Тренажер сварщика

 

Изобретение относится к обучению обращения с инструментами. Оно обеспечивает выработку правильных психомоторных навыков у обучаемого сварщика по поддержанию нормативных длины искрового промежутка, угла наклона имитатора сварочного электрода и скорости ведения имитируемого сварочного продесса при имитации сварки труб большого диаметра. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера. С этой делью сварочный 75 (Л оо 00 о О5 4; х

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 09 В 1о/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4009183/24-24 (22) 20.01.86 (46) 15.08.87. Бюл. №- 30 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) Б.Е. Патон, В.В. Васильев, В.А. Богдановский, С.Н. Даниляк, В.М. Гавва, Ю.П. Ройко и В.A. Нушко (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 556908, кл. G 09 В 19/24, 1975.

Патент США ¹ 4452589, кл. С 09 В 9/00, опублик. 1984. (54) ТРЕНАЖЕР СВАРЩИКА (57) Изобретение относится к обучению обращения с инструментами. Оно обеспечивает выработку правильных психомоторных навыков у обучаемого сварщика по поддержанию нормативных длины искрового промежутка, угла наклона имитатора сварочного электрода и скорости ведения имитируемого сварочного процесса при имитации сварки труб большого диаметра. Цель изобретения расширение дидактических возможностей тренажера. С этой целью сварочный

1330649 тренажер, кроме имитатора 1 сварочного электрода, блока 2 моделирования объекта сварки и блока 3 сигнализации содержит формирователь 4 импульсов величины дуги, формирователь 5 импульсов величины угла наклона электрода, блок 6 контроля действий операИзобретение относится к обучению обращения с инструментами и может быть использовано в качестве технического средства для обучения приемам и навыкам ручной дуговой сварки труб большого диаметра.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей тренажера с расширением ассортимента способов сварки, повышением точности и эффективности обучения.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого тренажера, на фиг.2 схематически показано конструктивное выполнение имитатора сварочного электрода, на фиг.3 — схема блока моделирования объекта сварки; на фиг.4 — одна из возможных схем конструктивного выполнения этого блока; на фиг.5 — схема формирования импульсов величины дуги, на фиг.6 — одна из возможных схем формирователя импульсов величины угла наклона электрода; на фиг.7 — то же, блока контроля действий оператора; на фиг.8 — один из возможных вариантов схемного выполнения блока регистрации; на фиг.9 — диаграммы напряжений, объясняющие работу формирователя импульсов величины дуги.

Предлагаемый тренажер сварщика (фиг.1) состоит из имитатора 1 сварочного электрода, блока 2 моделирования объекта сварки, блока 3 сигнализации, формирователя 4 импульсов величины дуги, формирователя 5 импульсов величины угла наклона электрода, блока 6 контроля действий оператора, блока 7 регистрации с соответствующими связями 8-24.

Имитатор 1 (фиг.2) предназначен для имитации реального сварочного электрода с держателем, применяемотора, состоящий из компараторов 80, 81 и 85, задатчиков 82, 83 и 86 эталонного напряжения и элемента ИЛИ 84, и блок 7 регистрации, состоящий из генераторов 87,93, переключателя 88 и регистраторов 89,90 (ошибок) и 91, 92 (времени). 3 з.п. ф-лы, 9 ил. го в практике сварочного производства, и содержит держатель 25 электрода, корпус 26 имитатора электрода, привод 27 имитации плавления электрода, узел 28 управления приводом имитации плавления электрода, сальниковое уплотнение 29.

Блок 2 моделирования объекта сварки (фиг.3,4) предназначен для имита10 ции реального сварочного соединения и содержит лентопротяжный механизм

30, привод 31 лентопротяжного механизма, формирователь 32 импульсов

15 управления приводом вращения лентопротяжного механизма. Лентопротяжный механизм 30, содержит термочувствительную бумагу 33, барабан 34 подачи термочувствительной бумаги, барабан 35 намотки термочувствительной бумаги, привод 36 намотки термочувствительной бумаги, узел 37 управления приводом намотки термочувствительной бумаги, узел 38 операционного поля сварки, диэлектрический эк25 ран 39.

