Устройство для контроля степени развальцовки труб

/06 1 В 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СА ЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКО(56) 1. Авторскоепо заявке Мо 3221кп. В 21 0 39/06(54)(57) 1. УРОЛЯ СТЕПЕНИ Рсодержащее датчикрабочего органа, о(088.8) с видете пьс 836/25-27 , 23.06.81 СТРОЙСТВО ДЛАЗВАЛЫЮВ частоты вра существпяющ вапьцовку, соединенные с соответствующими двумя входами компаратора задатчик и датчик момента статического сопротивления и подключенный к выходу компараственный тора блок управления приводным электродвигателем, о т п и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности СССР контроля, оно снабжено блоком коррекциизадания, а к компаратору дополнительно . подключен выход блока коррекции задания КОНТ- - входы же блока коррекции задания соеди- ТРУБ, неиы с датчиком момента статического ниясопротивления и с датчиком частоты вра- раз- щения рабочего органа., г. и ППП П род, ул, Проектаа Заказ 7196/12В НИИПИ Государст по делам, изоб 3035, Москва,ого комитета СССРтеиий и открытий2. Устройство по п, 1, о т и и ч а -, ю щ е е с я тем, что бпок коррекции задания выпопньн в виде элемента умножения, четырех кпючей и соединенных между собой двух интеграторов, запоминающего апемента, формироватепя импуль. сов и анапизатора объекта в виде соединенных между собой элементов дифференцирования н деления производной статического момента на частоту вращения, цри этом датчик частоты вращения соединен с одним из входов апемента деления и через первый кпюч - с входом бпока установки начальных команд первого интегратора, датчик момента статичес кого сопротивления соединен через втс- рой ключ с одним рабочим входом первого интегратора и через дифференцирующий эпемент анализатора объекта - с вторым входом упомянутого апемента депеиия, входы элемента умножения соединены с выходом второго интегратора, вход бпока установки начапьных команд которого соединен через третий кпюч с шиной нупевого потенциала устроЬ.тва, и выходом эпемента депения анапизатора объекта, а выход элемента умвожения соединен через четвертый кпюч с вторым рабочим входом первого интегратора и информационным входом запоминающего эпемента, причем выход запоминающего элемента является выходом бпока коррек. ции задания, и управляющие входы первого и третьего ключей соединены между собой и подключены к первому выходу формироватепя импульсов, управпяющне входы второго и четвертого кпючей сое-динены между собой и подключены к второму выходу формирователя импупьсов й управляющий вход запоминающего апемен-, та подкfючен к третьему выходу формироватепя импульсов, вход которого соединен с выходом первого интвгратора3, Устройство по пп, 1 и 2, о т п и.ч а ю щ е е с я тем, что бцок коррек- , ции задания выпопнен в виде анапизатораобьекта и модепи привода в виде квадратора, элемента депения и эцемеита умно жения, причем датчик частоты вращения рабочего органа соединен с входом квад ратора, датчик момента статического сопротивления - с входом анапизатора объекта и одним из входов эпемента депе Иия, второй вход которого соединен с выходом квадратора, входы эцемента умно жеиия соединены с выходом элемента деиеция квадрата частоты вращения рабо бочего органа на момент статического сопротивпения н выходом анализатора объекта, а выход эпемента умножения является выходом бпока коррекции задания,4. Устройство по и, 1, о т. п и ч аю ш .е е с я тем, что бпок коррекциизадания выполнен в виде апементов умножения, деления и дифференцирования, причем датчик частоты вращения рабочегооргана соединен с первым входом эпемента умножения, датчик момента статическо го сопротивпения - с одним входом эпемента депения н через дифференцирующий элемент с вторым входом элемента умножения, другой вход алемента деления выходного сигнала эпемента умножения на момент статического сопротивпения соединен с выходом упомянутого элемента умножения, а выход апемента деленияявляется выходом бпока коррекции зада 1нияв5. Устройство. попп. 1 и 3, о т п ич а ю щ е е с я тем, что модепь привода выполнена в виде квадратора и элементов умножения, депения и дифференцирования, причем датчик частоты вращения рабочего органа соединен с входами квадратора и дифференцирующего элемента, входы элемента деления квадрата частоты вращения рабочего органа на производную частоту вращения - с выходами квадратура н дифференцирующего эпемента, а вхо ды апемента умножения соединены с вь- ходами апемента деления и анализатора объекта. 