Способ раскроя длинномерных заготовок и устройство для его осуществления

ОВ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11998021 Союз СоветскихСоциалистическихРеслубликлв делан изебретеиий и аткрнтийДата опубликования описания 28.02.83. Кукс, В Э. О. Но редприяти ств и систпроизводс изводственно-техническое наладке и внедрению ср ции прокатного и трубноУралчерметавтоматика Опытное пр созданию,автоматиза(71) Заявите 4) СПОСОБ РАСКРОЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТО И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИ1Изобретение относится к обработке меаллов давлением, конкретно к технологии раскроя заготовок на отрезки заданной масы, из которых в последующем посредством орячей и холодной обработки (прокатки, олочения, ковки и т. п.) изготавливают изделия заданных размеров. Известен способ раскроя длинномерной заготовки на отрезки, основанный на расположении заготовки на специальном столе, опирающемся на две опоры, измерении реакций опор с помощью силоизмерительных датчиков, измерении расстояния между опорами и от конца заготовки до одной из опор и вычислении с помощью вычислительного устройства массы заготовки на единицу длины. Далее по этой массе отмеряют необходимую длину и получают таким образом отрезок заданной массы 1.Недостатком этого способа является то, что требуется большее число измерений, например измерение расстоянйя от конца заготовки до одной из опор. Кроме того, необходимо устанавливать в процессе измерений определенную кратность реакций. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ раскроя длинномерных заготовок на отрезки заданной массы, заключающийся в размещении заготовки на двух опорах, расположенных между собой на расстоянии, измерении нагрузки на каждую опору, перемещении заготовки и ее резке.Способ осуществляется устройством,содержащим две опоры со встроенными силоизмерительными датчиками, соединенными с решающим блоком, и узеЛ резки(23.Недостатком известного способа является низкая точность раскроя, так как для получения из заготовки отрезка заданной массы необходимо выполнить измерения сле дующих величин: реакций двух опор, расстояний между опорами, длины отрезка, предварительно рассчитанной вычислительным устройством, однако каждое измерение вносит неизбежную ошибку, что повышает неточность резки.Целью изобретения является повышениеточности раскроя.С этой целью согласно способу раскроядлинномерных заготовок на отрезки заданной массы, состоящему в размещении заго 998021товки на двух опорах, расположенных между собой на расстоянии, измерении нагрузки на каждую опору, перемещении заготовки и ее резке, перемещение заготовки осуществляют совместно с одной из опор принеподвижной другой опоре при непрерывномизмерении реакций опор и прекращают присовпадении искомой линии раскроя с плоскостью поперечной симметрии неподвижнойопоры, при этом момент совпадения определяют из условийК = 2, если р ) - , или2 й,Я 2 ЬК =, еслигде р - заданная масса отрезка заготовки;- масса заготовки;Й - реакция неподвижной опоры.В устройстве, реализующем способ, содержащем две опоры со встроенными силоизмерительными датчиками, соединеннымис решающим блоком, и узел резки, согласно изобретению одна из опор выполненаподвижной и снабжена приводом перемещения с блоком управления, а также узломфиксации разрезаемой заготовки от смещения в горизонтальной плоскости, неподвижная опора выполнена в виде свободно вращаюшегося ролика, узел резки расположенв плоскости поперечной симметрии неподвижной опоры, а вход блока управленияприводом перемещения подвижной опорысоединен с выходом решающего блока.На фиг. 1 изображено устройство дляраскроя длинномерных заготовок, общийвид; на фиг. 2 - схема осуществления способа раскроя длинномерных заготовок.Устройство для раскроя длинномернойзаготовки содержит подвижную опору 1,привод ее перемещения 2, неподвижную опору 3, силоизмерительные датчики 4, узелфиксации 5, узел резки 6, блок управления7 привода подвижной опоры и решающийблок 8.Подвижная опора 1 состоит из каретки,перемещающейся по направляющим, обеспечивающим неизменное положение заготовки 9 в вертикальной плоскости. Усилиеот массы трубы передается через ролик насилоизмерительный датчик 4 с помощью шарнирно укрепленной плиты. Неподвижная опора 3 имеет аналогичную конструкцию изакреплена на фундаменте.Привод перемещения подвижной опоры2 выполнен в виде зубчатой рейки, сочлененной с подвижной опорой 1. Рейка перемещается посредством зубчатого колеса блоком управления 7.