Устройство автоматического управления процессомволочения проволоки из тугоплавких материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социаиистинеских

Рвс убиик

<е651521 н вюесиомм саидкальсщ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 01.0876 (21) 2393136/02 (51) М. КИ.33

В 21 В 37/00 с присоединением заявки Ио

Государственный конитет

СССР ио делан изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3Q07.81. Бюллетень Н9 28

Дата опубликования описания 300781 (53) УДК 621. 771 (088. 8) П.Е. Бельский, И. К. Бронштейн, В.Л. Лебедев, Б. М. Каневский, Ю. П. Пальщиков и Ф. М. Башлыков (72) Авторы изобретения

Государственный ордена Октябрьской Революции научно исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ

ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к механической обработке материалов давлением, преимущественно к производству проволоки иэ тугоплавких материалов методом волоче ния.

Известно, что автсматическое управления процессом волочення, как пранило, осуществляется путем одно-.— временного или раздельного воздействия на скорость волочения и температуру .нагрева проволоки.

Известна система автоматического управления прокаткой, включающая датчик натяжения, соединенный с реГулятором скорости, который воэдейСтвует н а электропривод перемещекия (Л .

Известна также система автоматического управления прокаткой, дополнительно содержащая регулятор нагрева, воздействующий на нагреватель (2)

Основной недостаток известных устройств автоматического управления применительно к процессу волочения проволоки из тугоплавких материалов заключается в том, что они не обеспечинают максимальной производительности процесса волочения при стабилизации качества. готовой проволоки.

Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство, реализующее способ автоматического регулирования процесса волочення. Оно включает датчик диа- . метра проволоки, расположенный за фильерой, соединенной с автоматическим регуляторсм. Последний связан с исполнительными устройствами регулирования скорости вращения приемнрй катушки, а также температуры нагрева проволоки и фильеры, воздейстнующими одновременно или раздельно. соответственно на электродвигатель вращения приемной катушки и нагреватели проволоки и фильерл (3).

Известно, что стабильность физико2О механических иараметров проволоки (структуры, степени наклепа и т.п.), определякщих качество готовой продукции, обусловлена воэможностью поддержания заданного соотношения между скоростью деформации и тепловыми условиями в "ядре деформации".

Применительно к процессу волочения проволоки из тугоглавких материалов это означает необходимость поддержа30 ния определенного соотношения между

651521

3 температурой нагрева проволоки и скоростью ее волочения. Существенный недостаток этого

"устройства заключается в том, что оно обеспечйвает лишь стабилизацию диаметра й) бволоки воэдействием на нагреватели проволоки и фильеры, а также на электродвигатель вращения

* йриемной катушки, э то, время как укаэанное сопротивление B ходе процесса волочения не поддерживается и, более того, все время изменяется.

Кроме того, в известном устройстве не обеспечивается определение и йоддержание наиболее производительного режима процесса волочения; .

Целью изобретения является повы- 15 шеиие производительности процесса

;волбчения при стабилизации качества

= готовой проволокй. Поставленная цель достигается

" тем; что э известное устройство авто- 2О маткческого управления процессом волочения, содержащее датчик дйаметра проволоки, автоматический регулятор, а также связанные о ним исполнительные устройства регулирования скорости вращения приемной катушки и температуры нагрева проволоки и фильеры, воздействующие соответственно на электродвигатель вращения приемйой катушки и нагреватели проволоки О и фильеры, дополнительно введены датчики скорости волочения, температуры нагрева и натяжения проволоки, регулятор натяжения проволоки, а также устройство блокировки и сигнализации,причем да чик натяжения соединен с первым входом регулятора натяжения проволоки, выход которого связан с исполнительным устройством регулирования скорости вращения приемной катушки, датчик скорости воло- 4© чаяния через устройство блокировки и сигнализации соединен с первым входом автоматического регулятора, с вто" рИм-входом которого связан датчик — температуры- йагрева проволоки, а дат- чик диаметра проволоки соединен с — вторым входом регулятора натяжения проволоки и вторым входом устройства блокироэми и сигнализации.

На фиг. 1 представлена блок-Схема предлагаемого устройства автоматического управления на фиг. 2 - 4 ...схейы вспомогательных характеристик, .поясняющие работу отдельных элементов предлагаемого устройства.

Устройство включает датчик 1 натя- жения, датчик 2 температуры нагрева проволоки. Датчик 1 натяжения соединен с первым входом регулятора 3 на тяжеййя йроэолоий, выход которого связан с исполнительным устройством фф

4, воздействунщим на электродвигатель

5 приемной катушки. Датчик 6 скбрости эолочеййя через устройство 7 блокировки и сигнализации подключен к первому входу автоматического регулятора 8, воздействующего на исполнительное устройство 9 регулирования йагреэа проволоки и исполнительное устройство 10 регулирования нагрева фильеры, связанные соответственно с нагревателями 11 и 12. Датчик 13 диаметра проволоки соединен с вторым входом регулятора 3 натяжения проволоки и вторым входом устройства 7 блокировки и сигиы изации. Датчик 2 температуры нагрева проволоки связан с вторым входом автоматического регулятора 8.

При изменении натяжения пррволоки, связанного либо с изменением диаметра проволоки, подвергаемой волочению, либо с изменением скорости волочения вследствие изменения диаметра приемной катушки Iio мере ее заполнения готовой проволокой или размеров фильеры по мере ее износа с помощью регулятора 3 натяжения, воздействука его на исполнительное устройство 4, иэменяется скорость вращения электродвигателя 5 приемной катушки, что обеспечивает постоянство натяжения проволоки. Например, при увеличении диаметра. исходной проволоки или скорости волочения натяжение увеличивается.

