Устройство автоматического управления процессом электродуговой наплавки

 

Изобретение относится к устройствам управления установками для электродуговой наплавки тел вращения. Цель - повышение качества наплавки путем создания системы автоматического управления, обеспечивающей автономное ведение процесса. Введенные контуры стабилизации движения электродов содержат блок логики, функциональный блок, генератор с устройством коммутации и реле температуры, причем блок логики, включенный между регулятором и испольнительным механизмом, управляется сигналами реле температуры, устройство коммутации включено между входами регуляторов и выходами датчиков положения, функциональный блок по сигналам конечных выключателей управляет коммутатором и генератором линейно изменяющегося сигнала, что обеспечивает зажигание дуги, синхронное перемещение электродов относительно поверхности наплавки и прекращение нагрева по достижении требуемой температуры на поверхности заготовки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 0 13/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ЬЭ (д (21) 4467878/27 (22) 01.08.88 (46) 15.02.91, Бюл. М 6 (71) Краснодарский политехнический институт (72) С.Г.Денисенко, С.З.Сапожников, Л.А.Перегожин, С.П.Глушко и В.В.Гладких (53) 621.791.92(088.8) (56) Юревич Е.И. Теория автоматического управления. Л„Энергия, 1969, с.375. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к устройствам управления установками для электродуговой наплавки тел вращения. Цель — повышение качества наплавки путем создания системы автоматического управления, обесИзобретение относится к наплавке, в частности к устройствам управления установками для электродуговой наплавки независимой электрической дугой.

Целью изобретения является повышение качества наплавки за счет автономного ведения процесса, включающего зажигание и поддержание горения между электродами, равномерный прогрев втулки по всей длине, прекращение нагрева путем развода электродов при достижении температуры на поверхности заготовки.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства применительно к пневматической аппаратуре регулирования; на фиг.2— структурная схема функционального блока, Устройство содержит два контура стабилизации, включающие датчики 1 и 2 поло„„5U „„162731 7А1 печивающей автономное ведение процесса.

Введенные контуры стабилизации движения электродов содержат блок логики, функциональный блок, генератор с устройством коммутации и реле температуры, причем блок логики, включенный между регулятором и испольнительным механизмом, управляется сигналами реле температуры, устройство коммутации включено между входами регуляторов и выходами датчиков положения, функциональный блок по сигналам конечных выключателеи управляет коммутатором и генератором линейно изменяющегося сигнала, что обеспечивает зажигание дуги, синхронное перемещение электродов относительно поверхности наплавки и прекращение нагрева по достижении требуемой температуры на поверхности заготовки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. жения, пневматические регуляторы 3 и 4, испольнительные механизмы 5 и 6, блок 7 логики, реле 8 температуры, коммутатор 9, генератор 10 линейно изменяющегося сигнала, функциональный блок 11, конечные выключатели 12 и 13.

Функциональный блок 11 (фиг.2) содержит триггеры 14 и 15, элементы ЗАПРЕТ 16, 17, временные задержки 18, 19, элементы

ЗАПРЕТ 20, 21, временные задержки 22, 23, элемент 24 памяти, триггер 25 управления, входы 26 и 27, выходы 28 — 32, Устройство работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 положение электродов механически связаны со штангами, на которых закреплены электроды, между которыми зажигается дуга, Они однозначно

1627317 преобразуюг изменение положения ш ra»r л в пропорциональный пневматический сигнал. Выходное давление обоих датчиков через коммутатор 9 заводится соответственно в пневматические регуляторы 3 и 4. В качестве регулирующих устройств использованы стандартные пропорциональные регуляторы системы СТАРТ ПР2.5. Выходное давление с регуляторов 3 и 4 >ереэ блок

7 логики заводится в мембранные рычажные исполнительные механизмы 5 и 6, которые при изменении выходного давления регуляторов соогветствующим образом пе ремещают штанги с электродами. Блок 7 логики выполняет следующие функции.

При наличии сигнала о токе дуги и о су>ствиии сигнала с реле 8 температуры о достижении заданного значения температуры выходы регуляторов 3 и 4 подключены к входам исполнительных механизмов 5 и 6 и система автоматического регулирования огслеживает положение штанг в соответствии с заданиями, получаемыми регуляторами 3 и 4. При срыве горения дуги или в нзчаль»ыи момент времени сигнал о наличии тока отсутствует, исполнительные механизмы 5. 6 отключаются от регуляторов 3 и 4 и на н»подается давление от задатчика. Электродь> сводятся до касания, T.å. до зажигания дуги

При достижении на поверхности эаготовк» заданного значения гемпературы реле 8 температуры выдает единичный сигнал, при этом исполнительные механизмы отклю каются от регуляторов и соединяются с агмос ферой. Штанги расходятся, процесс наппавки прекращается

Если задание на входах регулятора н меняется, система автоматического per yn» рования находится в госгоя ни» покоя и дуr а горит в одной и o>ï же зоне без перемен ений.