Узел фиксации 5 выполнен в виде электромагнита, между полюсами которого расположен немагнитный цилиндрический ролик,свободно вращающийся на оси. Заготовка 9удерживается за счет прижима ее торца кбоковой поверхности ролика, в то же времяблагодаря свободному вращению роликавертикальная составляющая усилия прижима практически отсутствует.При движении опоры 1 вместе с заготовкой 9 любое мгновенное состояние системы может рассматриваться, как равновесное. Это условие обеспечивается конструкцией опор, исключающей искажение реакции за счет силы трения (неподвижная опора 3) или эффекта защемления (подвижнаяопора 2) конца балки,Исходя из условия равновесия плоскойсистемы сил и принимая во внимание постоянство массы на единицу длины, имеетисходные уравненияМ; =О, (1)2.Ч; =О, (2)15 О. (3)где М; - 1-й момент относительно какойто точки;- 1-я проекция вектора силы наось у,д - масса единицы длины заготовки;О - масса заготовки;Ь - длина заготовки.Кроме того, введем обозначения: 1 М иК - заданная масса отрезаемой части, изчего следует (фиг. 2), что рассматривается25 балка в момент, когда она готова к разрезанию;Х - текущая длина.1. В случае Р(4) (фиг. 2 а) поуравнению (3) следует, что Р =(Е - Х)З 0 а из (1) и (2) - что К(1. - Х) - Р ,(,) Р) (1. х ) 2 -) 11+РСовершив необходимые преобразования,получим 2К= - (5)2, В случае Р(ф- (6) (фиг. 2 д) по урав 35 нению (3) следует, что Х = 1. - в Р в .2.Используя предыдущий метод решения,получим;л а-р) (7) 20 Равенства (5) и (7) представляют собойусловия остановки подвижной опоры 1 вмомент совпадения линии раскроя заготовки9 с плоскостью поперечной симметрии неподвижной опоры 3.То или иное условие остановки (5) или (7)45 выбирается решающим блоком 8 в зависимости от действительности неравенств (4)или (6).Устройство работает следующим образом,Заготовка 9 укладывается на две опоры50 1 и 3, включается привод перемещения 2подвижной опоры 1, управляемый блокомуправления 7 с помощью решающего блока8, на который с силоизмерительных датчиков 4 непрерывно поступают сигналы, пропорциональные реакциям опор 1 и 3, подвижная опора 1 перемещается до момента,определяемого согласно уравнениям (5) или(7), останавливается, после чего заготовкуможно разрезать по плоскости поперечнойсимметрии неподвижной опоры 3 узлом резки 6. При перемещении подвижной опоры 1 заготовка не падаетс нее благодаря узлу фиксации 5, обеспечивающему отсутствие смещения заготовки в горизонтальной плоскости.Из рассмотрения обоих уравнений (5) и (7) видно, что в случае раскроя трубы 9, имеющей разностенность по длине (трубы - конуса), длина отрезаемой заготовки корректируется по величине реакции неподвижной опоры 3.Предлагаемый способ и устройство для его осуществления, по сравнению с известным позволяют повысить точность резания заготовок.Формула изобретения1. Способ раскроя длинномерных заготовок на отрезки заданной .массы, состоящий в размещении заготовки на двух опорах, расположенных между собой на расстоянии, измерении нагрузки на каждую опору, перемещении заготовки и ее резке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности раскроя, перемещение заготовки осуществляют совместно с одной из опор при неподвижной другой опоре при непрерывном измерении реакций опор и прекращают при совпадении искомой линии раскроя с плоскостью поперечной симметрии неподвижной опоры, при этом момент совпадения определяют из условийЙ = - , если р)2, или2 р 1ф 2О5 Й= , ,если рСгде р - заданная масса отрезка заготовки;О. - масса заготовки;реакция неподвижной опоры,2. Устройство для осуществления спосо 1 О ба по п. 1, содержащее две опоры с встроенными силоизмерительными датчиками, соединенными с решающим блоком, и узел резки, отличающееся тем, что, одна из опорвыполнена подвижной и снабжена приводом перемещения с блоком управления, атакже узлом фиксации разрезаемой заготовки от смещения в горизонтальной плоскости, неподвижная опора выполнена в видесвободно вращающегося ролика, узел резкирасположен в плоскости поперечной симмет 20 рии неподвижной опоры, а вход блока управления приводом перемещвния подвижной опоры соединен с выходом решающего блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ1.293.462,кл. 42 С 19/00, опублик, 1969.2. Патент Великобритании1.375.964,кл. 6 01 6 19/40, В 23 0 33/10, опублик.1974 (прототип).ВНИИПИ Гопо делам113035, Москва илиал ППП Па Редактор В, ДанкоЗаказ 1020/20 ель,Л. Рудневарес Корректор А. ФеренцПодписноекомитета СССРн открытийшская наб., д, 4/5од, ул. Проектная, 4