Для приведения натяжения к заданному значению регулятор 3 уменьшает скорость вращения электродвигателя 5 и т.п.

Температура нагрева проволоки, измеренная датчиком 2 температуры, стабилизируется с помсщью автоматического регулятора 8, связанного с. исполнительными устройствами 9 и 10 регулирования температуры проволоки и фильеры, эоздействукщими соответственно на нагреватели 11 и 12 проволоки и фильеры. В соответствии с текущим значением скорости волочения, измеренным с помощью датчика

6 скорости волочения, через устройство 7 блокировки и сигнализации на вход автоматического регулятора 8 подается сигнал коррекции задания, изменяющий температуру нагрева проволоки таким образом, чтобы в ядре деформации поддерживалось необходи-:. мое соотношение между скоростью во- . лочения и температурой нагрева. Величину корректирукщего сигнала можно ойределйть, например, путем обработки семейства экспериментально полученных характеристик; свяэывакщих температуру в ядре деформации, температуру нагрева проволоки и скорость волочения (фиг. 2).

На фиг. 2 по оси абсцисс отложена скорость волочения проволоки, Ilo оси ординат — температура в ядре деформации (в данном случае - в, фильере). Кривые 1- А:. отражают тем пературу в ядре деформации при разных степенях нагрева проволоки (Т <т < T3) В э ависимости oT cKopoc ти волочения.

651521

Как следует.из фиг. 2, при изме. нении скорости волочения на ЬЧ=

=Ч - Ч для обеспечения заданной температуры в ядре волочения необходимо изменить температуру нагрева проволоки на ьТ= T -Т .

По мере изменения размеров Фильеры в процессе ее работы диаметр проволоки также изменчется, поэтоМу с помощью датчика 13 диаметра, связан« ного с регулятором 3 натяжения про-. . волоки, соответственно корректирует=s в сторону увеличения зацанная величина натяжения, поддерживаемая .регулятором 3 натяжения, что позволяет обеспечить максимапьную для данных условий скорость волочения (производительность процесса).

При выходе диаметра проволоки эа установленный допуск с помощью устройства 7 блокировки и сигнализации, также связанного с датчиком 13 диа- 20 метра, обеспечивается возможность сигяализации или остановки процесса. . Характеристики устройства блокировки и сигнализации представлены на фиг, 3 и 4. 25

На Фиг. 3 по оси абсцисс отложен диаметр проволоки, по оси ординатвеличина коэффициента передачи устройства 7 блокировки и сигнализации. На фиг. 4 по оси абсцисс ЗО

° отложена скорость волочения, по оси ординат — величина выходного сигнала устройства 7 блокировки и сигнализации. Иэ приведенных на фиг. 3 данных следует, что коэффициент передачи устройства 7 в зависимости от диаметра проволоки принимает значения:

iR) К1 = К=СОН@при дрр,в 4 дА д б) К-1 0 при d g д о,„с .

Сигнал на выходе устройства 7

U (t} связан с сигналом датчика скорости Ч (t) следующим образом: о () (t), где К т = (пров}

В пределах технологически допус тимого отклонения диаметра проволоки от заданного значения сигнал 0 (t ) линейно связан с сигналом датчика скорости волочения Ч (t ). При выходе диаметра проволоки эа допустимый диапазон коэффициент передачи устрой- щ ства 7 резко изменяется, достигая порогового эначейия К. = О. При этом срабатывает сигнализация (на схеме

Фиг. 1 Условно не показана), а на выходе устройства 7 сигнал О (t) .обеспечивает немедленное уменьшение температуры нагрева проволоки и через. контур регулирования натяжения, включакщий датчик 1 натяжения, регулятор

3, испоцнительное устройство 4, включение электродвигателя 5 приемной катушки. После устранения причины выхода диаметра проволоки за допустиьий диапазон (замена Фильеры, дефект исходной заготовки и т.п.) работа устройства автоматического управления возобновляется.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления процессом волочения проволоки иэ тугоплавких материалов, включающее датчик диаметра проволоки, ис-полнительное устройство регулирования скорости вращения приемной катушки, связанное с электродвигателем вращения приемной катушки, автоматический регулятор, связанный с испол-! нительными устройствами регулирования температуры нагрева проволоки и фильеры, воэдействуя4ими соответственно на нагреватели проволоки и Фильеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения производительности процесса волоченйя при стабилизации качества готовой проволоки, оно дополнительно содержит датчики скоростн волочения, температуры нагрева и натяжения про- . волоки, регулятор натяжения проволоки, а также систему блокировки и сигнализации, причем датчик натяжения соединен с первым входом регулятора натяжения проволоки, выход которого связан с исполнительным устройством регулирования скорости вращения приемной катушки, датчик скорости волочения через систему блокировки и сигнализации соединен с первым входом автоматического регулятора, датчик температуры нагрева проволо- ки связан с вторым входом автоматического регулятора, а датчик диаметра проволоки соединен с вторым входом регулятора натяжения проволоки и вторым входом устройства блокировки и сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фейгин В.И., Богуславский И.М.

АвтоМатизацня прокатных станов на заводах ОЦМ. М., Цветметинформация, 1972, рис. 10.

2; Климовицкий М.Д., Цифринович Б.И. Автоматизация широкополосных станов горячей прокатки. М., Цветметинформация, 1972, рис. 13.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 257416, кл . В 21 С 1/02,23 10. 71 °

651521

Яиг. г г иг.3

Vg Yi

Сноросгггь Вопочеггигг

uyq

Риг. Z

М/С фиг г

Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 5798/41

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн ая, 4

Составитель A. Абросимов

Редактор Н. Ахмедов а Техред Т. Маточка Корректор Е. Рошко