых заготовок широкой номенклатуры, оно снабжено датчиками диаметра кольца, сельсин-датчиком, сельсин-приемником, двумя нормирующими преобразователями, эадатчиком диаметра кольцевой заготовки, датчиком температуры, а средство регулирования перемещением индуктора выполнено в виде манипулятора, причем выход датчика диаметра кольцевой заготовки подсоединен к входу сельсин-датчика, выход сель- син-приемника — к входам нормирукицих преобразователей, выход первого из которых соединен с первым входом манипулятора, управляющим радиальным

;перемещением индуктора, а выход второго преобразователя подсоединен к второму входу манипулятора, управляющему аксиальным перемещением индуктора, при этом вход второго преобразователя подсоединен к выходу задатчика диаметра кольца, выход датчика температуры соединен с источником пи-. тания индуктора.