Блок 3 представляет стандартный по размеру и внешнему виду шлем сварщика, в который вмонтированы головные телефоны с регулятором громЗо

Формирователь 4 импульсов величины дуги (фиг.5) предназначен для преобразования величины длины искрового промежутка в аналоговый сигнал, величина которого однозначно определяет длину искрового промежутка, а также для осуществления имитации дугового разряда с помощью высоковольт

40 ного искрового разряда. Он содержит генератор 40, делитель 41 частоты, генератор 42 линейно нарастающего напряжения, модулятор 43, усилитель

1330649

44, детектор 45, узел 46 памяти, элемент 47 памяти, элемент И- IE 48, счетчик 49, цифроаналоговый преобразователь 50, узел 51 памяти, первый и второй входы 52,53 усилителя 44, первый и второй входы 54,55 узла 46, первый и второй выходы 56,57 усилителя 44, первый и второй выходы 58, 59 делителя 41, первый, второй и третий входы 60-62 элемента И-НЕ 48, первый и второй входы 63,64 счетчика

49, первый и второй входы 65,66 узла 51 с выходом 67.

Генератор 40 предназначен для генерирования непрерывной последовательности прямоугольных импульсов с частотой 10-15 кГц.

Делитель 41 предназначен для деления сигналов с частотой 10-15 кГц до величины 10-15 Гц.

Генератор 42 предназначен для формирования линейно нарастающего напряжения по управляющим сигналам с выхода 58 делителя 41.

Модулятор 43 предназначен для модуляции сигналов с частотой 10-15 кГц линейно нарастающим напряжением с выхода генератора 42. Модулятор 43 может быть выполнен по известной схеме коллекторного модулятора на транзисторах.

Усилитель 44 предназначен для усиления по напряжению сигналов с выхода генератора 40 до величины, достаточной для осуществления искрового разряда между концом имитатора 1 сварочного электрода и поверхностью узла 38 операционного поля сварки в пределах 0,5-10 мм. Усилитель 44 может быть выполнен по известной схеме двухкаскадного трансформаторного усилителя на транзисторах.

Детектор 45 предназначен для формирования сигнала, определяющего момент зажигания и горения искры, и может быть выполнен по известной схеме амплитудного детектора.

Узел 46 предназначен для временного хранения сигнала, определяющего наличие и горение искры, и может быть выполнен по известной схеме выборкихранения.

Элемент 47 предназначен для формирования прямоугольного импульса, передний фронт которого определяет момент зажигания искры, и может быть в выполнен по известной схеме триггера с эмиттерной связью.

Элемент 48 предназначен для пр >— пускания на вход счетчика 49 имп.>ь— сов с частотой 10 — 15 кГц в момент времени от начала нарастания нанря5 жения на выходе генератора 42 дo зажигания столба электрической искры (фиг.9е).

Счетчик 49 предназначен для подсчета числа импульсов, поступивших на его вход 63 за время

Преобразователь 50 предназначен для преобразования цифрового кода, записанного в счетчике 49, в аналоговый сигнал, величина которого соответствует величине длины искрового промежутка.

Узел 51 предназначен для запоми20 нания величины напряжения с выхода преобразователя 50, соответствующего величине длины искрового промежутка, и может быть выполнен по известной схеме выборки — хранения.

25 Формирователь 5 предназначен для преобразования величины угла наклона имитатора сварочного электрода в аналоговый сигнал, величина которого однозначно определяет угол наклона

30 между осью имитатора сварочного электрода и нормалью к поверхности узла 38. Он может быть выполнен по схеме, представленной на фиг.6, и содержит элемент 68, первый, второй, третий и четвертый датчики 69-72 магнитного поля, первый и второй дифференциальные усипители 73,74, первый и второй детекторы 75,76, элемент

ИЛИ 77.

40 Элемент 68, имеющий магнитные характеристики и конструктивно расположенный на конце имитатора 1, предназначен для создания магнитного поля, на величину которого реагируют

45 датчики 69-72. В качестве элемента

68 может использоваться постоянный магнит, например, цилиндрической формы, один конец которого закреплен через демпфирующую пружину к земляной

Датчики 69-72, расположенные конструктивно эквидистантно по отношению к подвижному элементу 68, предназначены для выработки сигналов, величина которых изменяется с изменением угла наклона элемента 68 по отношению к датчикам 69-72 и в качестве которых могут использоваться такие известные магниточувствительные элементы, как

1330649 магнитодиоды, магHHT«TpBHB«ñòîðû и датчики Холла. ,1ифференциа 1ьные усипитепи 73 и 74 предназначены дпя нахождения апгебраи— ческой разности сигналов, поступаюших ня их входы, а также дпя усиления по ямппитуде этой разности.

