Способ контроля начала осадки при контактной стыковой сварке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 101281 (21) 3366182/25-27

Р М К з

В 23 К 11/04 с присоединением заявки N9Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликоваио230283. Бюллетень М 7

ДЗ) УДК 621. 791. . 762 (088. 8 ) Дата опубликования описания 23Я283

1»

О.С.. Лабадзе Р ф ) "-, " ;г,, ;

Х .; у

/ .т

" Г г-, Институт систем управления АН Грузинской ССР --,, / (72) Автор изобретения (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЧАЛА ОСАДКИ .

КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОА СВАРКЕ

Изобретение относится к контактнОй стыковой сварке методом непрерывного оплавления и может быть применено при сварке встык черных и цветных металлов.

Известен способ контроля процесса электрической контактной стыковой сварки оплавлением,в котором за начало осадки принимают момент превьтаения током уровня, максимально допустимого при оплавлении 71 j.

Недостатком способа является низкая точность контроля, так как мгновенное значение тока может превысить заданный максимальный уровень и при процессе оплавления. Кроме того, точность контроля определяется в основном точностью установки заданного максимального уровня тока.

Известен также способ контроля начала осадки, реализованный в машине для контактной стыковой сварки, в котором за начало осадки принимают момент поступления сигнала с командного датчика, установленного на рабочем приводе осадки (2j.

Недостатком этого способа является низкая точность контроля, обусловленная инерционностью подвижных частей машины и люфтом рабочего при-" вода осадки, Наиболее близким по :технической сущности и достигаемому эффекту.. к изобретению является способ контроля начала осадки, осуществленнйй в машине для контактной стыковой сварки, согласно которому для контроля начала осадки формируют сигнал, пропорциональный ускорению подвижной станины с помощью пьезоэлектрического датчика ускорения, установленного .на подвижной плите машины f33

Недостатком известного способа

15 является низкая точность контроля, обусловленная инерционностью подвижной плиты, наличием переходных процессов в измерительной цепи и неопределенностью. выбора момента

20 начала осадки, так как подвижная станина перемещается с ускорением и при процессе оплавления.

Целью изобретения -является повышение точности 1coHTpoJIR 3cI счет ключения влияния инерционности подвижной плиты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля начала осадки при контактной стыковой сварке оплавлением, при котором

998049 измеряют сигнал ускорения подвижной плиты машины, из измеренного сигнала ускорения выделяют сигнал положительной полярности, который дифференцируют, из полученного двухполярного сигнала выделяют его отрицательную составляющую, полученный сигнал преобразуют в нормированный по амплитуде сигнал и по переднему фронту этого сигнала определяют момент начала осадки.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, посредством которого может быть реализован способу на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие способ. 15

Обозначения на фиг. 2: 01, 02 и

U — сигналы, пропорциональные перемещению, скорости и ускорению подвижной плиты соответственно; U — сигнал ускорения выделенной положительной полярности; 05 — продифференцированный сигнал ускорения; Ug — импульсный сигнал отрицательной полярности и U — нормированный по амплитуде си гнал . 25

Устройство содержит последовательно соединенные блоки формирования сигнала, пропорционального ускорению

1, элемент, выделяющий составляющую положительной полярности 2, дифференцирующий элемент 3, элемент, выделяющий составляющую отрицательной полярности 4, формирователь импульсного нормированного по амплитуде сигнала 5 и регистрирующее устройство 6. 35

Контроль по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

Скорость перемещения подвижной станины при процессе осадки во много раз превышает критическую скорость, 4О при которой возможно оплавление. По этой причине в момент перехода от оплавления к осадке заьыкаются торцы свариваемых заготовок, а следовательно, резко увеличивается градиент скорости в интервале с„- 2 (график 0 2 ). На интервале tg † cKopocTb достигает своего максимального значения и, при достаточном усилии осадки, во много раз превьиаающем силу ме- 5О ханического сопротивления нагретых торцовых частей свариваемых полос, остается практически постоянной. При взаимодействии с ограничительным упором скорость резко падает в интервале ъ — 4, B удар получается неупругим из-за сравнительно большой массы неподвижной станины и высокого давления в гидросистеме осадки.

Момент времени t< характеризует точку перегиба, так как в этой точке имеет место переход от процесса оплавления к процессу осадки. В точке торцы замыкаются, и нарастание скорости уменьшается по причине возрастающего воздействия силы меха- Я нического сопротивления неравномерно нагретой твердой фазы свариваемлх деталей .

Следовательно, ускорение в этой точке имеет экстремальное значение, но в связи с тем, что тангенс угла наклона касательной в точке перегиба tq.(фиг. 2, 0 ) больше нуля, производная скорости в этой точке (ускорение ) также отлична от нуля.

Выделив составляющую положительной полярности, мы получаем сигнал 0, дифференцируя который, получим двухполярный сигнал 0<, который пересекает ось абсцисс в точке с . Выделяя составляющую отрицательной полярности 0ь и, нормируя по амплитуде полученный импульсный сигнал, получаем сигнал U, передний фронт которого характеризует момент перехода от оплавления к осадке, т.е. начало осадки.

При упругом ударе подвижной и неподвижной станин, который может возникнуть при низком давлении в гидросистеме осадки, возможно появление ложных импульсных сигналов вида 0 и U .Однако эти дополнительные сигналы не влияют на контроль момента начала осадки ввиду того, что они могут возникнуть только после проведения технологической осадки. В этом случае о начале осадки судят по пер днему фронту первого, нормированного по амплитуде импульсного сигнала.

При перемещении подвижной станины формируют электр и че с ки и си гнал, который затем подвергают двукратному дифференцированию, в результате чего получают сигнал, соответствующий ускорению станины. Из полученного сигнала выделяют его положительную составляющую, например .с помощью диода, и полученный сигнал вновь подвергают дифференцированию, в результате которого получают двухполярный сигнал. С помощью элемента, выделяющего отрицательную составляющую сиг— нала, получают однополярный отрицательный сигнал, который затем преобразуют в импульсный сигнал, нормированный по амплитуде, передний фронт этого сигнала преобразуют в импульс, появление которого и свидетельствует о начале осадки.

Применение предложенного способа позволит увеличить точность контроля начала осадки благодаря воэможности фиксировать момент замыкания торцов свариваемых деталей, исключить влияние инерционности подвижных частей стыкосварочной машины и люфта рабочего органа привода осадки, исключить зависимость момента начала осадки от электрических, механических и других параметров.

998049 формула изобретения

Фиа1 и, ВНИИПИ Заказ 1022/22 Тираж 1104 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Способ контроля начала осадки при контактной стыковой сварке оплавлением, при котором измеряют сигнал ускорения подвижной плиты машины, 5 отличающийся тем, что, с целью повыиения точности контроля за счет исключения влияния инерционности подвижной плиты, из измеренного сигнала ускорения выделяют сигнал 10 положительной полярности, который дифференцируют, иэ полученного двухполярного сигнала выделяют его отрицательную составляющую, полученный сигнал преобразуют в нормированный по амплитуде сигнал и по переднему фронту этого сигнала определяют момент начала осадки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 517430, кл. В 23 К 11/04, 15 ° 06.78

2. Авторское свидетельство СССР

М 425751, кл, В 23 К 11/04, 14.10.74.

3. Авторское свидетельство СССР

М 624742, кл. В 23 К 11/04, 25.04.77 (прототип ).