Коммутатор 9 г>редназначен для изме нение направления движения электро>зов.

Для обеспечения равномерного движе ния электродов на регуляторы 3 и 4 подается равномерно изменяющееся задание от генератора 10, причем один и 3 контуров получает линеино возрастающее, а второй линейно убывающее давление.

Управляет работой генератора 10 и коммутатора 9 функциональный блок 11, выполняющий следующие функции: обеспечение регулируемой задержки дуги на концах наплавляемой заготовки, так как потери тепла за счет нагрева фланцев здесь выше; изменение направления движения электродов по сигналам конечных выключателей 12 и

13; сброс генератора 10 линейно изменяющегося сигнала в исходное состояние.

Н"", входе функционального блока имеют-я два григ, ера 14 и 15>, управляемые сигналами с конечных выключателей 26 и 27, установленных у торцов заготовки. Выходы

5 с триггеров заводятся на элементы ЗАПРЕТ

16 и 17, а также через временные задержки

18 и 19 на элементы 20 и 21. Операция

"ЗАПРЕТ" на элементах 16 и 17 осуществляется оо выходным сигналам этих же тригге10 ров с регулируемой задержкой по времени, реализованной на элементах 22 и 23 временной задержки Это позволяет обеспечить регулируемые задержки у торцов за>отов и Bhl;oäí÷å сигналы с элементов

15 ЗАГ1РЕТ 16 и 7, выходов 28 и 29 обеспечивают сброс ге»epатоpa в исходное состояние vl запоминание сигнала с него на элемент 24. Рабогои комму г- ора управляет риггер 25, .; вход которого заводятся сиг20 налы с элем..> гов ЗА> БЕРЕТ 20 и 21. Операция "ЗАГ1РЕ Г в них осуществляется по

-.и эл: м с выходсв 28» 29.

Mзобретен»г позволяет использовать контуоы c абилизации движения электро?5> лов для управлен»я процессом наплавки, при <ем ведение ег>. обеспечивается в автоно»» >м режиме. И пользование непрерывной сис гел ы регулирования повышает очносгь yr>pавn> ния по сравнению с иэве:10 còíoé дискре;ной системой и тем cBMblM улучшаегся кe÷eñòeo процесса наплавки.

Форм ула изобретения

1. Устройс reo автоматического управления процессом электродуговой наплавки, 35 одеожащее два контура стабилизации, каждый из которых выполнен из последова ельно соединенных датчиков положения и ре уляго >оь, а также исполнительный мех низм, о т л rl ч e lo щ е е с я тем, что, с целью

40 повыш> ения качества наплавки, оно снабжено блокол i>orики, реле гемпературы, генеГ агором г»нейно изменяющегося сигнала, функц»ональr>,Iì блоком, устройством комму ации и двумя конечными выключателя15 м», ус1ановленными на исполнительном механизме, при этом выходы блока логики подключены к исполнительным механизмам, а его входы соединены с выходами регуляторов и оеле температуры, к входам

50 коммутатора подключены выходы генератора линейно изменяющегося си нала, à err выходы соединены с входами регуляторов, входы функционального блока связаны с коeечным» выключагелями, а выходы — с гене55 ратором линейно изменяющегося сигнала.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ег я тем, чго функциональный блок выполнен в виде трех триггеров, четырех элементов

ЗАПРЕТ и двух регулируемых инерционных звеньев, причем входы двух триггеров сое1627317

puz 1

Фиг.Z

Составитель В.Королев

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор М.Бандура

Заказ 304 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 динены со входами функционального блока, а их выходы подключены на элементы

ЗАПРЕТ и на регулируемые инерционные звенья, выходы которых соединены с запрещающими входами двух элементов ЗАП РЕТ, выходы с этих элементов подключены к двум выходам функционального блока и заведены на запрещающие входы других двух элементов ЗАПРЕТ, выходы которых соединены с входами третье5 го триггера, выход соединен с одним из выходов функционального блока.