Устройство для управления непрерывным формованием изделий со спиральными ребрами

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sg 4 В 28 В 3 20 ф ";-, . 1,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СОИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Авторское свидетельство СССР № 145996, кл. В 22 0 13/00, 1960.

Авторское свидетельство СССР

¹ 856802, кл. В 28 В 3/26, 1979. (21 ) 3822013/29-33 (22) 11.12.84 (46) 15.05.86.Бюл. № 18 (71) Всесоюзный научно-..исследовательский и проектно-технологический институт электрокерамики (72) M.Á.Ëåáåäåâ, Б.И.Гайдаш, Б.И.Невольниченко, К.Н.Логвинов и 10.В.Сагайдак (53) 666 ° 3.022.8 (088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

НЕПРЕРЫВНЫМ ФОРМОВАНИЕМ ИЗДЕЛИЙ. СО

СПИРАЛЬНЫМИ РЕБРАМИ, содержащее преобразователь код - напряжение, датчик, перемещения, генератор импульсов,, регистр, счетчик и привод формующего диска, причем выходы счетчика подключены к информационным входам регистра, выходы регистра подключены к входам преобразователя код †напря„„SU„„) 230842 А 1 жение, выход которого подключен к приводу формующего диска, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено преобразователем напряжение — частота, счетным триггером, одновибратором, элементом задержки, двумя логическими элементами И и генератором тока, причем датчик перемещения и генератор тока подключены .к входам преобразователя напряжение.— частота, выход которого подключен к первым входам элементов И, выходы ко- . торых соединены с соответствующими входами счетчика, генератор импульсов соединен с входом счетного тригЮ, гера, один выход которого подключен к второму входу. первого элемента И, другой выход подключен к второму входу второго элемента И и к входу одновибратора, один выход которого соединен с тактовым входом регистра, а другой выход одновибратора соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом установки в нуль счетчика.

2 z мычка 14 и скоба 15 выполнены из электропроводных пластин, изогнутая форма концов которых обеспечивает скользящий электрический контакт с проводниками 9.

Вакуум-пресс. l, привод 4 формующего диска, направляющие 7 и изоляционное основание 12 жестко закреплены на общем каркасе устройства (не показан):

Кроме того, в состав устройства для управления непрерывным формованием изделий со спиральными ребрами входят преобразователь 16 напряжение " частота, генератор 17 тока, два элемента И 18 и 19 генератор 20 импульсов, триггер 21 (счетный),счетчик 22 (реверсивный), регистр 23,преобразователь 24 код — напряжение, одновибратор 25 и элемент 26 задержки.

Преобразователь 24 код — напряжение предназначен для выработки на выходе напряжения, прямо пропорционального числу, заданному входным кодом.

Закрепленные на изоляционном основании 12 концы двух проводников 9 датчика подключены (например, монтажными проводами, фиг.4) к двум зажимам 27 генератора 17 тока и одновременно к двум входным зажимам преобразователя 16 напряжение — частота, выход которого соединен с одним входом элемента И 18 и одним входом элемента И 19, выход элемента И 18 соединен с входом вычитания счетчика 22, а выход элемента И 19 — с входом суммирования этого счетчика. Другой вход элемента И 18 соединен с прямым выходом 28 триггера 21, а другой вход элемента И 19 — с инверсным выходом 29 триггера 2). Счетный вход триггера 21 соединен с выходом генератора 20 импульсов.

Выходы разрядов счетчика 22 соединены с информационными входами ре.гистра 23, выходы которого подключены к входам преобразователя 24 код— напряжение, соединенного выходом с входом привода 4 формующего диска.

Число разрядов счетчика 22, регистра 23 и преобразователя 24 определяется исходя из задаваемой точности управления .

С прямым выходом 28 триггера 2) соединен вход одновибратора 25,один выход которого подключен к тактово.— му входу регистра 23, а другой через элемент 26 задержки — к входу установки в нуль счетчика 22.

1 123084

Изобретение относится к устройствам для управления формованием изделий, преимущественно изоляторов, с боковой поверхностью в форме спирального ребра из пластичных керамических масс и подобных им материалов.

Целью изобретения является повышение точности управления.

На фиг. l.представлена электрическая схема устройства для управле" 10 ния непрерывным формованием изделий со спиральными ребрами; на фиг. 2— разрез А-А на фиг.l; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.l; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг.l; на фиг. 5 — вид Г !5 на фиг ° 4; на фиг. 6 — электрическая схема элемента задержки.

