Устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением

Авторы патента:

B21J1/06 - Ковка; штамповка; прессование; клепка; кузнечные горны (прокатка металла B21B; изготовление специальных изделий ковкой или прессованием B21K; плакирование или нанесение покрытий B23K; обработка или окончательная отделка поверхностей ковкой B23P 9/04; уплотнение поверхности обдувкой с использованием частичек материала B24C 1/10; прессы общего назначения, прессы для уплотнения скрапа B30B; печи общего назначения F27)

О П И С А Н И Е (997936

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 555958 (22) Заявлено 08.10.81 (21) 3345109/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) M.К .

В 213 1/Об

Государственный квмнтет

СССР (53) УДК 621.73. .073 (088.8) Опубликовано 23.02.83..Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 25.02.83 оо делам нзввретеннй н вткрмтнй (72) Авторы изобретения

С. С. Конюхов, В. А. Шундалов и Н. Г. Баушев р, "- а.(. ) Т "ь с;. .,.

3 ;."- и !3"..

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидз

- -"- -"" -: (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛОВ ПОД ОБРАБОТКУ

ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно, к нагреву заготовок под обработку давлением.

По основному авт. св. № 555958 известно устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением, содержащее электрически связанные между собой датчик напряжения индуктора, задатчик напряжения генератора, блок сравнения, датчик температуры рабочего инструмента, соединенный с блоком сравнения и исполнительный элемент 11) .

Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения температуры в связи с возникновением дополнительных ЭДС от переменного магнитного поля индуктора, Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением снабжено фильтром нижних частот с усилителем ограниченного усиления, связанным с выходом датчика температу2 ры рабочего инструмента и с входом блока сравнения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением; на фиг. 2 вЂ” принципиальная схема фильтра нижних частот с усилителем ограниченного усиления.

Блок-схема устройства содержит датчик

1 напряжения индуктора, задатчик 2 напряжения генератора, датчик 3 температуры рабочего инструмента, соединенный через фильтр нижних частот с усилителем 4 ограниченного усиления, с вторым входом блока 5 сравнения, первый вход которого соединен с датчиком 1 напряжения индук15 тора, а третий вход вЂ” с задатчиком 2 напряжения генератора.

Выход блока 5 сравнения подключен к исполнительному элементу 6.

Фильтр нижних частот с усилителем orzp раниченного усиления (фиг. 2) построен на базе операционного усилителя.

Резисторы 7 и 8 конденсаторы 9 и 10 и резистор 11 формируют амплитудно-частотную характеристику и требуемый коэф997936 фициент передачи фильтра нижних частот.

Конденсатор 12 и резистор 13 предназначены для коррекции частотной характеристики операционного усилителя 14 в области высоких частот.

Устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением работает следующим образом, С помощью задатчика 2 напряжения генератора (фиг. 1) задается требуемое значение напряжения на индукторе. Электрический сигнал с датчика 1 напряжения индуктора пропорционален напряжению индуктора и является обратной связью системы регулирования.

Датчик 3 температуры рабочего инструмента дает электрический сигнал, пропорциональный температуре рабочего инструмента. Электрический сигнал с датчика 3 температуры рабочего инструмента, содержащий информацию о температуре рабочего инструмента, и наведенные в цепь

ЭДС от переменного магнитного поля индуктора поступают на вход фильтра нижних частот с усилителем 4 ограниченного усиления. Так как. сигнал датчика 3 температуры рабочего инструмента имеет спектр частот, находящийся ниже частоты 15 Гц, 25 то он проходит через фильтр 4 нижних частот без затухания. Все сигналы ЭДС от переменного магнитного поля индуктора, содержащие спектр частот выше 15 Гц, имеют затухание 20 дБ/ октаву. Таким образом, происходит фильтрация сигналов с датчика 3 температуры рабочего инструмента, и, как следствие, повышается точность определения температуры рабочего инструмента. Электрические сигналы с датчика 1 напряжения индуктора, задатчика 2 напряжения генератора, фильтра 4 нижних частот поступают в блок 5 сравнения, где складываются с учетом их полярностей. Суммарный сигнал из блока 5 сравнения поступает на исполнительный элемент 6 (тиристорный возбудитель),который питает 4р обмотку возбуждения генератора. Таким образом, сигнал от датчика 3 температуры рабочего инструмента, проходит через фильтр 4 нижних частот и, воздействуя на сумму сигналов от датчика I напряжения индуктора и задатчика 2 напряжения гене- 45 ратора, изменяет величину суммарного сигнала от блока 5 сравнения и тем самым вносит коррекцию в величину напряжения индуктора в зависимости от температуры рабочего инструмента.