6, Устройство по п. 1, о т и и ч аю ш е е с я тем, что блок коррекции задания выпопнен в виде двух дифференцируюших апементов и элементов умножения и деления, причем датчик частоты вращения рабочего органа соединен с входом первого дифференцирующего эпемента и одним из входов апемента уйножения, выход первого дифференцирующего эпемента - с входом второго дифференцирующего эпемента, входы эпементаделения второй производной на первуюцроизводную частоты вращения рабочегооргана соединены с выходами второгои первого дифференцирующих эпементова выход эпемента депения - с вторымвходом упомянутого эпемента умножения,выход которого явпяется выходом блокакоррекции зядйиияа849 2входом первого интегратора и через дйфференцируюший элемент анапизатораобъекта - с вторым входом упомянутогоэлемента депения,входы эпемента умножения соединены с выходом второго интегратора, вход бпока установки начальных комана которого соединен через третий ключс шиной нулевого потенциала устройства,и выходом элемента деления анапиза-10 тора объекта, а выход элемента умножения соединен. через четверты.й ключ свторым рабочим входом первого интегратора и информационным входом запоминающего элемента, причем выход запо минающего эпемента явцяется выходомблока коррекции задания, и управпяющиевходы первого и третьего ключей соединены между собой и подключены к первому выходу формирователя импупьсов, ро управпяющие входы второго и четвертогоключей соединены между собой и подключены к второму выходу формироватепяимпульсов, и управляющий вход запоминающего.элемента подключен к третьему д 5 выходу формирователя импупьсов, входкоторого соецинен с выходом первого интегратора.Блок коррекции задания выполнен ввиде анализатора объекта и модели при- ЗО вода в виде квадратора, элемента цепения и элемента умножения, причем да 1чик частоты вращения рабочего органасоединен с входом квацратора, датчикмомента статического сопротивления - с .35входом анализатора объекта и оцним,извходов элемента депения, второй входкоторого соединен с выходом квадратора,входы эпемента умножения соединены свыходом элемента деления квадрата чатоты вращения рфочего органа на моментстатического сопротивления и выходоманализатора объекта, а вьход эпементаумножения является выходом бпока коррекции задания.Кроме того, блок коррекции задания .45выполнен в вице элементов умножения,деления и дифференцирования, причемдатчик частоты вращения рабочего органасоединен с первым входом элемента умножения, цатчик момента статического сопротивпения - с одним входом эпементадепения и через дифферзнцирующий эле-,мент - с вторым входом элемента умюжения, другой вход элемента деления выходного сигнала элемента умножения на 55 104Изобретение относится к энергетическому и нефтехимическому машиностроению,в частности к устройствам контроля сте пени развальцовки труб в трубных решетках теплообменных аппаратов,Известно устройство дпя контропя степени развапьцовки труб, содержащее датчик частоты вращения рабочего органа,соединенные с входами компаратора датчик и задатчик момента статическогосопротивпения и подключенный к выходукомпаратора блок управления приводнымэлектродвигателем 1,Недостатком известного устройстваявпяется ограниченная точность контропястепени развапьцовки, потому что не учитывается дополнительная раздача трубы ,при выбеге приводного электродвигатепя.Раздача трубы при выбеге явпяется "переменной величиной, так как зависитне только от запаса кинетической энергиивращающихся частей привода, но и от момента сопротивления на валу рабочегооргана, который в момент откпючения.эпектродвигатепя может быть различным.Целью изобретения является повышениеточности контроля степени развапьцовкитруб.Поставленная цепь достигается тем,что устройство для контроля степени развапьцовки труб, содержащее датчик частоты вращения рабочего органа, осуществляющего развапьцовку, соединенные с соот.ветствующими двумя входами компараторазадатчик и датчик момента статическогосопротивпения и подключенный к выходукомпаратора блок управления приводнымиэлектродвигателем, снабжено блоком коррекции задания, а к компаратору допопнитепьно подключен выход блока коррекциизадания, вхощ же блока коррекции задания соединенй с датчиком момента статического соцротивпения и с датчикомчастоты вращения рабочего органа.Блок коррекции задания выполнен ввиде элемента умножения, четырех кпючейи соединенных между собой двух. интеграторов, запоминающего элемента, формироватепя кмпупьсов и анализатора объектав вице соединенных между собой эле-.ментов дифференцирования и деления производной статического момента на частотувращения, при этом датчик частотывращения соединен с одним из входовэпемента депения и через первый ключс входом блока установки начальных команд первого интеграторе, датчик момента статического сопротивления саеднен через второй ключ с одним рабочим момент статического сопротивпения соединен с выходом упомянутого эпемента умножения, а выход элемента деления является выходом блока коррекции задания.Ф5 104 2849Дпя определения угпа поворота д Ч теразвальцовочного инструмента за время. :вевыбегамодель привода реапизует , тирешение уравнения5 виЮ 1 И +И КмсС, (1 .