Устройство для управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб

 

Изобретение относится к системам автоматического управления электрогидроимпульсными установками для запрессовки труб в трубные решетки. Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективности использования оборудования и снижение затрат электроэнергии. Устройство управления обеспечивает вывод электрода в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя путем управления напряжением, подаваемым на обмотку двигателя. Через несколько разрядов путем регулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя будет завершаться к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет снизить износ оборудования путем уменьшения случаев останова двигателя. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 05 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

I 1 (61) 1327058 (21) 4623996/24 . (22) 22,12.88 (46) 23.07,91, Бюл. М 27 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики AH УССР (72) И. Т. Вовк и M. Б. Соболева (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1327058, кл. С 05 В 19/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ УСТАНОВКОЙ

ДЛЯ ЗАПРЕССОВКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления электрогидроимИзобретение относится к системам автоматического управления электрогидроимпульсными установками для запрессовки труб в трубные решетки и является усовершенствованием технического решения по авт св. М 1327058, Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективности использования оборудования и снижение затрат электроэнергии.

На чертеже показана схема устройства для управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб.

Запрессовка труб в трубную решетку 1 производится устройством, содержащим электровзрывной патрон 2, электрод 3, двигатель 4, датчик 5 перемещения, генератор

6 импульсных токов, зарядный элемент 7, накопитель 8, разрядник 9, блок 10 поджига, счетчик 11 импульсов, группу дешифраторов 12, эадатчик 13 масштаба пересчета, первый 14 и второй 15 элементы И, элемент 16 памяти, первый 17 и второй 18 формирователи импульсов, пороговый элемент 19, дат„„Я „, 1665337 А2 пульсными установками для запрессовки труб в трубные решетки. Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективности использования оборудования и снижение затрат электроэнергии. Устройство управления обеспечивает вывод электрода в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя путем регулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя будет завершаться к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет снизить износ оборудования путем уменьшения случаев останова двигателя. 1 ил.

Ф

8 чик 20 напряжения, первый 21 и второй 22 коммутаторы и датчик 23 тока, последовательно соединенные генератор 24, третий элемент И 25. счетчик 26 импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 27, регулирующее устройство 28, а также четвертый элемент И 29, причем выход генератора 24 (Ь подключен также к первому входу четверто- Ос го элемента И 29, второй вход котрого под- (Я ключен к выходу элемента 16 памяти, р второй вход третьего элемента И 25 подключен к выходу порогового элемента 19.

Последовательно включенные зарядный элемент 7 и накопитель 8 представляют собой зарядную цепь, а последова"ель- > но соединенные накопитель 8, разрядник К)

9. электрод 3, взрывной патрон 2 и трубная решетка.1- разрядную цепь злектроимпульсной установки для запрессовки труб, Генератор 6 импульсных токов состоит . из зарядного элемента 7, накопителя 8, разрядника 9 и блока 10 поджига. Блок поджига представляет собой импульсный усилитель, 1665337

Тз=Тда например тиристорный усилитель с выходным повышающим трансформатором (до 1—

5 кВ). В качества разрядника 9 могут применяться коммутирующие элементы на напряжение 10-50 кВ и токи 10-100 кА.

Генератор прямоугольных импульсов представляет собой стандартное техническое устройство.

В качестве регулятора использовалось серийное иэделие, например преобразователь частоты ТПТР-10-230-200 (П), который обеспечивает пропорциональный закон регулирования.

Электрод должен быть выведен в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя: где Та — время заряда накопитеЛя;

Тда — время движения электрода от одного патрона к другому.

Время заряда накопителя Та — величина, определяемая типом накопителя, равная (0,5 — 2) с.

Для обеспечения вывода электрода в точку обработки за время Тз электрод должен перемещаться со скоростью V«>, если за время Тэ электрод не будет выведен в точку обработки, то необходимо увеличить скорость электрода на Л V, если за время Та электрод пройдет расстояние, большее, чем до точки обработки, то скорость era перемещения необходимо уменьшить на AV.

