Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (<>) 560716 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 03.10.75 (21) 2177068/27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.06.77. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 09.09.77 (51) М. Кл.

В 23 К 13/00

В 21 C 37/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.77 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Воротило, Л. А. Иванников и М. Я, Лапскер (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ПРЯМОШОВНЫ1 ТРУБ

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб преимущественно среднего диаметра.

Известны способы автоматического управления процессом высокочастотной сварки, по которым воздействуют на мощность источника нагрева в зависимости от одного из параметров (1) .

Однако зти способы не обеспечивают достаточной точности регулирования..

Из известных способов наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб, сформованных в клетях формовочного стана и сваренных в сварочном калибре с последующим удалени"ем образовавшегося грата гратоснимателем, по которому изменяют мощность источника нагрева в зависимости от отклонения толщины стенки заготовки от номинального размера и величины . интегрального потока излучения сварного шва (2).

Однако измерение толщины штрипса перед формовочным станом приводит к необходимости иметь сложное устройство запоминания и синхронной передачи информации (блок регулируемого запаздывания) .

Кроме того, измерение температуры иэ-за наличия паров, дыма и охлаждающей жидкости затруднено н ненадежно.

Целью изобретения является упрощение системы регулирования и повышение стабильности процесса сварки.

В данном способе управления процессом высо1р кочастотной сварки толщину стенки сформованной заготовки измеряют. между последней клетью формовочного стана и сварочным калибром а вели птну интегрального потока Взлучення сварного шва измеряют за гратоснимателем.

1б ; Использованием данного способа достигается упро ценне системы управления, так как отпадает необходимость в блоке регулируемого запаздывания ввиду того, что транспортное запаздывание примерно равно времени переходного процесса

20 системы регулирования. Толщину стенки. измеряют с помощью бесконтактных датчиков перемещения металла, расположенных на одной оси, между которыми проходит стенка заготовки. Пропорционально изменению толщины стенки изменяется суммарный сигнал датчиков перемещения. Измере560716 ние величины интегрального потока излучения сварного шва за гратоснимателем упрощает процесс измерения и повышает его надежность. Корректировку коэффициента пропорциональности производят нелинейным регулятором с интегрирующим исполнительным механизмом, работающим в скользящем режиме, например, с помощью потенциометра. Работа нелинейного регулятора в скользящем режиме исключает возникновение иОлебательного процесса в системе автоматическогО регулирования режима сварки.

На чертеже показана схема автоматического уапц>авления процессом высокочастотной сварки йрямошовнык труб.

Бесконтактные датчики перемещения 1 и 2 уОтанавливают на одной оси, перпендикулярной

Стенке заготовки таким образом, чтобы стенка

Щюходила между ними. Выходы датчиков 1 и 2

ЙОдключают на суммирующий усилитель 3.

Органом настройки 4 устанавливают на выходе усилителя 3 напряжение, пропорциональное толщине стенки. Это напряжение подают на потенциометр корректора 5 коэффициента пропорциональности, в сОстав которого входит нелинейный регулятор с интегрирующим исполнительным механизмом, перемещающим ползунок потенциометра, С выхода корректора 5 напряжение подают в блок управления 6 генератором 7. Интегральный поток излучения сварного шва после гратоснимателя измеряют датчиком 8, сит ил которого подается на усилитель 9. Органом настройки 10 устанавливают задание системе автоматического управления процессом сварки. Напряжение с выхода усилителя 9, подают на вход нелинейного регулятора корректора 5.

Система автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб работает следующим образом. Мощность генератора 7 регулирует блок управления 6, на вход которого поступает напряжение, нропорционапьное толщине стенки заготовки, При изменении толщины заготовки воздушный зазор между бесконтактными датчиками перемещения 1 и 2 изменяется, что приводит к пропорциональному изменению напряжения на входе усилителя 3.

"-стественно, что пропорционально изменению

ылщины стенки изменяется и мощность генератора 7. При несоответствии по каким-либо причинам мощности генератора выбранному режиму .сварки (изменение физико- химических свойств штрипса, изменение характеристик датчиков перемещения, изменение выходной характеристики генератора) изменяется интегральный поток излучения сварного шва. На выходе усилителя 9 появляется напряжение, пропорциональное этому отклонению от задания, Это напряжение поступает на вход нелинейного регулятора корректора 5, и исполнительный механизм начинает перемещать движок потенциометра, устанавливая новый коэффициент пропорциональности между мощностью генератора р толщиной стенки. Параметры нелинейного регулятора выбирают такими, чтобы обеспечить скользящий режим. Этим исключают появление колебаний в системе автоматического управления.

После того, как интегральный поток излучения сварного шва достигнет заданного значения, прекращается корректировка коэффициента пропорциональности. Дальнейшее регулирование мощности генератора при изменении толщины стенки заготовки будет происходить при новом коэффициенте пропорциональности.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб преимущественно среднего диаметра, сформованных в клетях формовочного стана и сваренных в сварочном калибре с последующим удалением образовав,шегося грата гратоснимателем, ио которому изме яют мощность исто лика нагрева в зависимости от отклонения толщины стенки заготовки от номинального размера и величины интегрального потока излучения сварного шва, о т ли ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения системы регулирования и повышения стабильности процесса сварки, толщигу, стенки заготовки измеряют межДу последней клетью формовочного стана и сварочным калибром, а величину интегрального потока излучения сварного шва измеряют за гратоснимателем.

Источники информации, принятые во внимание

45 при экспертизе

1. Авторское свидетельство N 200060, кл. В 23 к 13/02, 1966.

2, Патент ФРГ Р 1044306, кл. 49 h 31/09, 1959.

560716

Составитель Э. Ветрова

Техред 3. Фанта

Корректор, М. Демчнк

Редактор Н. Вирко

Филиал ППП "Патент", г, Укгород, ул, Проектная, 4

Закаэ 1502/128 Тираж;1207 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам иэобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушскал наб., д. 4/э