Устройство для управления закруткой длинномерных деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЫТЕЯЬСТВУ е.ею» Севеземм»

Сеецмюиезичеемм»

Раевубаж (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1906.78 (21) 2б 289 38/24 с присоединением заявки 89 (23) Приоритет

К„э

G 05 В 11/01

Государственный квинтет

СССР по дедам изобретений и открытий

Опубликовано 2 307.80. Бюллетень (4о 27

Дата опубликования описания 25,07. 80 (53) УДК е2-50 (088.8) (22) Авторы изобретения

A, A, Хантимиров, Г, В, Кузнецов, С, В, Аверьянов, В, И, Татаркин, Ю, Г. Ки яшко и А, И ° Шмелев (71) Заявитель (5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАКРУТКОЙ

ДЛИННО МЕР НИХ ДЕТАЛЕЙ

Ь лаз (и = f. (Р) (2) 30

Изобретение относится к азтомати ческому управлению технологическими процессами в области машиностроения и предназначено преимущественно для управления устройствами деформирования длинномерных деталей, в частности для управления устройствами закрутки, Известны системы управления для устройства деформирования деталей, содержащие привод закрутки, устройство управления и устройство вычисления жесткости или величин, характериЗующих жесткость Elj.

Однако эти система работают по сложным алгоритмам, что приводит к ограничению точности при аналоговом исполнении и усложнению систеьи при цифровом исполнении.

Известна система для управления устройством гибки заготовок, в которой для упрощения алгоритма работы функция нагружения апроксимируется линейной функцией, причем жесткость 25 заготовки оддеделяется в кащцом слу- чае пробным деформированием 2 .

Недостатки этой системы - низкая производительность и ограниченная ,точность, Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для управления закруткой длинномерных деталей, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, блок управления приводом и привод, а также датчик крутящего момента, выход которого подключен к первому вхо. ду блока сравнения и задатчик остаточного угла (3). В этом устройстве конечные параметры нагружения Фс и

Ме. определяются как корни системы уравнений мв- ма где 5 = — — жесткость детали; (3) ь-4

m н р — .текущий крутящий момент и угол закрутки соответст. венно;

Ф- 4 — интервал закрутки задана (л

1 ный в пределах упругой стадии нагружения, Я в верхнее значение, ф, -нижнее;

7504 30

Формула изобретени я

И -И вЂ” приращение крутящего момента, соответствующее интервалу Ф -Ф„, М -верхнее значение, М - йижнее1

Ф „- э ад анный пл ас ти чес кий угол закрутки.

Недостатки данного устройстна— погрешность определения жесткости вследствие возможного выхода фактиеских зон пропорциональности за пределы заданного интервала, а также то, что для получения заданного угла закрутки необходимо предварительно измерять начальный угол детали, что ве-! дет к увеличению трудоемкости изготовления.

Цель настоящего изобретения — упрощение устройства управления.

Поставленная цель достигается тем, что система содержит реле времени и последовательно соединенные дифференциатор, амплитудный детектор и интегратор, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, вход реле времени соединен с выходом э адатчика остаточного угла, а выход — с запускающимм входом интегратора, вход дифференциатора подключен к выходу датчика крутящего момента, На фиг, 1 приведена блок-схема устройства управления; на фиг. 2 временная диаграмма работы устройства в режиме закрутки.

Устройство управления содержит привод 1, блок 2 управления приводом, стабилизиронанного по скорости закрутки, блок 3 сравнения, подключенный выходом к блоку управления приводом, а первым и вторым входами соответственно к датчику 4 крутящего момента и интегратору 5, задатчик б остаточного угла, подключенный к запускающемуу входу интегратора через реле 7 времени, дифференциатор 8 и амплитудный детектор 9., соединенные последовательно между датчиком крутящего момента и информа-ционным входом интегратора.

Система управления работает следующим образом.

По команде блока 2 управления включается привод 1 и начинается закруткаа, С момента пуска на выходе датчика 4 крутящего момента появляется сигнал, соответствующий фунKIJHH нагружения

m = f(t) (4) дифференциатор 8 формирует перную производную этОй функции, наибольшее значение которой запоминается в амплитудном детекторе 9, llo истечении времени t = Т, вводимого в реле опт.>

7 времени задатчиком б пропорционально задаваемому остаточному углу, последнее срабатывает и запускает "интегратор 5, который начинает интегрирование максимального значения первой производной функции нагружения, нырабатывая сигнал с оотн етс твующей апроксимирующей линии функции разгрузки

mmax (t Ton.g. ), (5) где m ax — максимльное зн ачение первой производной функ5

") ции нагружения.

Далее после t = Т „ работа ситемы управления описывается системой управлений (4) и (5) .

Корни Т и М системы уравнений фиксируются при равенстве сигналов на нходах блока 3 сравнения, формирующего сигнал, который используется блоком 2 управления как команда на отключение привода 1. Процесс разгрузки протекает по линии близкой к (5) . При этом деталь получает закрутку > в соответствии с Т

Ф, Положение аппроксимирующей лиййи функции разгрузки в плоскости m t определяется только положением на26 чальной точки D(T«T О) (см. фиг. 2) и величиной жесткости, а смещение функции нагружения вдоль оси t — от величины начального угла закрутки.

Пластическая закрутка получается как дополнение к начальной до требуемой закрутки ocr. (1oqq, g ) ° Момент окончания процесса определяется пе ресечением функций (4) и (5), т.е. независимо от начального угла после разгрузки обеспечивается заданный угол Фос. ь.

Смещение функции нагружения вдоль оси всегда имеет место также иээа люфтов в зажимных устройствах станка. Одн ак о практик а пок азыв ает, что для каждого станка величина люфтов весьма стабильна или изменяется незначительно и очень медленно по мере износа трущихся понерхностей в процессе эксплу40 атации станка. Поэтому ее легко можI но компенсировать.

В результате исключается необходимость предварительного измерения начального угла, что повышает произв

45 водительность процесса.

Применение данного изобретения значительно упрощает технологическое оборудование, используемое для закрутки длинномерных деталей при сохранении высокой точности, Устройство для управления закрут-. кой длинномерных деталей, содержащее последовательно соедияенные блок сравнения, блок управления приводом и привод, а также датчик крутящего момента, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и задатчик остаточного угла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упроще —. ния устройства, оно содержит реле времени и последовательно соединенные дифференциатор, амплитудный детектор

750430

Фи.3. /

Составитель Г, Нефедова

Техред Н.Бабурка

Корректор IO. Макаренко

Редактор М. Ликович

Заказ 4462/17 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул,Проектная, 4 и интегратор, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения ! вход реле времени соединен с выходом задатчика остаточного угла, а выход с запускающим входом интегратора, вход дифференциатора подключен K BHходу датчика крутящего момента.

Ис т очн ик и и н ф армации принятые во внимание при экспертизеl. Руманов Б. А, Программное управление прокатно-гибочными станками.

Куйбышевское книжное издательство, 1965, с, 22-24 °

2 ° Авторское свидетельство СССР

5 Р 183033, кл . В 21 D 7/12р 1964

3. Авторское свидетельство СССР ваяв ке 9 2466 187, кл. С 05 В 1 1/О 1, 26,09 ° 77 (прототип) .