ДетeKTopl» 5 FI 76 предназначены дз)я де гектирова,3«я сигналов, поступающих на их входы, « могут быть вь! — 10

Il»)J1ícHû по извесTH« I схеме дв » хпопу периодного д текторя.

Зпемент 77 предназначен дпя ныдепения бопьшего по амппитуде сигнала и.3 совокупности сигналов, гоступаю — 15

ШИХ НЯ Е I O 13XO »I.I.

»;и:)K 6 ко ITp«.HH действий оператора (фи-.. /) Нре»»на Значен )гпя выработки

C II I H B JI»! h»)ll:FII K«!lO i,. Ill ii C ПС КРОН«Г«

IlPOM» жУ ГКа И I 1 У H 3К. 1О»»СI МЕЖДУ ОСЬЮ 70 и:гитат«ря 1 свар« иного эпектроäB и н«рма )I=!») к п.)н рхн«сти» 3:1а 38 «пе— » рацион»l» 1 «п»>J!я с làpK«»»!!Окя - моде п«рован«я с бъек»а с13.1рки. bJI«K 6 с,»ержит узе)1 78 к )нl р пя за текущим 25 з»ячением, »HI«A искр ного промежутка и у 3».1 79 K«HтpO 1я уг.1я HBKJI»)HB.

У 3е:1 78 содержит к«мпарятор 80 нижне« 1раницы допустимой ппины исKpoi3uI.») промежутка, компаратор 81 30 верхней гра1«гпы 11оп), стимои дпины искрового промежутка, задатчик 82 эTBJIQHH«io напряжения (нижней границы допус гимoi! цпины искр«него промежут— ка), за,;1;1тчик 8 ) >TB-1«ниoI » напряж» 35 ния (, !Ieрхней границы joi i) стимоl; дпи ны Hc Kp») l»z)I o пр»»мс)vуткя), эпемент

ИЛИ 8-4 .

Еоьн BpBI«p 80 предназначен дпя формир«13ания czI » z!B IB ошибки искров«го промежутка, когда величина г кушего значения длины искрового

1 ромежутка я)311яется меньшей ее номинапьног ) значения, а компаратор 81

» когда зтя непичиня г1ревышает ее номиняп» н . е:)наче»ги»- . 0.1емент 84 предназнач»=11,13»H се)1ек гинll»»го пропускяния

13ыходных clii!IB.IZ)13 ошибок по длине искрового:1рг»м» жу гкя ня выход 21 уз1 па 8.

Узел 19,онтропя угла накпоня (фиг.7) содержит ком«ар тор 85 угла накпг на, зядатчик 86 эталонного нап1)яжения (номиназlьн«го yi JIB HBKJioHB)

Еомпар»1тор 85 предназначен дпя выработки сигнапа ошиоки при нарушении ими гагором 1 сварочного электрода нормят11нного значения угла наклона

Б:1ок 7 регистрации (фиг.8) предназHB»IeH IIпя управпения процессом обуче13«я сварщика, а также дпя регистрации правипьности поддержания сварщиком основных параметров имитируемого сварочного процесса и оп«вещания сварщика об их нарушении. Блок 7 содержит генератор 87 секундных импупьсон, перек-II»»»IBTeas 88, pci FIcTpBTop 89 длины искрового промежутка, регистратор 90 рс1б«1с гг) времени процесса сварки, регистраторы 91,92 общего времени про )е1.са сварки, генератор 93 сигнапов тревоги и звукового сопровожден«я. 11ерекпючатепь 88 предназначен дпя пуска всего тренажера.

1 c ис"гратор 89 предназначен дпя подсчета и индикации чис.IB ошибок

1 ) т) 1И1»Е ИСКРОВОГО IIP»»l»». .жУТК»1 И СО ,1ерж«т ключ 94, счетчик 95 числа ошибок, дешифратор 96 числа ошибок, индикатор 97 чиспа ошибо1<.

