Устройство для бесконтактного формования кварцевых труб

 

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к стекольному производству, к устройствам для вытягивания кварцевых труб из размягченной заготовки. Изобретение позволяет снизить себестоимость устройства путем использования асинхронного электродвигателя с механизмом изменения подач и механизма стабилизации его нагрузки. Это достигается тем, что механизм стабилизации содержит две реечные передачи, одна из которых размещена на основании 1 и связана с дополнительными приводом 19, а вторая размещена на каретке 6, при этом рейки 18 и 23 обеих передач взаимодействуют с размещенными соответственно на основании 1 и каретке 6 ползушками 14 и 15, на которых установлены по одному блоку 22 и 26 системы уравновешивания, причем реечные шестерни 20 и 24 установлены попарно с дополнительными блоками 22 и 26, связанными между собой дополнительной гибкой связью 33, снабженной на концах элементами натяжения 34, при этом гибкая связь 27 противовеса 30 снабжена датчиком натяжения 28, а на исполнительном элементе 5 привода перемещения каретки 6 размещен силовой датчик 9 для взаимодействия с последней. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (5))S С 03 В 23 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

28 14 о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К Д BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 4426633/23-33 (22) 20.05.88 (46) 23.02.90. Бюл. № - 7 (71) Московское особое конструкторское бюро металпорежуцих станкс в (72) В.A.Иодэоров и Л.В.Иванов (53) 666,)76(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1 370099, кл. С 03 В 23/11, )985.

А :торское свидетельство СССР № 1418295, кл. С 03 В 23/11, 1985.

2 (54) УСТРОИСТВО S);CKOHTAKTHOi 0

ФОР))ОВАНИЯ Ъ;ВАРЦРВЪЕ ТРУБ (57) Иэобре."ение относится к промып ленности строительства и стройм"тср, .àëoâ, к стекольному производству, к устройствам для вытягивания кварцевнх труб иэ размягченной заготовки.

Изобретение позволяет снизить себестоимость устройства путем и польэовани асинхронного электродвигателя с мсханизмом иэм пения подач и ме2/ 22ЮМ/2

1544724 ханизма стабилизации его нагрузки.

Это достигается тем, что механизм стабилизации содержит дне реечные передачи, одна иэ которых размещена

5 на основании 1 и связана с дополнительным приводом 19, а вторая размещена на каретке 6, при этом рейки

18 и 23 обеих передач взаимодействуют с размещенными соответственно на основании 1 и каретке 6 ползушками

14 и 15, на которых установлено по одному блоку 22 и 26 системы уранноИзобретение относится к промышленности строительных материалов, к стекольному производству, и предназначено, н частности, для автоматической резки мерных кусков труб и стержней в процессе их вытягивания из размягченной кварцевой заготовки с использованием механизма ее уранно- 25 нешинания. Целью изобретения является снижение себестоимости устройства за счет использования асинхронного электродвигателя с механизмом изменения подач.

На фиг.l представлено устройство, общий вид; на фиг.2 — Функциональная схема управления механизмами стабилизации нагруэки электропривода перемещения заготовки и стабилизации положения оси заготовки.

Устройство содержит основание

1 и скальчатые направляющие — основную 2 и вспомогательную 3, по кото- 40 рым от привода 4 (асинхронного электродвигателя) посредством исполнительного элемента в ниде винта 5 перемещается каретка 6. Последняя снабжена элементом 7 крепления заготовки 8, а 45 между кареткой 6 и винтом 5 с воэможностью нзаимодействия с ними установлен силовой датчик 9. Оси заготовки

8, направляющих 2 и 3 и винта 5 лежат в одной вертикальной плоскости.

Основная направляющая 2 одним концом установлена в основании 1 между силовыми датчиками 10 и 11 На основании 1 и каретке 6 размещены соответственно направляющие 12 и

13, на которых установлены ползушки

l4 и 15 с размещенными на них блоками 16 и 17 системы стабилизации, содержащей дне реечные передачи, одна нешинания, причем реечиые шестерни

20 и 24 установлены попарно с дополФ нительными блоками 22 и 26, связанными между собой дополнительной гибкой связью 33, снабженной на концах элементами натяжения 34, при этом гибкая связь 27 противовеса 30 снабжена датчиком натяжения 28, а на исполнительном элементе 5 привода перемещения каретки 6 размещен силовой датчик

9 для взаимодействия с последней.

