Устройство для программной закалки длинномерных изделий

 

(»>9() 8866

Союз Советскнв

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву Е706457 (22) Заявлено 1706.80 (21) 2941129/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.82 Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28. 02. 82 р g+

С 21 D 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (И) УДК 621 ° 785. . 616 (088. 8) Э. С. Заневский, Г. В. Кропачев, Т. С. Леготкина, Н М.Лицын

В.А.Раков .1 с с

{72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

Пермский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОИ ЗАКАЛКИ

ДЛИННОИЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к технике закалки крупногабаритных длинномерных иэделий, например труб и валов переменных сечений,в водяном баке и может быть использовано в металлургической промыаленности.

По.основному авт.св. 9 708457 известно устройство для программной закалки длинномерных изделий в резер. ауаре с изменяющимся уровнем жидкости, в котором для получения надлежащей степени закалки по высоте закаливаемого изделия, имеющего переменную конусность,.использован блок датчиков дискретного изменения конусности сечения, подающий соответствующие сигналы на программный блок, который выдает задание на регулятор скорости, регулятор скорости воздействует на подъемный механизм, изменяя скорость подъема изделия согласно технологической карте. Для измерения изменяющегося уровня закалочной жидкости в процессе закалки н соот- . ветствующей коррекции заданной программы закалки. устройство содержит блок коррекции, выход которого соединен с блоком датчиков дискретного изменения конусности изделия (1).

Известное устройство реализует заданный режим охлаждения изделий беэ учета изменяющейся в процессе

5 закалки температуры охлаждающей жид- кости. Известно, что исходная температура жидкости и температура ее в. конце закалки имеют разные значения (в процессе закалки температура жидкости поднимается за счет отдаваемого тепла закаливаемым изделием), поэтому нижние участки заготовки недоохлаждаются, т.е. не обеспечивается главный Фактор, определяющий получение требуемых физико-механических свойств, — температура и равномерность ее по длине и сечению заготовок. В целях обеспечения равномерного охлаждения, а следовательно, и получения высокого уровня комплекса механических свойств и их стабильности по длине заготовки, необходимо измерять температуру эакалочной жидкости в процессе закалки с последующей коррекцией режима охлаждения.

Цель изобретения — повышение качества закалки длинномерных иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство .для программной закалки длинномерных иэделий, содер908866 жащее подъемный механизм, выход которого соединен с первым входом блока датчиков дискретного изменения конусности, который через программный блок соединен со входом регулятора скорости, а выход регулятора скорости — со нходом подъемного механизма, блок коррекции по уровню -эакалочной жидкости, ныход которого соединен со вторым входом блока датчиков дискретного изменения конусности из, делия, введен блок коррекции по тем- пературе закалочной жидкости, выход которого соединен с програякньпл блоком скорости.

На чертеже приведена структурная схема устройства для программной

15 закалки длинномерных иэделий.

Устройство содержит подъемный механизм 1, блок 2 датчиков дискретного и:.Менения конусности, программный блок 3, регулятор 4 скорости, блоки 5 2О и б коррекции.

Подъемный механизм 1 включает и себя лебедку 7 подъема, привод которой осущестнляется через регулятор 8 асинхронным двигателем с фазным рото — 25 ром 9..

Блок 2 датчиков может представлять, к примеру, набор индуктивных датчиков 10, расположенных по окружности диска 11. Принцип индуктивных Я датчиков основан на срыве генерации при введении в прорезь датчика диамагнитной стрелки 12, механически связанной с подъемным механизмом 1 через редуктор 13. Требуемый темпе в 3$ ратурный режим с учетом изменения конусности задается соответствующим расположением датчиков 10 по окружности диска 11.

Программный блок 3 задает закон 4g изменения скорости согласно сигналам с блока датчиков изменения .дискретности конусности.