Определим AT= T3 — Тда, при этом если

AT-T3, то коррекцию скорости необходимо осуществить на величину Ч«м. Тогда будет справедливо следующее соотношение:

AT ЛЧ

Tç Ч«м

Поскольку

ЛЧ ЛU

Чном Омакс где Омакс — максимальное напряжение, которое обеспечивает преобразователь частоты ТПТР-10, в нашем случае Омакс=10 В;

Л U — напряжение на входе ЦАП 27, тогда

ЛО AT

О макс Та что позволяет установить значение коэффициента передачи регулирующего устройства К:

AU - Омакс Al =КAT

AT, 10 зар Тзар где K-10/Таар — коэффициент передачи регулирующего устройства, реализующего пропорциональный закон управления.

Устройство работает следующим образом, 15

Пороговому элементу 19, изменяя опорное напряжение, задают требуемое напряжение срабатывания, первый 11 и второй 26 счетчики устанавливают в "0". С помощью задатчика 13 масштаба пересчета подключают установку к сети и, контролируя визуально, подводят электрод с помощью двигателя 4 к первому взрывному патрону.

В момент подвода электрода к патрону, что аналогично выполнению электродом шага, на выходе первого элемента И 14 логическая "1". При этом элемент 16 памяти устанавливается в состояние "1" и с его прямого выхода "1" подается на второй вход второго элемента И 15 и управляющий вход второго коммутатора 22, который отключает цепь питания двигателя 4. В это же время через зарядный элемент 7, подключенный к сети, накопитель 8, например емкостной, начинает заряжаться, поскольку первый коммутатор 21 в отсутствие сигнала на выходе порогового элемента 19 замкнут.

В момент достижения заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19.

После появления сигнала на его выходе срабатывает второй элемент И 15, через первый формирователь 17 импульсов сигнал с

его выхода проходит на управляющий вход блока 10 поджига и включает разрядник

9. Происходит разряд накопителя 8 на электровэрывной патрон 2, который при этом взрывается и запрессовывает трубу.

При взрыве протекающий в разрядной цепи ток наводит ЭДС в обмотке датчика 23 тока.

Сигнал с выхода датчика тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает в состояние "0" элемент 16 памяти. При этом исчезает сигнал "1" на втором входе второго элемента И 15, а второй коммутатор 22 включает двигатель 4, который перемещает электрод 3 к следующему патрону. Поскольку при разряде накопитель 8 разряжается, сигнал на выходе порогового устойства отсутствует, первый коммутатор 21 подключает к сети зарядный элемент 7 и начинается новый заряд накопителя 8.

В дальнейшем возможны два случая.

В первом случае время заряда накопителя 8 меньше времени движения электрода

3 от патрона к патрону, тогда в момент достижения заданного уровня напряжения срабатывает пороговый элемент 19, появляется сигнал на первом входе второго элемента И 15, а первый коммутатор 21 отключает зарядный элемент 7, Сигнал с выхода порогового элемента

19 поступает также на второй вход третьего элемента И 25, на инверсном входе третьего элемента И 25 — логический "0" (электрод к патрону еще не подошел, и сигнал на под1665337 рыв патрона не подавался}, на выходе третьего элемента И 25 — логическая "1", тем самым выход генератора 24 подключается к счетному входу "+" реверсивного счетчика

26, ведущего счет интервала времени между моментом достижения напряжением заряда накопителя заданной величины и моментом подхода электрода к патрону.

В момент подхода электрода 3 к патрону 2 первый элемент И 14 выдает сигнал на вход установки в "1" элемента 16 памяти, при этом срабатывает второй элемент И 15, что приводит к взрыву патрона 2, В этот момент времени на инверсном входе третьего элемента И 25 появляется логическая "1", на выходе третьего элемента

И 25 — логический "0", счет интервала времени завершен, логическая "1" поступает также на инверсный вход четвертого элемента И 29, на его выходе логический "0", сигнал на счет интервала времени четвертый элемент И 29 не формирует.