о; СО 1 (чОвпоспе чего определяется возможное приалвыбеге приращение момента статического 10сопротивления(7) дм =дм . = КЬЧ,где ЬМ - приращение текущего значестния момента статическогосопротивпения за время выбега;ЬМ з- величина коррекции задания.Двойное интегрирование в моаели привода осуществпяется интеграторами 8 и9. Эпементом 10. умножения осуществляется умножение приращения угпа поворота Ьт развальцовочного инструментана коэффициент пропорционапьности Ххарактерюующий свойства объекта. Запо- у 5минающий элемент Ч. 5 вводится дня выборки н хранения значения приращениямомента статического сопротивленияЬМсоответствующего концу выбега .привода при каждом решении уравнения(6),З 0Управление интеграторами, закпючак -:щееся в обеспечении решения уравнения6) топько в интервапе времени О-Ф.ви в периодюации решения, осуществпяеъся формироватепем 16 импупьсов с помощью клкчей 11-14, Работа формирова 35тепя импупьсов и остацьных эпементовсхемы поясняется.фиг. 3.В исходном состоянии кпючи 11 и 12находятся в замкнутом состоянии, обео-.-40печивая подачу на вход, начапьных условий первого интегратора 8 от датчика 1частоты вращения значения частотывращения, соответствующего ю , и навход начацьных усповий второго интегратора 9 значения угла поворота раэ 45вальцовочного инструмента, равного иупю,В это же время кшочи 13 и 14 разомкнуты, и входные сигналы интегратора 8отключены, При подаче команды на цериодиэацию решения ключи 11 и 12 размыкаются, а ключи 13 и 14 замыкаютсяобеспечивая подачу на один ю рабочихвходов интегратора 8 сигнапа с датчика2 момента статического сопротивпенияМ и на второй рабочий вход сигнапаК., ЬФ ,с выхода элемента 10 умножения. Начинается решение уравнения (6),в результате чего на выходе первого ин1 гратора 8 сигнап юменяется в сооттствии с возможным юмененнем скороой при отключении привода, а на выде второго интегратора 9 в соответсти с возможным изменением угпа повота драэвальцовочного инструментаерта сверху в обозначении переменныхведена дпя того, чтобы различать реьные переменные м, дР от переменных моаеци привода й, д Ч ),В конце выбега при 0 С со (Ь ыформирователь 16 импульсов обеспечиваетподачу на управляющий вход запоМи.нающего эпемента 15 импупьса, в реэупьтате чеГо осуществпяется считывание в.:элемента 10 умножения, равного К. ЬЧ,Задним фронтом упомянутого импульсаформируются импульсы на управляющиевходы кпючей 11-14, которые кратковременно отключают рабочие входы интегратора 8 (ключи 13 и 14 кратковременно размыкаются) и подкпючают наэто же время входы установки начапьных усповий (ключи 11 и 12 кратковременно замыкаются). В реэупьтате наинтеграторе 8 устанавливается начапьное условие, соответствующее новому текущему значению частоты вращения йур 2а на интеграторе 9 - вновь нупевые на-,чальные усповия по д Ч, Поспе чего возобновляется решение уравнения (6).Анализатор 17 объекта состоит изэлементов дифференцирования 18 и депения 19 и соединен с датчиком 1 частотывращения и датчиком 2 момента статического сопротивпения, Выполнение анапизатора объекта в таком виде объясняет"ем, что коэффициент пропорционапьи К. определяется зависимостью,И. Мс дмс1 дс ЬЧВведя промежуточную переменнуюФ МсК: . " (8) .так как Ч= ы.В соответствии с формулой (8) анапн затор объекта дифференцирует сигнап аатчи ,ка момента статического сопротивпения и ,затем аепит реэупьтат на текущее значение ,частоты вращении развапьцовочного инструмента, темсамым опреаепяя коэфФи циент пропорциональности К, .Частные спучаи выпопненйя бпока коррекции задания основываются на спе аукнем. Общее решение уравнения (4) движения привода при выбеге с учетомделяется реапьными значениями частоты вращения и момента статического сопротивления на валу развапьцовочного инструмента то определенное Ьпоком значение сигнала коррекции й Мс равно действительному приращению момента статического сопротивления при выбеге.В устройствах контропя степени раз вальцовки труб без блока коррекции задания сигнал на откпючение приводного епектродвигатепя вырабатывается при равенстве текущего и заданного значений контропируемой переменной, а в процессе выбега привода происходит дополнительная раздача и перевальцовка соединения,Учесть допопннтепьную раздачу трубы итрубной решетки путем однократногоуменьшения задания невозможно, .так какпараметры привода и объекта в процессеэксплуатации непрерывно изменяются,спедоватепьно изменяются усповия выбега и величина дополнительной раздачиэлементов соединения,В реэупьтате применения предпагаемо10 го устройства для контропя степени раэвапьцовки труб за счет повышения точности контропя достигается упучшениекачества соединения труб с трубными решетками и повышается надежнОсть теппо 35 обменного аппарата.