Устройство для управления непрерывным формованием изделий со спиральными ребрами содержит вакуум- 20 пресс 1, на выходе которого установлен с возможностью вращения формующий .диск 2, соединенный передачей 3, например зубчатой, с приводом 4 формующего диска. 25

В .качестве привода 4 может быть использован злектропривод ЭТ6 (на фиг. 1 изображен условно), содержащий электродвигатель постоянного тока и аппаратуру управления в виде управляемого выпрямителя и предназначенный для регулирования скорости вращения электродвигателя путем задания напряжения на входе управляемого выпрямителя (вход управляемого выпрямителя является также входом электропривода).

Формуемое изделие 5 в процессе формования находится на приемном столе 6, который имеет возможность продольного перемещения вдоль направляющих 7 за. счет закрепленных на столе 6 втулок 8, образующих подвижное соединение с направляющими 7 .

Датчик перемещения выполнен реостатным и состоит из двух параллель но расположенных проводников 9, изготовленных, например, из материала с высоким удельным сопротивлением и двух пружин 10, причем одни концы проводников 9 и пружин 10 соединены между собой, например, сваркой, а другие жестко закреплены с помощью . контактньн стоек 11 на изоляционном основании 12. Кроме того, датчик содержит движок в виде закрепленной на приемном столе 6 изоляционной пластины 13 с. установленными на ней перемычкой 14 и двумя скобами 15. Пере30

3 1230

Элемент ?6 задержки предназначен дпя временной задержки импульса одновибратора 25 и может быть выполнен в виде нескольких последовательно соединенных инверторов 30 (фиг.б), в качестве которых может быть использована стандартная микросхема

Kl55ЛН1 (возможно также другое исполнение элемента 26 задержки, например с использованием линии задерж- 10 ки) .

Устройство для управления непрерывным формованием изделий со спиральными ребрами работает следующим образом. 15

Получаемое после выдавливания вакуум-прессбм 1 через вращающийся формующий диск 2 формуемое изделие 5 поступает на приемный стол 6, поступательное движение которого 20 вдоль направляющих 7 повторяет неравномерное движение формуемого изделия 5. Втулки 8 выполнены из антифрикционного материала и снижают потери на трение при движении стола 6. 2s

При движении приемного стола 6 перемещается закрепленная на нем изоляционная пластина 13, передвигая при этом контактирующую с проводниками 9 перемычку 14, электрически перемыкающую эти проводники, и скобы 15, обеспечивающие электрический контакт проводников 9 с перемычкой

14 (за счет упругих сил).В результате увеличения длины отрезков проводников 9, подключенных к зажимам 27

35 генератора 17 тока, пропорционально перемещению формуемого изделия 5 увеличивается суммарное сопротивление реостатного датчика, измеренное меж40 ду закрепленными на изоляционном основании 12 посредством контактных стоек 11 проводниками 9. Пружины 10 создают натяжение проводников 9.

В генераторе 17 тока подбором ве- 1 личин резисторов,а также выбором типа диода задается такой режим,.при котором напряжение между базой и эмиттером транзистора имеет неизменную величину. При этом коллектор- 0 ный ток транзистора сохраняет постоянное значение при изменении коллекторной нагрузки в широких пределах. Этой нагрузкой служит изменяю.щееся сопротивление закороченных пе- >5 ремычкой 14 проводников 9 реостатного датика,, поэтому падение напряжения на йИх от протекания тока ге842 4 нератора 17 изменяется пропорционально изменению величины сопротивления этих проводников, а значит, и пропорционально величине перемещения формуемого изделия 5. Это напряжение поступает на преобразователь 16 напряжение — частота, где происходит

его преобразование в импульсы с частотой, пропорциональной входному напряжению, а следовательно, и перемещению формуемого изделия 5.

Генератор 20 импульсов вырабатывает импульсы, поступающие на счетный вход триггера 21 в котором непрерывно по истечении времени, равного длительности периода генератора

20, происходит смена единичных и ну1левых состояний (при единичном состоянии триггера 21 с его прямого выхода 28 снимается уровень логической единицы, а с инверсного выхода 29— уровень логического нуля, соответственно, при нулевом состоянии триггера 21 уровни сигналов на выходах

28 и 29 меняются на обратные). При переключении триггера 21 в единичное состояние одновибратор 25 вырабатывает короткий импульс, который управляет записью в регистр 23 и с задержкой, определяемой элементом 26 saдержки (времени установления инверторов 30), устанавливает в нуль ревер-. сивный счетчик 22,.

