Устройство для стыковой контактной сварки труб из термопластов

 

Использование: изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при стыковой контактной сварке труб из термопластов для повышения качества сварных соединений путем повышения точности контроля режима сварки. Сущность изобретения: в устройстве для стыковой контактной сварки труб из термопла Стов система контроля режима сварки снабжена датчиком площади поперечного сечения труб и узлом деления сигналов . Один из входов узла деления сигналов подключен к выходу датчика осевого усилия сжатия труб. Второй вход его подключен к выходу датчика площади поперечного сечения труб. Выход узла деления сигналов подключен к входу блока представления информации . Кроме того, датчик площади поперечного сечения труб и узел деления сигналов выполнены в виде делителя напряжения, включенного между выходом датчика осевого усилия сжатия труб и входом блока представления информации. Делитель напряжения выполнен ступенчатым и снабжен переключателем . Датчик площади поперечного сечения труб выполнен в виде преобразователей внешнего диаметра и толщины труб в электрический сигнал и узла умножения сигналов. Один вход узла умножения сигналов подключен к выходу преобралователя внешнего диаметра труб, а другой вход - к выходу преобразователя толщины труб. Выход узла множения сигналов связан с выходом датчика площади поперечного сечения труб. 3 з.п.ф-лы, 5 ит. Q 9 сл ел

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHSIM

ПРИ ПЛАНТ .СССР

1 (21) 4877491/05 (22) 24. 10. 90 (46) 07.07.92. Бюл. Р 25 (71) Инженерный центр Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов (72) В.P .Андрианов, F,.Ã.Òóðåâñêèé, H.И. Кузнецов, IO.H. Шестаков, А,В.Фарамазов, M.Ñ.Ãàáðèåëÿí, P.Ä.Àâàòèсян (53) 678.059.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 430599, кл. В 29 С 65/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Y 1162611, кл . В 29 С 65 /02, 1983 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОИ СВАРКИ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ (57) Использование: изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при стыковой контактной сварке труб иэ термопластов для повышения качества сварных соединений путем повышения точности контроля режима сварки. Сущность изобретения: в устройстве для стыковой контактной сварки труб нэ термопла° стов система контроля режима сварИзобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при стыковои контактнои сварке труб иэ т;рмопластов.

Известно устройство для сварки пластмассовых труб, содержащее подвижный н неподвижный зажимы, гидравлическую систему и узел контроля параметров сварки.

„„SU„„1745557 A ) 2 ки снабжена датчиком площади поперечного сечения труб и узлом деления сигналов. Один из входов узла деления сигналов подключен к выходу датчика осевого усилия сжатия труб. Второй вход его подключен к выходу датчика площади поперечного сечения труб.

Выход узла деления сигналов подключен к входу блока представления информации. J(poMe того, датчик площади поперечного сечения труб и узел деления сигналов выполнены в виде делителя напряжения, включенного между выходом датчика осевого усилия сжатия труб и входом блока представления информации. Делитель напряжения выполнен ступенчатыми снабжен переключателем. Датчик площади поперечного сечения труб выполнен в виде преобразователей внешнега диаметра и TOJTEH ны труб в электрический сигнал и узла умножения сигналов. Один вход узла умножения сигналов подключен к выходу преобразователя внешнего диаметра труб, а другой вход - к выходу преобразователя; толщины труб. Выход узла множейия сигналов связан с выходом датчика площади. поперечного сечения труб ° 3 3 п.A-ëû, 5 ил.

Известное устройство не позволяет выявить некачественные сварные соединения, не прибегая к пневматическим или механическим испытаниям.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для стыковой контактной сварки труб из термопластов, содержащее смонтированные на станине подвижный

3 174555 и неподвижный зажимы свариваемых труб, узел перемещения подвижного зажима, нагреватель и систему контроля режима сварки, включающую датчик осевого усилия сжатия труб и ЮлЖ представления информации.

Йедостаток известного устройства заключается в том, что используемый в нем блок представления информации самопишущего. типа обладает погрешностью, а получаемая информация о величине осевого усилия сжатия свариваемых труб требует предварительного расчета ее нормативного значения, зависящего от площади поперечного сечения свариваемых труб. Это создает неудобства в работе и может приводить к ошибкам в определении рационального режима сварки и некачественным сварным соединениям.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединий эа счет понышения точности контроля режима снарКИ о

Указанная цель достигается тем, что в устройство для стыковой контактной сварки труб у термопластов система контроля режима сварки снабжена датчиком площади поперечного сечения труб и узлом деления сигналов, ЗО один из входов которого подключен к выходу датчика осевого усилия сжатия труб, а нторой вход — к выходу датчика площади поперечного сечения труб, при этом выход узла деления 3 сигналов подключен к нходу блока представления икформации. Кроме того, датчик площади поперечного сечения .труб и узел деления сигналов выполнены в виде делителя напряжения, нклю- 46 ченного между выходом датчика осевого усилия сжатия труб и входом блока представления информации.