Для управления регулятором 4 может быть использован, к примеру, вертикальный метод управления. В этом случае блок 3 должен содержать генератор линейно изменяющегося напряжения, перестраивающийся источник постоянного напряжения, нуль-орган. На второй вход нуль-органа при срабатывании очередного датчика блока 2 подключается соответствующей величины напряжение задания от источника постоянного напряжения. В мо- .

Мент равенстна напряжения пилообразной формы и напряжения задания с выхода куль-органа на блокинг генератор подается запускающий импульс. В итоге блокинг-генератор открывает на определенный угол тиристоры регу- Я .лятора 4 и двигатель подъемного механизма 1 развивает соответствующую скорость. При срабатывании следующего датчика блока 2 к нуль-органу бло ка 3 подключается напряжение задания другой величины, в результате изменяется угол зажигания соответствующих тиристоров, регулятор 4 и.двигатель подъемного механизма 1 переводится на другую скорость.

Регулятор 4 скорости содержит несколько тиристорных коммутаторов при включении каждого иэ которых шунтируется соответствующая часть роторного сопротивления двигателя подъемного механизма 1.

Блок 5 коррекции предполагает наличие датчика 14 уровня, усилительного элемента и исполнительного механизма, B Качестве датчика уровня

Может быть использован, например, поплавковый реостатный датчик, выходное напряжение которого изменяется пропорционально, изменению уровня ноды в баке. 8 качестве усилительного элемента используют электронный усилитель, а в качестве исполнительноzо механизма — электродвигатель типа РД-09.

Блок б коррекции должен иметь в своем составе датчик 15 температуры, установленный и закалочном баке и преобразователь 16.

Измерение температуры охлаждающей жидкости в процессе закалки может осуществляться непрерывно либо дискретно. Способ измерения определяет тип используемого датчика температуры. При непрерывном измерении в качестве датчиков могут использоваться, к примеру, термореэисторы, термопары и т.д., при дискретном — например, термопары ртутные термостатного типа, Дискретный способ измерения предлагает использование в качестве датчика температуры набора ртутных термометров термостатного типа, особенностью которых является их ком-. мутационная способность. Требуемая температура коммутации задается установкой подвижного контакта ртутного столба. При достижении температуры настройки ртуть, замыкаясь с установленным на этом уровне контактом, коммутирует внешнюю цепь, .подключенную к этому контакту и ртутному столбу, Каждый из термометров датчика 15 настраивается на конкретную температуру с определенным шагом. UIar. настройки определяет точность выполнения программы охлаждения закаливаемог о из дели я .

Преобразователь 16 преобразует сигналы с датчика 15 в направлении коррекции для программного блока 3.

Преобразователь 16 может быть реализован, к примеру, на рылейных элементах. Каждое реле преобразователя 16 управляется соответствующим термометром датчика 15. С ростом температуры охлаждающей жидкости н установлеином порядке срабатывают

908866

65 реле, уменьшая напряжение задания для нуль-органа блока 3.

Система функционирует следующим образом.

Перед началом закалки вводятся следующие программы: — в блок 2 дискрет конусности иэ.делия (да чик 1о определенным образом размещается на диске ll); в программный блок 3 скорость подъема (выставляются эталонные напряжения для нуль-органа); в блок б коррекции по температуре коррекция скорости извлечения изделия (каждый из термометров датчика 15 настраивается на конкретную температуру).