Рс г«стратор 90 прецня )на IeH дпя

iIojIcчета и индикации чис;1а ошибок по углу наклона имитатора 1 сварочного апек-,ðoäB и содержит к.зюч 98, счет— чик 99 числа ошибок, дешифратор 100 чис;1.1 ошибок, индикат«р 101 числа ошиошиоок.

Регистратор 91 »1рс.,1назначен цпя поцсчета и индикации рябочег» времени процесса сварки. Он содержит ключ !

02, счетчик 103 рабочего времени, дешифратор 104 рабочего времени, индикатор 105 рабочего времен«.

Регистратор 92 предназначен дпя попс чета и индикации общего времени

lip« .»åññB сварки. Он содержит счетчик

106 обшего времени, дешифратор 107 общего времени, ин„1икатор 108 общего времени.

Генератор 93 может быть выполнен

»о и 3нестной схеме с применением кпючевых схем и звуконых генераторов синусоидапьных сигналов, настроенных на различные частоты.

Тренажер сварщика работа т следующ«м «бразом.

Бнячапе рассмотрим работу отдельных бпокОВ тренажера.

1 або» а @opM«poI3 а те »1я 4 . 11pH Вкпю чении тренажера генератор 0 начинает генерировать прямоугопьные импульсы (фиг.9а) с частотой 10-15 кГц, которые с его выхода поступают на вход

52 усипитепя 44» на счетный вход цепитепя 41 и на вход 61 элемента 48., епитепь 41 производит деление часто1330649 ты 10-15 кГц (фиг. 9а) до значения 10-15 Гц (фиг.9б). С выхода 58 делителя 41 сигналы с частотой 10-15 Гц поступают на вход генератора 42 для его запуска (фиг.9в) . Выходной сигнал 5 с выхода 59 (фиг.9ж) делителя 4 1 производит установку счетчика 49 в исходное состояние, запись входной информации в узле 46 и разрешение пропускания выходных импульсов с выхода генератора 40 через вход 61 элемента

48 на первый вход 63 счетчика 49.

Генератор 42 на своем выходе формирует сигналы с линейно нарастающей амплитудой (фиг.9в) и частотой повто- 15 рения 10-15 Гц, которые поступают на вход модулятора 43. Последний производит амплитудную модуляцию сигналов с частотой 10-15 кГц (фиг.9а), поступающих на вход 52 усилителя 44, линей-20 но нарастающим напряжением с выхода генератора 43, напряжение выхода которого поступает на вход 53 усилителя

44 (фиг.9в). На выходе 56 усилитель

44 имеет пачки высоковольтных нарастающих по амплитуде импульсов с частотой 10-15 кГц (фиг.9и), которые подаются по высоковольтному кабелю на вход 11 блока 2 и далее на узел 38 операционного поля сварки. 30

Столб электрической искры между узлом 38 и элементом 68, который подсоединен к земляной шине, возникает лишь тогда, когда амплитуда высоковольтных импульсов, подаваемых на узел 38, достигнет величины, достаточной для пробоя воздушного промежутка между узлом 38 и элементом 68 40 и существования электрического разряда. Расстояние между узлом 38 и элементом 68 численно представляет длину искрового промежутка электроискрового разряда между упомянутыми элементами. При изменении этого расстояния в большую или меньшую стороны соответственно изменяется величина амплитуды высоковольтного импульса, при которой происходит первый высоковольтный разряд между узлом

38 и элементом 68, а значит, и число высоковольтных импульсов с частотой

10-15 кГц, подаваемых на узел 38 от момента начала нарастания напряжения на выходе генератора 42 до момента появления искрового высоковольтного разряда, что соответствует изменению времени t, (фиг.9е,и).

Рассмотренный принцип положен в основу измерения величины длины искрового промежутка по числу высоковольтных импульсов, поступающих на узел 38 до первого высоковольтного разряда. Детектор 45 формирует на своем выходе сигнал (фиг.9г), определяющий по своей длительности время существования столба электрической искры t . С выхода детектора 45 сигнал записывается в узел 46 по управляющему сигналу, который поступает с выхода 59 делителя 41 на вход 55 узла 46 (фиг.9ж). Выходной сигнал узла 46 (фиг.9з) управляет включением различных приводов сварочного тренажера при наличии высоковольтного разряда.