Делитель напряжения выполнен ступенчатым и скабжен переключателем . 45

Да чик площади поперечного сечения труб выполнен в виде преобразователей внешнего диаметра и толщины труб в электрический сигнал и узла умножения сигкалов, один вход. которого 50 подключен к выходу преобразователя внешнего диаметра труб, а второй вход — к выходу преобразователя толщины труб, причем выход узла умножения сигкалон связан с выходом дат- у чика площади поперечного сечения труб.

Иа фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на Фиг. 2 — блок-схема системы контроля режима сварки; на фиг. 3 — схема обобщенного узла, объединяющего датчик площади поперечного сечения труб и узла деления сигналов; на Фиг. 4 — блок-схема варианта датчика площади поперечного сечения труб; на Фиг. 5 — фрагмент записи режима сварки на диаграммной ленте самописца.

Устройство для стыковой контактной сварки труб из термопластов (фиг. 1) содержит смонтированные на станине 1 подвижный 2 и неподвижный 3 зажимы свариваемых труб, узел перемещения подвижного зажима, выполненный н ниде гидроцилиндра 4 с поршнем 5, нагреватель 6 и систему контроля режима сварки, включающую датчик 7 осевого усилия сжатия труб, в качестве которого может быть использован датчик давления, подсоединенный к прямоходовой полости 8 гкдроцилиндра 4. Система контроля режима сварки (фиг. 2) включает также датчик 9 площади поперечного сечения труб, узел 1О деления сигкапон датчиков и блок 11 представления информации, Один из входов узла 10 деления сигналон подключен к выходу датчика 7 осевого усилия сжатия труб, а другой его вход .подключен к выходу датчика 9 площади поперечного сечения труб. Выход узла 1О деления сигнапон подключен к входу блока 11 представления информации. Датчик 9 площади поперечного сечения труб и узел

1 О д ел ения сигналов датчиков мо гут быть выполнены н виде делителя напряжения (Фиг, 3), включенного между выходом датчика 7 осевого усилия сжатия труб и входом блока 11 представления информации . Делитель напряжения может быть выполнен ступенчатым, состоящим из ряда ступеней 12 деления и переключателя 13. Такое выполнение ого позволяет подобрать для каждого типоразмера свариваемых труб (характеризующихся площадью поперечного сечения) свою ступень деления и таким образом упростить систему контроля.

Датчик 9 площади поперечного сечения труб (фиг. 4) может бьгть выполнен в виде совокупности прео."..разонателя 14 внешнего диаметра труб и преобразователя 15 толщины труб н электрический сигнал, а также узла

16 умножения сигналон. Опик вход

5 17455 узла 16 умножения сигналов подключен к выходу преобразователя 14 внешнего диаметра труб, а другой вход — к выходу преобразователя 15 толщины труб.

Выход узла 16 умножения сигналов связан с выходом датчика площади поперечного сечения труб.

Устройство работает следующим образом.

В расположенные на станине 1 подвижный 2 и неподвижный 3 зажимы (предварительно максимально разведенные) устанавливают свариваемые трубы 17 и 18 с зазором между торцами, t5 в который вставляют предварительно разогретый нагреватель 6. Затем посредством узла перемещения подвижный зажим 2 вместе с зажатой в нем трубой 17 перемещается по направле- щ нию к неподвижному зажиму 3 с зажатой в нем трубой 18 до контакта торцов труб с нагревателем 6. Далее с помощью того же узла перемещения осуществляют прижатне торцов труб к нагревателю 6 вначале с относительно большим осевым усилием (1,52 кг/см ), а через определенный интервал времени — со значительно меньшим усилием (О, 1-О, 2 кг/см ) .

Указанное снижение усилия необходимо для предотвращения черезмерной деформации торцов труб в процессе их прогрева .

После прогрева торцов свариваемых труб (стадия "Оплавление") произво- 35 дят кратковременный отвод -подвижного зажима 2 с трубой 17 от неподвижного зажима 3 с трубой 18 для обеспечения возможности удаления нагревателя 6 из зазора между торцами труб (стадия (t

"Технологическая пауза"). После этого вновь производят сжатие свариваемых труб под осевой нагрузкой с удельным усилием 1,5-2 кг/см (стадия "Осадка" ) и выдержка под этим 4$ давлением до остывания сварного соединения (стадия "Охлаждение" ).

