Способ дозирования объема металлических заготовок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнк

Соцналистнческни

Реслублнк 929351 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080280 (2() 2880164/25-27 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.0582. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 230582 (3$f М.И@.

В 23 В 33/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретенийи открытии (33) УДК 6 21. 967 (088. 8) А.В. Пузанчиков, Ф.С. Лачугин и В.К. Щу арев- :, :,. ":-;:;;..(72) Авторы изобретения

° » (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ОБЪЕМА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЗАГОТОВОК

3. м

К = — ф

1„р1

Изобретение относится к обработке ,металлов давлением, а именно к разделению профильного материала, и может быть использовано при разделении на мерные заготовки заданного объема.

Известен способ дозирования объема металлических заготовок путем возбуждения вихревых токов в прутке при его введении в преобразователь и отделения мерной заготовки от прутка. Величину введения прутка измеряют по показаниям другого преобразователя в виде вращающегося ролика, находящегося в соприкосновении с прутком (1).

Недостаток данного способа заключается в пониженной точности доэирования, вызванной тем, что объем заготовки находится не прямым, а косвенным измерением, так что погрешность окончательного результата представляет собой сумму, состоящую из погрешностей измерения площади поперечного сечения и линейной подачи прутка и погрешности обработки измерительной информации электронным устройством. Ввиду возможного проскальзывания ролика по прутку погрешность измерения линейной подачи может быть значительной.

11ель изобретения - повьааение точ5 ности дозирования °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу доэирования объема металлических заготовок путем возбуждения вихревых токов в прутке при его введении в преобразователь и отделения мерной заготовки от прутка, пруток вводят в преобразователь до достижения квадратом коэффициента связи значения, соответствующего заданному объему заготовки и находимого по заранее установленной для данного преобразователя экспериментальной зависимости между квадратом коэффициента связи и объемом:заготовки, а отделение заготовки от прутка осуществляют по плоскости, отстоящей от преобразователя на постоянное для всех заготовок данного объема расстояние, при этом квадрат коэффициента связи

25 определяют по формуле где М вЂ” взаимная индуктивность

30 прутка и преобразователя;

929351 где

d = Ч 100З

Ч., 60

65 индуктивность преобразонателя беэ прутка; индуктивность контура нихревых токов прутка.

Концевую часть прутка, находящуюся в преобразователе, отделяют по плоскости, отстоящей от преобразователя на расстояние с SX2 Я Х (2)

S — $ где S è S > — площади сечений двух прутков, из которых перная является наибольшей, а вторая наименьшей из ряда сечений, применяемых для получения заготовок заданного объема;

Х и Х вЂ” экспериментально определяемые глубины погружения прутков с сечениями $„ и S в преобразователь, на которых квадрат коэффициента связи принимает значение, соответствующее заданному объему заготовки.

Предлагаемый способ основан на существовании зависимости между объемом конца. прутка V öö, связанного индуктинно с преобразователем, и квадратом коэффициента связи

ЧЗач - К Vnp i

2 где Vn<- объем преобразователя.

Эта формула является- одной иэ форм записи известного выражения для коэффициента снязи двух катушек, вставленных одна и другую.

При введении в преобразователь прутка из немагнитного металла индуктивность преобразователя уменьшается на величину

ФМ

В + (а ь) где <И вЂ” угловая частота тока питания преобразователя;

R — активное сопротивление прутка для возбуждаемых в нем вихревых токов.

На достаточно высоких частотах

R ((Ж (формула принимает вид

bL= М /L,.

Подставляя зто выражение в формулу (1), получим — "/" np ° (3) Пренебрегая активным сопротивлением преобразователя, можно написать сЯедующие ныражения для напряжения на его зажимах: для преобразователя беэ прутка

Пп -) "и (4) для преобразователя. с прутком

U = Да!!) - д(. ), (5) где 3 — синусоидальный ток неизменной амплитуды, протекающий через преобразователь.