Фильтр нижних частот (фиг. 1 и 2) построен на базе усилителя с ограниченным усилением, образуемым операционным усилителем 14, резисторами ll и 13, конденсатором 12 в соединении с пассивными цепями, резисторами 8 и 7 и конденсаторами 9 и 10. Пассивные элементы 7 вЂ” 10 формируют амплитудно-частотную характеристику фильтра 4 нижних частот с частотой среза 15 Гц и коэффициентом передачи, равным «1» в полосе прозрачности. Конденсатор 12 и резистор 13 предназначены для коррекции частотной характеристики операционного усилителя 14 в области высоких частот (предотвращает возбуждение операционного усилителя на высоких частотах) .

Введение фильтра нижних частот с усилителем ограниченного усиления, через который датчик температуры рабочего инструмента соединен с входом блока сравнения, исключает погрешность измерения температуры от возникновения дополнительных

ЭДС от переменного магнитного поля индуктора.

Использование предложенного устройства для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением позволяет в сравнении с известным повысить точность измерения температуры инструмента на 15 вЂ” 20О/р за счет фильтрации электрического сигнала с датчика 3 температуры рабочего инструмента. Повышается стойкость штампового инструмента на 10 /o в связи с увеличенной точностью измерения температуры нагреваемого инструмента. Устройство, кроме того, позволит сократить расход электроэнергии на 209о за счет повышения точности поддерживания температуры.

Формула изобретения

Устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением по авт. св. № 555958, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры, оно снабжено фильтром нижних частот с усилителем ограниченного усиления, связанным с выходом датчика температуры рабочего инструмента и с входом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 555958, кл. В 21 J I/06, 04.06.75 (прототип).

997936

Составитель В. Морозов

Редактор Т. Кугрышева Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Заказ 1014/16 Итнраж 684 вЂ” Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для регулирования индукционного нагрева металлов под обработку давлением

Способ изотермической штамповки на механическом прессе // 996022

Способ ковки крупных слитков // 988435

Заготовка для изготовления полых цилиндрических изделий // 984598

Устройство к прессу для электроконтактного нагрева заготовок // 980908

Оправка для раскатки кольцевых поковок // 979001

Способ изготовления поковок // 978997

Способ получения ковано-сварных изделий // 978996

Способ изготовления полых поковок // 963662

Способ ковки литых заготовок // 963661

Установка для индукционного нагрева заготовок // 2110586

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для нагрева заготовок перед обработкой давлением

Устройство для электротермического воздействия на заготовку // 2118581

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при пластическом деформировании заготовок нагревом

Способ получения литой заготовки под штамповку // 2170638

Изобретение относится к области штампозаготовительного производства, в частности к штамповке литых заготовок в штампах

Устройство для осадки заготовки // 2179905

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено при промышленном производстве поковок, имеющих отношение длины к диаметру 3 и более, а также при определении физико-механических характеристик материалов

Составная оправка для раскатки колец // 2207213

Изобретение относится к кузнечному оборудованию и может быть использовано для раскатки поковок типа колец и обечаек

Способ изготовления разнотолщинных листовых изделий // 2209702

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано, например, при изготовлении панелей, лючков и других листовых деталей с утолщенными кромками, учитывающими их снижение прочности в зоне термического влияния при выполнении сварочных работ с соседними деталями

Способ изготовления промежуточной заготовки из - и (+)- титановых сплавов // 2217260

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении промежуточных заготовок из титановых сплавов методом горячего деформирования

Способ изготовления поковок преимущественно из металлов и сплавов подгруппы титана и ковочный комплекс для его осуществления // 2220020

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении поковок из слитков и предварительно сдеформированных заготовок на ковочных комплексах

Способ штамповки полых деталей из плоских листовых заготовок и устройство для его осуществления // 2242320

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых деталей преимущественно сферической, тороидальной и других форм

Способ ковки заготовок плоскими бойками // 2252834

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при свободной ковке плоскими бойками заготовок, например слитков, на гидравлических ковочных прессах, молотах, механических ковочных машинах