Результатом счета поступивших на счетчик импульсов является двоичный код их суммы,.который снимается с выходов разрядов счетчика. Реверсивный счетчик может работать как в режиме суммирования (прямой счет импульсов), так и в режиме вычитания (обратный счет импульсов). При ра6оте реверсивного счетчика попеременно в режимах суммирования и вычитания на выходе его разрядов фиксируется

i код алгебраической суммы поступивших импульсов (с учетом знака: суммирование или вычитание).

При перемещении формуемого изделия 5. происходит увеличение частоты импульсов на выходе преобразовате.ля 16. Нри подаче на любой из входов элемента И уровня логического нуля сигнал на его выходе сохраняет нулевой уровень. независимо от . состояния другого входа. При подаче на оба: входа элемента И уровня логической единицы на его выходе устанавливается единичный уровень. Поэтому при

S 12308 единичном состоянии триггера 21 уровень логической ециницы с его выхода 28 поступает на один из входов элемента И 18, на другой вход которого подается импульсный выходной сигнал преобразователя 16, представляющий чередование нулевых и единичных уровней. Эт"от же сигнал (в соответствии с принципом функционирования элемента И) присутствует на выходе элемента И 18 и на вычитающем входе счетчика 22, который производит обратный счет поступающих импульсов.

При нулевом состоянии триггера 21 в счетчике 22 происходит прямой счет импульсов,, соответствующих увеличенной за время периода генератора 20 частоте импульсов на выходе преобразователя 16. На вход суммирования счетчика 22 импульсы при этом посту- щ пают с выхода элемента И 19. В конце суммирования в разрядах реверсив- . ного счетчика 22 фиксируется код числа, которое пропорционально приращению частоты на выходе преобразовате — 2 ля 16 за время периода генератора 20.

При линейной характеристике преобразователя 16 напряжение — частота зто число пропорционально скорости .перемещения формуемого изделия 5.

При очередном переключении в единичное состояние триггера 21, задающего цикл вычисления скорости формуемого изделия 5, импульс с выхода одновибратора 25 записывает код вычисленной разности в регистр 23 и с задержкой времени устанавливает в нуль счетчик 22. Задержка исключает ложные срабатывания регистра. Кроме того, временной интервал, равный сум— ме длительности импульса одновибратора 25 и времени задержки элемента Й6 задержки, выбирается по величине меньшим, чем минимальная длительность импульсов на выходе преобразо- 4 вателя 16 напряжение — частота. Это способствует выполнению операций установки счетчика 22 в нуль и записи в регистр 23 без потери информации с выхода преобразователя 16.

В момент тактирования код числа, подаваемый иа информационные входы, записывается в регистр и в дальнейшем, до очередного момента тактирования, снимается с выходов регистра ;

42 6 независимо от состояния его информационных входов.

Таким образом, каждый цикл вычисления числа, пропорционального скорости перемещения формуемого изделия 5, начинается с момента переключения триггера 21 в единичное состояние .и состоит из двух фаз, причем в первой фазе счетчик 22 работает в режиме вычитания, а во второй — в режиме сложения. К концу второй фазы в разрядах счетчика 22 фиксируется код числа, пропорционального скорости перемещения формуемого изделия 5.

С регистра 23 этот код поступает на входы преобразователя 24 код — напряжение, на выходе которого вырабаты- . вается напряжение, пропорциональное указанному числу, а значит, и скорости перемещения формуемого изделия 5.

Это напряжение поступает на привод 4 формующего диска, вызывая его вращение со скоростью, пропорциональной скорости перемещения формуемого изделия 5..

Следовательно, связанный передачей 3 с приводом 4 формующий диск 2 получает такую скорость вращения, которая пропорциональна скорости выхода массы из вакуум-пресса 1,.в результате чего происходит стабилизация шага спиральных ребер формуемого изделия 5 и повышается качество изделий.

Предлагаемое устройство обеспечивает последовательное выполнение следующих линейных преобразований: перемещение формуемого изделия в сопротивление реостатного датчика; сопротивления реостатного датчика во входное напряжение преобразователя напряжение — частота; входного напряжения преобразователя напряжение — частота в частоту; приращений частоты за равные промежутки времени в код; кода в напряжение, пропорциональное скорости перемещения формуемого изделия.

Поскольку нелинейность указанных преобразований может находиться в пределах + (0,1-0,5)X то достижимая точность управления будет не хуже +2,5Х, что обеспечивает стабильность шага спиральных ребер формуемых изделий.

1230842

1230842 фиг б

Составитель А. Кузнецов

Техред М.Ходанич

Редактор Л.Веселовская

Корректор Е. Сирохман

Заказ 2484/19 . Тираж 555

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4