Устройство для управления закруткой длинномерных деталей

 

Сеееэ Сэветских

Соярмммюсткческкх

Уеслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 750431

{61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 190678 (21) 2628939/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (511 М. Кл.

G 05 В 11/01

Государственный «оиитет

СССР ио де,вам изобретений и открытий

Опубликовано 230780.Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 2507.80 (53) УДК 62-50 (088. 8) (12) Авторы изобретения

A, A, Хантимиров, Г, В. Кузнецов, С. В. Аверьянов, В. И. Татаркин, 10. Г. Ки яшко и A. И. Шмелев (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАКРУТКОЙ

ДЛ И ННОМЕР НИХ ДЕТАЛЕЙ

Мв-М, C =— (P ср где

Изобретение относится к автомати. ческому управлению технологическими процессами в машиностроении и предназначено преимущественно для управления устройствами деформирования длинномерных заготовок, в частности, для управлении устройствами закрутКИ е

Известны системы управления устройств ами деформирования заготов ок, содержащие привод закрутки, устройство управления и устройство вычисления жесткости или величин, характеризующих жесткость (1) . Однако эти системы сложны и не обеспечивают доста— 15 точной точности при аналоговом исполнении устройства вычисления жесткости, Известна система управления устройством гибки заготовок, в которой для упрощения алгоритма работы функция нагружения апроксимируется линейной функцией, что ограничивает точность системы (2) . 25

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для управления закруткой длинномерных деталей, содержащее пос.ледовательно соединенные блок сравнения, блок управления приз одом и привод, а также датчик крутящего момента, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, датчик угла закрутки, выход которого через последовательно соединенные первый ключ и первый блок памяти подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом эадатчика остаточного угла, второй ключ, выход которого подключен к входу второго блока памяти (3(.

В данном устройстве конечные па— раметры нагружения Р и Мс определяются как корни системы уравнений =M8.C,(q срб Рл.з1 т=1(р) (Ю

m и — текущие крутящий момент и у "ол закрутки соответственно; ср сРо- интервал угла закрутки, заданный в пределах упругой стадии нагружения;сР— верхнее значение, Ф вЂ” нижнее;

750431

Mb- Мд- приращение крутящего момент а, с оотн етс тв ующее интерн алу Wb-

— нижнее;

4 „„- заданный пластическ ий угол закрутки.

Недостаток устройства - погрешность определения жесткости вследствие возможного выхода фактических зон пропорциональности за пределы эа данного интервала, что ограничивает точность устройства.

Цель изобретения — повышение точности устройств а

Поставленная цель достигается тем, что н устройств о введены последов ательно соединенные первый и второй дифференциаторы и нуль-орган, а также интегратор, амплитудный детектор и реле времени причем выход нуль-органа подключен к управляющим входам первого и второго ключей, вход амплитудного детектора подключен к выходу первого дифференциатора, а первый, второй и третий входы интегратора соединены соответственно с выходом второго блока памяти, выходом амплитудного детектора и выходом реле времени, вход которого подключен к выходу сумматора, выход интегратора соединен с вторым входом блока уравнения, а входы первого дифференциатора и второго ключа соединены с выходом датчика крутящего момента.

На фиг„ 1 приведена блок-схема устройства управлениями на фиг. 2 временная диаграмма работы системы.

Устройство управления содержит привод 1, блок 2 управления приводом, блок 3 сравнения, подключенный выходом к блоку. управления, а входами к датчику 4 крутящего момента и интегратору 5, задатчик 6 остаточного угла, подключенный к входу интегратора через сумматор 7 и реле 8 времени, дифференциатор 9 и амплитудный детектор 10, соединенные последовательно между датчиком крутящего момента и информационным входом интегратора, датчик угла 11 закрутки, подключенный к входу сумматора через ключ 12 и первый блок памяти 13, второй ключ 14, соединяющий вход интегратора с датчиком крутящего момента через второй блок 15 памяти, второй дифференциатор 16 и нуль-орган 17.

Устройство управленитг работает сле дующим образом.

