Способ управления процессом высокочастотной сварки труб

О Л И С А Н И Е (и 986680ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсникСоциалистичвсникРвспубиин,77(088.8) ае ленни нзебретеннй и втврытнй(7) Заявитель ни ХХЧ евский инстит томатики(5 Й) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ТРУБ томати-произвано при овных учитывают скорость движени рубь ысокоабили-;оррекдвижето веденивозмоотерие непр Изобретение относится к а:зации трубоэлектросварочноговодства и может быть использовысокочастотной сварке прямотруб.Известен способ управленичастотной сваркой труб путемзации заданного тока сваркицией этого задания по скоросния трубной заготовки 1 .Однако выбор скорости дляпроцесса сварки с максимальнной производительностью безкачества сварки в этом спосодусмотрен Известен способ управления процессом высокочастотной сварки труб, включающий определение величины осадки кромок трубной заготовки и стабилиза- р цию их нагрева 1.2 3 Осадку кромок определяют по информации о толщине, ширине ленты и диаметру трубы. Для сведения параметров к единому моменту Недостатком этого способа является то, что в нем также не предусмот" рен выбор скорости для ведения процес са сварки труб с максимально возможной производительностью без потери качества сварки.Цель изобретения - повышение про" изводительности процесса сварки.Эта цель достигается тем, что в способе управления процессом высокочастотной сварки труб, включающем определение величины осадки кромок трубной заготовки и стабилизацию их нагрева, увеличивают скорость движения трубы, стабилизацию нагрева кромок осуществляют изменением мощности источника питания, ограничивая измене-ние скорости максимальной мощностью, при .этом поддерживают оптимальную величину мощности для заданной скорости. По информации о толщине, ширине ленты, диаметре и скорости движения3 98668 трубы опреде.пяют величину осадки кромок трубной заготовки. По величине осадки, скорости и известной зависимости (модели) определяют оптимальную по качеству сварки величину мощности для нагрева кромок трубной заготовки и используют ее как задание на стабилизацию нагрева кромок путем стабилизации мощности, подводимой к нагревательному устройству, увеличивают задание скорости движения трубы. Определяют мощность, подводимую к нагревательному устройству, соответствующую оптимальной по качеству сварки мощности и при достижении этой мощностью максимального предела мощности сварочного генератора ограничивают скорость движения трубы, Так как лента изменяется по толщине и ширине, то, работая на максимальной мощности генератора и 0 управляя скоростью движения трубы, способ обеспечивает получение качественного сварного шва при максимальной для этих условий. производительности.На чертеже изображена схема управ-ления процессом высокочастотной свар-. ки труб, при которой мощность контролируется по напряжению сварки.Контроль можно осуществлять по току сварки или по произведению того и другого параметров.Из плоской стальной ленты формируют трубную заготовку, которая подается в нагревательное устройство 1, После разогрева кромки сжимаются в сварочном калибре и получается труба 2, Ширина, толщина ленты, скорость движения и диаметр трубы измеряются датчиками 3-6 соответственно. На схеме лента, сварочный калибр и места уста 4 О новки датчиков не показаны.По информации от датчиков В (1), Ь (1), О (1) и Ч (1) в вычислительном блоке 7 определяют величину осадки сР(1) кромок трубной заготовки, По величине осадки и скорости движения трубы Чи известной модели в блоке 8 вычисляют оптимальное напряжение О т(1) нагрева кромок трубной заготовки, После сравнения заданного и фактического Онапряжений в бло. 0 ке 9 формируют коррекцию дО (1) в систему стабилизации нагрева 10.При запуске процесса с помощью устройства 11 задают скорость движения трубы Ч 0 (1). После сравнения задан ной Ч 0 ( 1) и фактической Ч (Ф) скорос,тей в блоке 12 задают коррекцию дЧ (1) :в систему стабилизации скорости 13. О фПомимо сравнения заданной и фактической скоростей в блоке 12 сравниваюттакже фактическое напряжение сваркиОс предельно допустимым по конст"рукции стана и если наступило такоеравенство, то ограничивают возможностьдапьнейшего увеличения скорости движения трубы, тем самым позволяя получить максимально возможную производительность без потери качества сварки,Ниже приводится описание конкретных операций, которые необходимо выполнить при практической реализацииспособа.Величину осадки кромок трубной заготовки сРО )в блоке 7 определяют поформуле;Д(+)=ВЫ-т )-тОИ)-ай-С,)3, (1)где ь., 1 =1; 2 - временная задержкадля учета момента измерения параметров и сведение всех параметров к единому моменту времени. Г; определяетсяиз уравнения:(2)- Й)ю, (2)0где 1; - расстояние от точки измерения параметра до места его использования (до зоны сварки) (см. описаниепрототипа).Специальный факторный эксперимент,проведенный в производственных условиях, показал, что если в качествеуправляющего воздействия на мощностьнагрева выбрать напряжение генератора сварки, то технологический процессс выходом по относительной ударнойвязкости хорошо описывается уравнением:У () =У 1 т (+ ) О () О опт (+ ) ) ( 3 ),где У - показатель качества сварного соединения;Опт(1) - оптимальное напряжение,при.котором достигаетсянаилучшее качество сварки;О - текущее напряжение сварочного генератора,опт="0 гн ф 11 фЮ-"оптЦУ(ч. ч(й -Ч 00 Ь)где 10 и О 0 - начальные значения качества и напряжения;д - значение оптимальнойвеличины осадки;фф - начальные соединения5 986680 6начальные значения ско- быть больше допустимого, тогда систерости; ма будет держать предельно возможную постоянные коэффициенты, скорость.определяемые экспериментально % во и в 0102+ ф с а формула изобретения аз 10399/1 Тираж НИИПИ Подписно илиад ППП "Патент город, ул. Проектная Решая уравнение (4), в блоке 8.определяют задание мощности и нагрева, в частном случае - оптимальное напряжение сварки. 8 случае наличия серий"р ных измерителей тока в индуктоте или активной мощности задание мощности нагрева может быть выражено через ток или активную мощность.В блоке 9 заданное напряжение став- нивается с фактическим, разность подается в систему 10 стабилизации нагрева для коррекции имеющегося отклонения, Фактическое напряжение сварки подается на ограничитель 12 скорости движения трубы, где оно уравнивается с предельно допустимым и ограничивает дальнейшее увеличение скорости, несмотря на задание блока 11, которое может превышать предельно допустимыескорости.Для достижения максимальной возмож- ной производительности задание должно Способ управления процессом высоочастотной сварки труб, включающийэпределение величины осадки ктомоктрубной заготовки и стабилизацию ихнагрева, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производитель,ности процесса сварки, увеличиваютскорость движения трубы, стабилизациюнагрева ктомок осуществляют изменением .мощности источника питания, ограни.чивая изменение скорости максимальноймощностью, при этом поддерживают оптимальную величину мощности для заданнои скорости.Источники информации,принятые во внимание пти экспертизе1. Патент США Н 3145285,кл. 219-59, 1964.2. Авторское свидетельство СССРИ 764899, кл. В 23 К 13700, 1978 (прототип).