С выхода детектора 45 выходной сигнал поступает также на вход элемента 47, который на своем выходе формирует отрицательный импульс (фиг.9д) длительностью t., поступающей на вход 60 элемента 48. Этот отрицательный импульс запрещает даль— нейшее прохождение счетных импульсов с частотой 10-15 кГц на вход 63 (фиг.9е) счетчика 49 после момента зажигания столба электрической искры.

Этот сигнал поступает также на вход

66 узла 51, чем производит запись аналогового сигнала с выхода преобразователя 50 в узел 51. Величина аналогового сигнала на выходе преобразователя 50 пропорциональна числу импульсов, поступивших на вход 63 счетчика 49 за время t< и соответствует

) величине длины искрового промежутка.

С выхода 17 формирователя 4 аналоговое напряжение поступает на вход 19 блока 6..

Из изложенного видно, что измерение длины искрового промежутка производится периодически с частотой

10-15 Гц. На верхний предел этой частоты накладывается определенное ограничение, связанное с тем, что (фиг.9в) должно быть больше, чем время остаточной ионизации воздушного промежутка, и верхний предел этой частоты не должен превышать 20-30 Гц.

Это ограничение связано с тем, что при большей частоте повторный высоковольтный разряд в указанном промежутке осуществляется при меньшей амплитуде высоковольтного напряжения, подводимого к узлу 38 за счет остаточной ионизации воздуха, что межет привести

1330649

10 к соответствующим погрешностям в определении истинного значения величины длины искрового промежутка.

Работа формирователя 5. При приб5 лижении конца имитатора 1 к металлической поверхности узла 38 элемент

68, имеющий магнитные характеристики, притягивается к металлической поверхности узла 38 и находится в нормаль- 1р ном положении по отношению к поверхности узла 38. 3а счет наличия сальникового уплотнения элемент 68 не изменяет своего нормального положения при изменении угла наклона корпуса 15

26 имитатора 1 в пределах допустимых углов наклона.

Датчики 69-72, расположенные на конце корпуса 26 эквидистантно по отношению к элементу 68, реагируют 2р на его присутствие. Они объединены о в пары, размещенные под углом 90 друг к другу так, что вьщают электрические сигналы при присутствии их в поле элемента 68, причем величина 25 этих сигналов изменяется с изменением угла наклона элемента 68 и чем ближе элемент 68 находится в какомулибо из датчиков 69-72, тем больший по величине электрический сигнал с Эр него снимается.

Каждый из датчиков 69-72 электрически связан с входом соответствующего усилителя 73 или 74. Когда элемент

68 расположен эквидистантно по отношению ко всем датчикам каждой пары (ось подвижного элемента 68 совпадает с осью корпуса 26 имитатора 1), в датчиках 69-72 каждой пары вырабатываются одинаковые по величине сигналы, оп-4р ределяющие его угловое положение по отношению к оси корпуса 26 имитатора

1. Это центральное размещение элемента 68. Если же корпус 26 имитатора 1 находится под углом к поверхности уз- 45 ла 38 (ось элемента 68 не совпадает с осью корпуса 26 имитатора 1), верхний конец элемента 68 находится ближе к одному из датчиков пары, нежели к другому датчику той же пары, и в пер- 5р вом из упомянутых датчиков формируется больший сигнал. Это приводит к выработке сигнала на выходе соответствующего усилителя 73 и 74 (или на обоих сразу), величина которого определяет угол наклона корпуса 26 имитатора 1.

Сигналы на выходах усилителей 73 и 74 изменяются в положительном или отрицательном диапазонах напряжения в зависимости от того, какой датчик соответствующий пары ближе к элементу 68.

Поэтому на выходах усилителей 73 и

74 стоят детекторы 75 и 76, которые определяют абсолютные значения этих напряжений, элемент 77 выбирает больший по величине сигнал из совокупности выходных сигналов детекторов 75 и 76. Величина сигнала на выходе 18 формирователя 5 определяет угол наклона между осью имитатора 1 и нормалью к поверхности узла 38.