По команде от блока управления 2 включается привод 1 и начинается закрутка. C момента пуска на выходе датчика 4 крутящего момента появляется сигнал, с оотв етс тв ующий функции н агружения

m = f(t) (4)

Дифференциатор 9 формирует произ— водную m =- dm/dt, наибольшее значение которой mt„ù запоминается в амплитудном детекторе 10. Одновременно при

%-=М + п

ГМИНА т +тн пл

Решением интеграла является функ—

25 ция прямой (Ь) 40

65 достижении производной значения m вторая производная m = d m/dt, формируемая 2-ым дифференциатором 16, достигает нулев ого зн ачени я, при котором на выходе нуль-органа 17 появляется. сигнал логической 1, по которому в сною очередь срабатывают к.|ючи 12 и 14, в результате чего в блоках 13 и 15 запоминаются координаты точки перегиба В функции нагружения (фпг. 2) . При истечении времени Т „„+ Т, пропорцион аль ного

Жп + Рв, реле 8 времени запускает интегратор 5. При этом начинается процесс интегрирования постоянной ве1 личины m „по времени t, начиная с исходной йостоянной, пропорциональной крутящему моменту конечной точки эоны пропорциональности И, нводимого запоминающим устройством 15 сигнал которой снимается с выхода интегратора 5. Вырабатываем сигнал является функцией аппроксимирующей ожидаемой функции разгрузки.

Дал е, после t = Тплэ + Тнр устройств а упран лени я описы наетс я

"истемой уравнений (фиг. 2) maõ(8 пл.з фиксация корней Т + Ме системы уравнений происходит при равенстве сигналов (4) и (5) на нходах блока 3 сраннения., При этом блок сравнения формирует сигнал логической единицы, который используется в блоке 2 управления приводом как команда на отключение прин ода 1.

После отключения привода процесс разгрузки детали протекает по линии, близкой к (6) и на детали остается угол плас тическ ой деформации СРпА >, соответствующий времени Тп„

Так как величина углового коэффициента вырабатываемой линии (6) рав— на производной функции нагружения, то она не зависит от плоско-параллельных сдвигов функции нагружения в плоскости mit тем самым исключаются погрешности в определении жесткости, вызванные наличием начального угла.

Применение предлагаемого устройства значительно упрощает технологический процесс э акрутки длинномерных деталей вследствие отсутс гния необходи юсти в предварительном измерении жесткости детали.

7504 31

Формула изобретения

ЦНИИПИ

Тираж 95

Кроме того, применение в устройстве предлагаемой схем формирования апроксимирующей функции разгрузки повышает точность устройства.

Устройс тв о для управления з акруткой длинномерных деталей, содержащее последовательно соединенные блок срав- о кения, блок управления приводом и привод, а также датчик крутящего момента, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, датчик угла закрутки, выход которого через последовательно соединенные первый ключ и первый блок памяти подключен к перв ому в ходу сумматора, второй вход которого соединен с выходом задатчика остаточного угла, второй ключ, выход которого подключен к вхо- о ду второго блока памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройств а, в него введены последовательно соединен— ные первый и второй дифференциаторы 25 и нуль- орган, а также интегратор, амФилиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул.Проектная,4 плитудный детектор и реле времени, причем выход нуль-органа подключен к управляющим входам первого и второго ключей, вход амплитудного детектора подключен к выходу перв ого дифференциатора, а первый, второй и третий входы интегратора соединены соответственно с выходом второго блока памяти, выходом амплитудного детектора и выходом реле времени, вход которого подключен к выходу сумматора, выход интегратора соединен с вторым входсм блока сравнения, а входы первого дифференциатора и второго ключа соединены с выхоцом датчика крутящего момен т а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руминов Б. A. Программное управление прокатно-гибочными станками. Куйбышевское книжное издательство, 1965, с. 22-24 ..

2. Авторское свидетельство СССР

9 118633003333, кл. В 21 D 7/12, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 646303, кл. D 04 С 5/103, 1977 (прототип) .