Решая систему ураннений (4) и (5) относительно L „и а Ь и подстав ляя найденные выражения н формулу (3), получаем

К2 =ь БЛ„ (6) аП = U — U пр

Условие равенства объема двух заготовок, полученных из прутков с сечениями $. и $ при глубинах погружения Х и Х и расстоянии С между плоскостью отделения и преобразователем, имеет вид

Sg(С + Х ) = $ (С + Х )

Решая это уравйение относительно С, получаем я х — я х

$ь

На фиг. 1 изображена схема установки, иллюстрирующая предлагаемый способ; на фиг. 2 — кривые зависимости квадрата коэффициента связи от глубины погружения.

Установка состоит из преобразователя 1 цилиндрической формы, генератора 2 гармонических колебаний фиксированной частоты, резистора 3, электронного вольтметра 4. Позицией

5 обозначен пруток, подлежащий дозиронанию.

Пример. Алюминиевые прутки и прутки из сплавов марок ХН77ТЮР и ХН73МБТЮ подвергают объемному дозированию на установке. Размеры обмотки преобразователя: диаметр dn

46,3 мм; длина 0 яр 150 мм. Частота генератора 50 кГц. Значения К подсчитывают по формуле (6), а глубины

Х измеряют глубиномером. Семейство кривых (фиг.2) получено для алюминиевых прутков с диаметрами dq 39 мм (кривая 1), d< 31 мм (кривая 11) и с(35 мм (криная 111) .

В таблице .приведены глубины погружения Х„, Х, Х> прутков с диаметрами d„, d» d для значений K в диапазоне О, 10-0, 35. Там же указаны расстояния С, найденные по формуле (2), в которой под Б„и S понимались площади сечений прутков с диаметрами d è d . Объемы заготовок Ч1 Чх и Чз определяются по

> формуле где i = 1,2,3, а погрешность дозиронания объема — по выражению

Из данных таблицы следует, что погрешность Д не превышает 1,0% при отклонении сечений прутков от номинального 20% (эа номинальное принимается сечение прутка с диамет-,. ром d ) °

929351

0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

35,5 45

63,5 80

26

55

>.Х, мм

Х2

Х, мм

С, мм

47

114

85

35

47,5

72,5

12,5 15

19

28,7 43,0 57 4 71,7 86,0 100,4

I

28,9 43,3 57,7 72,15 86,1 100,0

+Ою7 +0ю7 +0 5 +О ° 6 +Ог15 Ос4

Формула изобретения ь

81 82

40

50

Для прутков иэ сплавов ХН77ТЮР и ХН73МБТЮ получены характеристики

К = 1(Х), аналогичные кривым фиг.2.

Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить на 5% расход металла при получении заготовок из кованых прутков; повысить производительность штамповочного оборудо1. Способ дозирования объема металлических заготовок путем возбуждения вихревых токов в прутке при его введении в преобразователь и отделения мерной заготовки от прутка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, пруток вводят в преобра. зователь до достижения квадратом коэффициента связи значения, соответствующего заданному объема заготовки и находимого по заранее установленной для данного преобразователя экспериментальной зависимости между квадратом коэффициента связи и объемом заготовки, а отделение заготовки от прутка осуществляют по плоскости, отстоящей от преобразователя на постоянное для всех заготовок данного объема расстояние, при этом квадрат коэффициента связи определяют по формуле

M К

Ф

) р1 где М вЂ” взаимная индуктивность прут. ка и преобразователя;

"пр — индуктивность преобразователя без прутка; индуктивность контура вихревых токов прутка. вания и увеличить стойкость штампов за счет сокращения числа ударов при штамповке ввиду уменьшения припуска на объем заготовки; уменьшить на 10-15Ъ объем механической обработки поковок, получаемых штамповкой и закрытых штампах, когда весь избыток металла заготовки остается в поковке.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концевую часть прутка, находящуюся в преобразоватеgp ле, отделяют по плоскости, отстоящей от преобразователя на расстояние где S„è 8 — площади сечений двух п рутков, и з которых первая является наибольшей, а вторая— наименьшей из ряда сечений, применяемых для получения заготовок заданного объема;

Х„ и Х вЂ” экспериМентально определяемые глубины погружения прутков с сечениями S u S g в преобразователь, на которых квадрат коэффициента связи принимает значение, соответствующее заданному объему зarотовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции М 2032337, кл. G 05 D 5/00, 1970 (прототип).