Блок 6 вырабатывает сигналы ошибок по длине искрового промежутка и углу наклона имитатора 1 при нарушении сварщиком нормативных значений этих параметров, установленных задатчиками 82,83 и 86.

Блок 7 в процессе обучения сварщика осуществляет регистрацию количества ошибок, допущенных сварщиком в процессе обучения по длине искрового промежутка и углу наклона имитатора 1, а также рабочего и общего времени имитируемого сварочного процесса.

При ведении аномального сварочного процесса с блока 7 на головные телефоны блока 3 поступают звуковые сигналы обратной связи, оповещающие сварщика о том, какой параметр имитируемого сварочного процесса не выдерживается им в пределах установленных норм.

Тренажер сварщика в целом работает следующим образом.

Сварщик берет в руку имитатор 1, надевает шлем блока 4, занимает исходное положение у блока 2 и начинает имитируемый сварочный процесс.

В задачу обучаемого входит движение концом имитатора 1 по имитируемой разделке кромок с нанесением траектории этого движения в виде выгоревшего следа на поверхность термочувствительной бумаги 33, с одновременной имитацией выгорания электрода и имитацией наличия имитируемой разделки кромок по всему периметру трубного соединения, а также поддержание основных параметров имитируемого сварочного процесса (длина искрового промежутка, угол наклона имитатора сварочного электрода) в заранее установленных пределах.

Обучаемый подводит конец имитатора

1 к месту начала имитируемого сварочного процесса, нажимает кнопку переключателя 8, касается концом имитато1330649

25 и угла наклона имитатора сварочного электрода упомянутые секундные импульсы поступают в канал длины искро- 3 5 вого промежутка регистратора 89 или в канал угла наклона имитатора сварочного электрода регистратора 90.

На головные телефоны блока 3 также поступают звуковые сигналы обратной связи, оповещающие обучаемого сварщика о его ошибках. Если сварщик не нарушает основных параметров сварочного процесса, то на головные телефоны блока 3 поступает шумоподобный 45 сигнал нормального сварочного процесса с выхода 8 генератора 3.

Осуществляя симуляционные движения, концом имитатора 1 над поверхностью блока 2 с помощью искрового разряда, наносят на поверхности термочувствительной бумаги 33 траекторию движения конца имитатора 1 на имитируемый разделке кромок. По оставшемуся следу судят, насколько профессиональными и правильными были тактильные действия сварщика в процессе проведения сеанса сварки, что ра 1 поверхности узла 38 операционного поля сварки, возбуждает искровой разряд и начинает сварочный процесс, сохраняя основные параметры сварочного процесса в пределах установленных допусков.

При этом и блоке 7 секундные импульсы с генератора 87 поступают и каканал общего времени процесса сварки регистратора 92, в котором происходит 10 подсчет и индикация в цифровом виде общего времени процесса сварки. При возбуждении искрового разряда выходной сигнал с выхода 12 формирователя

4 включает привод 27 имитации плавле- 15 ния электрода, пригод 31 вращения лентопротяжного механизма и привод

36 намотки термочувствительной бумаги. Последние два привода позволяют имитировать сварку трубы большого 20 диаметра. Причем термочувствительная бумага 33 должна перемещаться в направлении, нротивоположном направлению вращения лентопротяжного механизма 30. Упомянутый сигнал также .поступает на вход 16 блока 7, где разрешается прохождение секундных импульсов с генератора 87 в канал рабочего времени процесса сварки регистратора 91. 30

При нарушении сварщиком установленных длины искрового промежутка является документацией регистрации результата этого имитируемого сварочного процесса. При проведении повторного сеанса термочувствительную бумагу 33 заменяют.

На индикаторах 97 и 101 визуально отображается число допущенных ошибок.

Если время нахождения в ошибке-того или иного параметра имитируемого сварочного процесса составляет менее одной секунды, то такая ошибка считается кратковременной и не фиксируется если же гораздо больше — то через каждую секунду фиксируется время нахождения того или иного сварочного параметра в ошибочном состоянии. Ilo показаниям индикаторов 97, 10 1,105, 108 и записанной траектории движения конца имитатора 1 сварочного электрода судят о качестве проведенного имитируемого сварочного процесса. При достижении сварщиком хороших психомоторных навыков правильного ведения сварочного процесса при установленных начальных условиях, допуски по основным контролируемым параметрам снарочного процесса уменьшают и процесс обучения повторяют при данных более сложных начальных условиях.