В течение всего процесса сварки осуществляют контроль величины осевого сжатия свариваемых труб 17 и 18 Ю с помощью системы контроля, содержащей датчики 7 и 9, узел 10 деления и блок 11 представления информации.

При этом на выходе датчика 7 имеется электрический сигнал, описываемый 55 соотношением

UF т ос ° где U величина напряжения на выходе датчика осевого усилия;

à — величина осевого усилия сжатия труб; — коэффициент преобразования датчика.

Одновременно на выходе датчика 9 площади поперечного сечения труб имеется электрический сигнал, описываемый соотношением

0 = К ° S, где U — величина напряжения на вы5 ходе указанного датчика;

S — площадь поперечного сечения свариваемых труб;

К вЂ” коэффициент преобразования датчика.

Указанные сигналы U< и 0 поступают на вход узла 10 деления, на выходе которого будет сигнал, описываемый соотношением

Kr- oc

U =- =- — — =К ° Р

5 где И вЂ” величина напряжения на

Р выходе узла 10 деления;

> 1oc

Р = — — удельная осевая нагрузка

S на торцах свариваемых труб;

К вЂ” коэффициент преобразования узла деления.

В варианте с обобщенным датчиком площади поперечного сечения свариваемых труб и узлом деления в виде делителя 12 напряжения, подключен ного к выходу датчика 7 осевого усилия сжатия труб, на выходе делителя будет сигнал, описываемый соотношением

К ос

t где U — величина напряжения на

Г выходе делителя 12 напряжения:

I(— коэффициент передачи делителя напряжения.

Параметры элементов делителя напряжения выбираются так, чтобы обеспечивалось выполнение условия

К

К

При этом

Ц = — — Г =К вЂ” =К1 =Ц

К-й ос ос

1К =- К, UI, = К, К Р = m Р, IS где фБ — отклонение линии записи от нулевого уровня; с

К„ — коэффициент преобразования блока представления информа- 20 ции ю

m — общий коэффициент преобразования системы контроля °

При этом блок 11 представления 25 информации может иметь унифицированные пределы измерения (примерно от

0,1 до 2-3 кг/см ) независимо от площади поперечного сечения свариваемых труб. Допустимая погрешность измерения для указанного блока может быть принята равной + 0,025 кг/см или примерно +1X от верхнего предела измерения, что более чем на порядок превышает допустимую погрешность аналогичного блока в известных устройствах.

Кроме того, обеспечиваемое устройством получение информации непосредстенно в нормируемых нормативньии документами единицах измерения значительно повышает информативность контроля, избавляет оператора от необходимости дополнительного расчета требуемых осевых усилий сжатия труб (для каждого их типоразмера) и снижает вероятность получения некачественных сварных соединений из-за возможных ошибок в указанном расчете.

1 455 т,е. получаются такие же результаты, как и при применении раздельных датчика площади поперечнîro сечения труб и узла деления сигналов датчиков.

Сигнал UI, поступает на вход блока

11 представления информации, где и осуществляется его фиксация например, в виде линии 19 записи на диаг- 1О раммной ленте 20. При этом положение линии 19 записи относительно нулевого уровня отвечает соотношению

57 8

Формула изобретения

1. Устройство для стыковой контактной сварки труб из термопластов ! содержащее смонтированные на станине подвижный и неподвижный зажимы свариваемых труб, узел перемещения подвижного зажима, нагреватель и систему контроля режима сварки, включающую датчик осевого усилия сжатия труб и блок представления информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений за счет повышения точности контроля режима сварки, система контроля режима сварки снабжена датчиком площади поперечного сечения труб и узлом деления сигналов, один из входов которого подключен к выходу датчика осевого усилилия сжатия труб, а другой вход — к выходу датчика площади поперечного сечения труб, при этом выход узла деления сигналов подключен к входу блока представления информации.

2..Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик площади ноперечного сечения труб и узел деления сигналов выполнены .в виде делителя напряжения, включенчого между выходом датчика осевого усилия сжатия труб и входом блока представления информации.

3, Устройство по пп.1и 2, о т-— л и ч а ю щ е е с я тем, что делитель напряжения выполнен ступенчатым и снабжен переключателем.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик площади поперечного сечения труб выполнен в виде преобразователей внешнего диаметра и толщины труб в электрический сигнал и узла умножения сигналов, один вход которого подключен к выходу преобразователя внешнего диаметра труб, а другой вход — к выходу преобразователя толщины труб, причем выход узла умножения сигналов связан с выходом датчика площади поперечного «:ечения труб.

1745557

/О

Pgg 7

Фа &ад ре1слайения и уюр ащи

1745557

Составитель Н.Елисеева

Техред Л.Олийнык . Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Режактор А.Коэориз

Заказ 2355 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101