2 ил. из которых размещена на оснонании 1 и содержит рейку 18, связанную с полэушкой 14 и дополнительным приводом

19 и реечное колесо 20, на одной оси

2l с которым установлен дополнительный блок 22. Реечная передача, размещена на каретке 6, своей рейкой 23 связана с ползушкой 15, а ее реечное колесо 24 размещено на одной оси

25 с дополнительным блоком 26. Гибкая связь 27 одним концом закреплена на ползушке 14 и снабжена датчиком

28 натяжения, а на втором конце несет противовес, который содержит постоянный груз 29 и переменный н виде емкости 30 с элементами 31 и

32 регулирования объема жидкости.

Блоки 22 и 26 связаны между собой дополнительной гибкой связью 33, несущей на своих концах элемент 34 на-. тяжения. Устройство снабжено также направляющими роликами 35, нагревательной печью 36, вытяжной машиной

37 и механизмом 38 отрезки.

Устройство работает следующим образом.

Работа механизмов системы стабилизации основана на подцержании равенства силы, приложенной к каретке со стороны противовеса и равнодействующей от веса заготовки 8, каретки 6 и силы P вытягивания трубы. При этом имеют место следующие равенства:

R Kzrt- =01

Rl -KZ l =0, где R — раннодейстнующая сила от веса заготовки, каретки и силы вытягивания Р; нес противовеса, равный

0 C0llgg +

1 544 72 !

Ь» рр, !!ОСТОя!!!!ая часть Гр за про тинонеса, пропорциональная весу каретки;

С вЂ” вес жидкости, регулируемый и пропорциональный изменяющейся сумме веса заготовки

8 и силе вытягивания Р;

К вЂ” коэффициент, зависящий от передаточного отношения системы блоков, в предлагаемом варианте К = 2;

1 — расстояние от линии действия равнодействующий P до оси основной направляющей.

Поддержание веса жидкости G „ и груза 30, равным сумме веса заготовки 8 и силы вытягивания Р, осуществляется при нарушении равновесия сигналов силовых датчиков 9 и 28.

В качестве датчиков могут быть использованы, например, силовые тенэометрические датчики.

В исходном положении каретка 6 находится вверху без заготовки. Привод

4 отключен. При подвешивании заготовки 8 к каретке 6 (противовес находится внизу) датчик 28 испытывает усилие натяжения от противовеса, а датчики

9 и 11 — усилие сжатия от веса каретки 6 и заготовки 8. Происходит отклонение оси заготовки 8 от вертикали.

Вследствие разности сигналов датчиков

9 и 28 дается команда на заполнение емкости 30 до тех пор, пока величина

К Z не станет равной К вЂ” противовес уравновесит каретку с заготовкой.

Одновременно по сигналу датчика 11, показывающему, что направляющая 2 испытывает момент И,, включается привод 19, который смещает подвес влево до тех пор, пока сигнал датчика 11 не приблизится к О, т.е. И станет равным И .

Таким образом, происходит уравновешивание равнодействующей P действующей на каретку 6 со стороны заготовки и веса каретки, как по ее величине (модулю), так и по месту приложения (усилие К „р от противовеса находится на одной вертикали с R) и ось заготовки

Э совпадает с осью вытягивания трубы.

После этого начинается рабочий процесс. Заготовка 8 между направляющими роликами 35 проходит нагревательную печь 36, попадает в вытяжную машину 37, и!>me чего отреэается труба нужной дли>!ъ! °

1ln мер! выработки изделия 8 пос!!г каждой отрезки трубы ра!зновесие моментов M и И! и сил R и 2 на-! rp рушается. При этом нарушается равно5 весне сигналов датчиков 28 и 9, момент И > становится больше М ! результате чего срабатывает датчик

10, В связи с этим жидкость сливается до тех п зр, пока разность сигналов датчиков 28 и 9 приблизится к О или будет равна О, включается привод 19, смещая место крепления про— тивовеса вправо. При этом рейки 18 и 23 начинают перемещать полэушки 14 и 15, обеспечивая синхронное перемещение блоков 16 и 17 влево до тех пор, пока не исчезнут сигналы датчиков 10 и ll. Равенство моментов на20 ступает эа счет слива жидкости из ем-. кости 30 до тех пор, пока величина сигнала датчика 9 не станет равной удвоенноч величине сигнала датчика