Таким образом, в момент взрыва патрона в счетчике 26 содержится код интервала времени между моментом достижения напряжения заряда накопителя заданной величины и моментом подхода электрода к патрону, который с помощью ЦАП 27 преобразуется к аналоговому виду и поступает на вход регулирующего устройства 28, которое в соответствии с пропорциональным законом управления, определяемым типом регулятора, преобра: ует его сигнал напряжения, поступающий на обмотку двигателя

4, увеличивая тем самым напряжение, подаваемое на обмотку двигателя, и скорость перемещения электрода, стремясь при следующем разряде окончить заряд накопителя к моменту вывода электрода в следующую точку обработки (к следующему патрону).

После взрыва патрона накопитель 8 разряжается, сигнал на выходе порогового элемента 19, на первом входе первого элемента И 14 и первом коммутаторе 21 исчезает, и первый коммутатор включает зарядную цепь. Начинается новый цикл заряда.

Сигнал с датчика 23 тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает в

"0" элемент 16 памяти, что разрешает двигателю 4 продолжить перемещение электрода 3. Поскольку в этом случае сигнал "1" на выходе элемента 16 памяти приводит к подаче сигнала на выключение разрядника

9, а в момент протекания тока элемент памяти сбрасывается в "0", то продолжительность сигнала на входе второго коммутатора 22 равна задержке срабатывания разрядника 9 и он из-за своей инерционно5

55.сти сработать не сможет, поэтому электрод будет двигаться беэ остановок.

Во втором случае время заряда накопителя больше времени движения электрода от патрона к патрону. Тогда в момент подхода к очередному патрону при появлении сигнала на втором входе второго элемента

И 15 сигнал на первом входе элемента И 15 отсутствует и разрядник 9 не включается.

При этом срабатывает второй коммутатор

22, двигатель 4 выключается и электрод 3 останавливается, а заряд накопителя 8 продолжается.

В этом случае логическая "1", поступающая на второй вход четвертого элемента И, подключает генератор 24 к счетному входу

"—" счетчика 26.

В момент достижения заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19. появляется сигнал на первом входе второго элемента И 15. он срабатывает и происходит взрыв патрона 2.

В момент взрыва патрона в счетчике 26 содержится код интервала времени, но с обратным знаком, который преобразуется

ЦАП к аналоговому виду и поступает на вход регулирующего устройства 28, сигнал напряжения, сформированный регулирующим устройством 28, поступает на обмотку двигателя, уменьшая тем самым напряжение, подаваемое на обмотку двигателя, и скоро-. сть перемещения электрода, стремясь при следующем разряде вывести электрод в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя, Сигнал с датчика 23 тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает элемент 16 памяти, и электрод продолжает движение к следующему патрону.

Через несколько разрядов путем регулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя завершается к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет повысить эффективность использования оборудования, снизить его износ путем уменьшения случаев османова двигателя; снизить уровень энергозатрат, что обеспечивает повышение производительности электрогидроимпульсных установок для эапрессовки труб.

Ф ормула изобретен ия

Устройство для управления злектроимпульсной установкой для запрессовки труб по авт св. hh 1327058, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, надежности, эффективности использования оборудования, и снижения затрат электро-энергии, в него введены генератор импульсов, третий и четвертый элемент И, второй счетчик импульсов, цифроаналоговый пре1665337

Составитель И. Швец

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М. Кучерявая

Заказ 2391 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 образователь и регулятор, выход которого подключен к выходу второго коммутатора, а вход- к выходу цифроаналогового преобразователя, группа входов которого подключена к разрядным выходам второго счетчика 5 импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента И, вычитающий вход- к выходу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти. а запрещающий вход соединен с запрещающим входом третьего элемента И и с выходом второго элемента И, второй вход третьего элемента

И соединен с выходбм порогового элемента.