Далее включается питание. для всей .,системы. Затем оператор, пользуясь ручным управлением подъемного механизма, производит погружение нагретой заготовки в закалочную среду. По завершению поГружения срабатывает первый датчик 10 блока 2. По сигналу этого датчика разблокируются все остальные датчики, на пульте оператора загорается сигнальная лампочка Останов и прекращается опускание. Кроме того, по сигналу с блока 2 программный блок 3 формирует соответствующий закон изменения скорости, включая определенный коммутатор регулятора 4 ° Осуществляется извлечение изделия из закалочной среды с определенной скоростью на заданную величину. Ilo мере извлечения изделия иэ воды, диамагнитная стрелка 12, жестко связанная через редуктор 13 с механизмом подъема 1, перемещается по направлению к очередному, второму, датчику 10 блока 2. При достижении стрелкой прорези второго датчика с выхода блока 2 датчиков дискретного изменения конусности выдается сигнал в программный блок 3. В результате изменяется сигнал задания, поступающий в блок регулятора 4 скорости, по которому включается соответствующий тиристорный коммутатор и меняется скорость. Таким образом, осуществляется изменение скорости при подъеме изделия в местах изменения конусности, которым соответствует распо-: ложение датчиков 10 на диске.

Изменяющийся в процессе закалки уровень воды измеряется датчиком 14.

Сигнал с реостатного поплавкового датчика 14 усиливается и поступает на блок 5 коррекции, который осуществляет поворот диска 11 навстречу перемещающейся диамагнитной стрелке 12. В результате диамагнитная стрелка достигает очередного датчика раньше и, следовательно, перевод на другую скорость подъемного механизма осуществляется с упреждением.

Изменение температуры охлаждающей жидкости в процессе закалки дискретно фиксируется термометрами датчика 14„ каждый иэ которых при достижении программной температуры коррекции включает определенное реле блока преобразователя. При каждом срабатывании очередного реле через его контакты в блоке 3 ко входу нуль-органа подключается заведомо установленное, уменьшенное по величине, постоянное напряжение. В результате этого программный блок 3 выдает управляющий сигнал для открытия соответствующего тиристорного коммутатора регулятора 4 на меньший угол, что приводит к понижению скорости извлечения заготовки и, следовательно, к более длительному пребыванию этого участка конусности эагDToBKH в охлаждающей среде.

Если в процессе дальнейшего извлечения этого участка иэделия температура эакалочной среды возрастает до

20 значения на которое настроен второй термометр датчика 15, то он выдает сигнал, по которому срабатывает реле, коммутируемое этим термометром, а в блок 3 к нуль-органу через кон25 такты этого реле подключается еще м.ньшее напряжение задания. В результате в регуляторе 4 тиристоры коммутатора открываются на еще меньший угол и скорость извлечения еще больше уменьшается.

При достижении стрелкой 12 очередного, второго, датчика 10 с блока 2 в програьиный блок 3 поступает сигнал о переводе подъемного механиэ35 ма 1 на другую скорость, соответст вующую второму участку конусности закаливаемого иэделия. Если в процессе извлечения иэ этого участка заготовки наблюдаются изменения температуры, датчик 15 реагирует на это

40 срабатыванием термометров, настроенных на зту температуру, а преобразователь 10 через блок 3 и регулятор 4 по приведенному выше принципу изменяет скорость подъема до нужной ве45 личины. Так блок 6 корРекции осуществляет коррекцию режима охлаждения каждого участка конусности изделия до полного выполнения программы за< калки.

Таким образом, вследствие введения в устройство для программной закалки длинномерных иэделий блока коррекции по температуре достигается обеспечение. главного фактора, определяющего получение требуемых физико-механических свойств, — температуры и ее равномерности по длине и сечению заготовок, что позволяет значительно повысить качество закаливаемых изделий, а также уменьшить

d0 процент вторичной переработки и брака.

Формула изобретения

Устройство для программной закалки длинномерных иэделий по авт. св.

Р 706457,о т л и ч а к щ е е с я тем, что,с целью повышения качества закалки ss908866

Составитель Ю.Рыбьев

Редактор Л.Ичелинская ТехредС.Мигунова Корректор M.Êîñòà

Заказ 756/31 Тираж 587 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, МосKBа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11ПН 1}атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 делий, оно дополнительно снабжено блоком коррекции по температуре, выход которого соединен с входом программного блока скорости.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертнз»

1. Авторское свидетельство СCCP

У 706457, кл, С 21 0 11/00, 1978.