Таким образом, тренажер сварщика обеспечивает выработку правильных психомоторных навыков у обучаемого сварщика сварки труб большого диаметра за счет применения новых и более точных измерительных устройств длины искрового промежутка и угла наклона имитатора сварочного электрода, а также за счет более правильной имитации трубного соединения большого диаметра.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Тренажер сварщика, содержащий имитатор сварочного электрода, блок моделирования объекта сварки и блок сигнализации, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены формирователь импульсов величины дуги, формирователь импульсов величины угла наклона электрода, блок контроля действий оператора, состоящий из первого, второго и третьего компараторов, первого второго и третьего задатчиков, эталонного напряжения и элемента ИЛИ, и блок регистрации, состоящий из первого и второго генераторов, переключателя

1330649

l4 и первого, второго, третьего и четвертого регистраторов, управляющие входы которых соединены с выходом переключателя, вход которого подключен к выходу первого генератора, информационные входы первого, второго и третьего регистраторов соединены с выходами соответственно элемента ИЛИ, третьего компаратора и первым выходом формирователя импульсов величины ду- 10 ги, подключенным к входу имитатора сварочного электрода, первому входу элемента ИЛИ и первому входу блока моделирования объекта сварки, второй вход которого соединен с вторым вы- 15 ходом формирователя импульсов величины дуги, третий выход которого подключен к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с выхо- 20 дами первого и второго задатчиков эталонного напряжения, а выходы — с вторым и третьим входами элемента

ИЛИ соответственно, первый и второй входы второго генератора подключены соответственно к выходам третьего компаратора и элемента ИЛИ, а выход— к входу блока сигнализации, первый вход третьего компаратора соединен с выходом формирователя импульсов ве- 30 личины угла наклона электрода, а второй вход — к выходу третьего задатчика эталонного напряжения.

2. Тренажер по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в нем формирова- 35 тель импульсов величины дуги содержит первый генератор, делитель частоты, второй генератор, модулятор, усилитель, детектор, первый узел памяти, элемент памяти, элемент И-НЕ, счетчик 40 цифроаналоговый преобразователь и второй узел памяти, выход которого является вторым выходом формирователя, управляющий вход подключен к выходу элемента памяти, а информационный 45 вход — к выходу цифроаналогового преобразователя, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, информационный вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, а 50 управляющий вход — к первому выходу делителя частоты, соединенному с управляющим входом первого узла памяти и первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента памяти, а третий вход — к выходу первого генератора, соединенному с первым входом усилителя и входом делителя частоты, второй выход которого подключен к входу второго генератора, выход которого соединен с входом модулятора, второй вход усилителя подключен к выходу модулятора, первый выход является третьим выходом формирователя, а второй выход соединен с входом детектора, выход которого подключен к входу элемента памяти и информационному входу первого узла памяти, выход которого является первым выходом формирователя.

3. Тренажер по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в нем формирователь импульсов величины угла наклона электрода содержит элемент ИЛИ, выход которого является выходом формирователя, первый и второй детекторы, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента

ИЛИ, первый,и второй дифференциальные усилители, выходы которых подключены к входам первого и второго детекторов соответственно, первый и второй датчики магнитного поля, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого дифференциального усилителя соответственно, третий и четвертый датчики магнитного поля, выходы которых подключены соответственно к пер.— вому и второму входам второго дифференциального усилителя, и магнитный элемент, размещенный между датчиками магнитного поля и индуктивно с ними связанный.

4. Тренажер по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что в нем блок моделирования объекта сварки содержит лентопротяжный механизм, первый и второй входы которого являются соответствующими входами блока, привод, кинематически связанный с лентопротяжным механизмом, формирователь управляющих импульсов, выход которого соединен с входом привода, а вход— с первым входом лентопротяжного механизма.

13306 9

1330649

1330649

1330649

Составитель А. Карлов

Редактор M. Келемеш Техред Л.Сердюкова

Корректор Г. Решетник

Заказ 3585/51 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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