28 (при К=2), 25 Функциональная схема поясняет описанную работу механизмов системы стабилизации путем уравновешивания равнодействующей силы Р и моментов

И и М . Принцип управления меха3р низмом уравновешивания суммарной силы P основан на использовании отклонения !1 = R — - KK для создания воздействия на велич«ну, которая сводит отклонение 4 к О. !

При д ) О включается элемент 31 регулирования объема жидкости (залив}. При д О включается элемент

32 регулирования объема жидкости

40 (слив). При Ь = О система и заготовка — противовес находятся в равновесии, а элемент регулирования объема жидкости — в нормально закрытом состоянии.

45 Силовой датчик 9 фиксирует усилие равнодействующей P а силовой датчик

28 — суммарный груз противовесами.

Знак разницы сигналов Д датчиков

9 и 28 используется как сигнал вклю-. чения соответствующего элемента регулирования 31 (залив) или 32 (слив) объема жидкости в емкость 30. При положительной разнице происходит

55 залив, при отрицательной — слив.

Сравнение величин сигналов осуществляется схемой электроавтоматики механизма. Последнее выражается в следующем виде:

1544724

К сГ2 = О

КК >О равновесие (элементы 31 и 32 отключены); залив (нключается элемент 31 ); слив (включается элемент 32), 10

20

30

35 где с(— сигнал силового датчика 9; д — сигнал силового датчика 28;

К=2 (датчик 28 воспринимает полонину усилия противовеса, действующего на каретку)

Принцип управления механизма стабилизации положения оси заготовки оснонан на использовании отклонения. (Г= R 1 — KZ М вЂ” М для создания гр воздействия на привод 19 с целью достижения необходимого значения 1, при котором достигнутое раннонесие противовеса K „ и равнодействующей

К также исключает нарушение положения оси основной направляющей от моментов, При К)О 1 — увеличивается, при с1< О 1 — уменьшается, при d= О

1 const (направляющая не испытывает момента и ось заготовки проходит через вертикаль).

Появление неуравновешенного момента (сГ О) на направляющей фиксируется одним из силовых датчиков 10 или 11.

Сигнал сработавшего датчика используется как сигнал включения соответствующего направления вращения привода 19 на увеличение или уменьшение расстояния 1 места приложения силы

2 2 р противовеса от оси оснонной направляющей.

Срабатывание датчика 10 означает, что сГ 0 и привод 19 уменьшает 1, а при срабатывании датчика 11 — д р О 40 и привод унеличинает 1. Отсутствие сигналов обоих датчиков означает равновесие моментов, т. е ° M = И . Б этом случае привод 19 отключается, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство бесконтактногo формонания кварцевых труб, содержащее основание со скальчатыми направляющими, каретку с приводом ее перемещения и систему стабилизации положения оси заготовки и нагрузки электродвигателя, включающую н себя постоянный и переменный грузы противовеса, связанного с кареткой гибкой связью и системой блоков и силовых датчиков системы натяжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения себестоимости устройства за счет использования асинхронного электродвигателя с механизмом изменения подач, система стабилизации снабжена дополнитель— ным приводом и двумя реечными передачами, одна из которых размещена на основании и связана с дополнительным приводом, а вторая размещена на каретке, при этом основание и каретка выполнены с ползушками, взаимодействующими с рейками передач, и установленными на них блоками, а реечные шестерни установлены попарно с дополнительными блоками гибкой связи системы натяжеяия, причем система натяжения и привод перемещения каретки выполнены с дополнительными силовыми датчиками, установленными соответственно в гибкой связи и на исполнительном элементе привода.

1544724

3мк прсаЬпомап ика механизма ура8иодеи и/а рр мехатческие связи — злек прицегкие сЮяуи

Ðèã.2

Составитель Т,Парамонова

Текред Л Олийнык Корректор И.Эрдейи

Редактор Н. Гунько

Заказ 467

Тирач 388

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул ° Гагарина, 101