Устройство для учета количества циклов нагружений гидравлического пресса

Своз Советсккк Социалистических Республик(22) Заявлено 071276 (21) 24274с присоединением заявки И 4 С 3/ сударслиеииый комитетСССРпелам изобретеиийи открытий етио Опубликовано 0504,79 Бюллетень % Дата опубликований описанин 05047 21.33088.8)) Авторы изобретен И.Койрес, Й.И.Лешерн, П.А ябрьской Революции Отечественной войн асного Знамени Уральский завод го Орджоникидзе Дважды ордена Ленин ордена Красного Зна 1-й степени, ордена и ордена Красноетяжелого машиност ордена ени, орде Трудового намя Труд оения им. витель ер(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ЦИКЛО НАГРУЖЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО 11 РЕССА пресса, находящихся одновременно подвоздействием рабочих гидроцилиндров,и изгибающих сил, которые возникаютиз-за особенностей технологии обра 5ботки заготовок, например, вдледствиэксцентричного нагружения пресса,когда точка приложения главногоусилия (точки ковки) смещается с1 центра пресса, в то время как выходной сигнал преобразователя, контроли рующего уровень нагружения колонн, пропорционален только одной из составляющих общей нагрузки, за" висящей от продольных усилий растяжения, что резко снижает точность контроляВ схеме устройства отсутствует исполнительный блок, который должен обеспечивать аварийное отключение пресса при достижении максимального порога нагружения в контролируемых опасных местах базовых деталей.Цель данного изобретения - повышение точности работы устройства.Достигается это тем, что устройство снабжено датчиком напряжения изгиба, датчиком боковой изгибающей силы, датчиком перемещения подвижной траверсы, вычислителем и элементом ИЛИ подключенным х и с Изобретение относится к устройствам для тензометрических исследований, в частности к измерительным электрическим устрдиствам, предназначенным для регистрации количества нагружений заданного уровня, испытываемых базовыми деталями гидравлических, преимущественно мощных, прессов при различных давлениях в отдельных группах рабочих цилиндров.В основном авт.св. Р 332481 описано устройство для учета количества циклов нагружений гидравлического пресса, содержащее датчики давления по числу независимых групп рабочих цилиндров, соединенные с усилителями, пороговые элементы, счетчики, регистрирующий блок и преобразователи, причем выход каждого усилителя подключен через первые пороговые элементы к электромеханическим счетчикам и к соответствующим входам преобразователей, связанных через вторые пороговые элементы с регистрирующими блокамиОднако входящие в это устройство датчики давления, устанавливаемые в гидросистемы рабочих цилиндров, не учитывают дополнительных нагрузок базовых деталей, в частности колонн ылайкин и С.Г.Хирджиев65608 3полнительному блоку, причем датчик боковой изгибающей силы соединен с одним иэ входов вычислителя, другой вход которого подключен к последовательно соединенным датчику перемещения подвижной траверсы и усилителю, а выход вычислителя 5 подключен к соответствующим входам преобразователей, другие входы которых соединены с датчиком напряжения изгиба и датчиком боковой изгибающей силы, а выходы соответствующих о регистрирующих блоков через элемент ИЛИ подключены к исполнительному блоку. на фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - схема установки на колоннах месдоз, входящих в состав датчика боковой изгибающей силы.Датчики давления 1, количество которых выбирают по числу независи мых групп рабочих цилиндров (например две группы), устанавливают на трубопроводах гидросистем этих цилиндров (на чертеже не показаны) и соединяют со входами своих усилите лей 2, Ко входам усилителей подключены регистрирующие блоки, состоящие из пороговых элементов 3, настроенных соответственно на срабатывание при минимальной, средней и макси мальной величине сигнала, и электро- механических счетчиков 4. Датчик напряжения изгиба 5 состоит из двух мостовых схем б, усилителей 7 и сумматора 8. Мостовые схемы 6 образо- З 5 ваны электротензомерами сопротивле" ния диаметрально расположенных датчиков деформации (на чертеже не показаны), устанавливаемых на поверхности колонны пресса в плоскости поперечного сечения по осям, смещенным под углом 90 ф друг к другу.Выходы мостов б через усилители 7 соединены со входами сумматора 8. Датчик 9 боковой изгибающей силы, с которой подвижная траверса пресса 45 давит на колонны, состоит из двух тензометрических мостов 10 и связанного с ними через усилители 11 сумматора 12. Мост 10 образован четырьмя электротензометрами сопро тивления, расположенными попарно в двух месдозах 13. Месдозы устанавливают по одной в каждой из четырех независимых гидросистем синхронизирующих цилиндров 14, которые 55 расположены на подвижной траверсе. У каждой колонны 15 установлено четыре синхронизирующих цилиндра 14 в одной горизонтальной плоскости, причем их плунжеры (на чертеже не показаны) упираются в направляющую втулку 16 подвижной траверсы по осям, смещенным под углом 90 ф друг к другу. Каждый из двух мостов 10 состоит из двух месдоз 13, которые устанавливают в гидросистеме ди 65 4 4аметрально расположенных цилиндров 14,Датчик 17 перемещения подвижной траверсы пресса установлен на верх" ней неподвижной поперечине и связан с траверсой зубчатой рейкой. Он представляет собой поворотный трансформатор, выходное напряжение которогопропорционально углу поворота ротораотносительно статора,а угол поворотаявляется Функцией расстояния междунижней неподвижной поперечной и подвижной транерсой пресса (на чертежене показаны), Выход датчика перемеще" ния через усилитель 18 связан со входом вычислителя 19,а выход датчика боковой изгибающей силы 9 непосредственно соединен со вторым входом вычислителя и подключен к соответствующим входам преобразователей 20, к другим входам которых соответственно подсоединены выходы вычислителя 19,выход датчика напряжения изгиба 5 ивыходы усилителей 2, Преобразователь 20 может быть известной конструкции как магнитный усилитель трансформа" торного типа.Выходы преобразователей 20 подключены .через пороговые элементы 21 к своим регистрирующим блокам 22, подобным блокам 3 и 4, а входы блоков 22, регистрирующих максимальные пороги нагружения, связаны через элемент ИЛИ 23, число входов которого соответствует количеству мест базовых деталей, защищаемых от перегрузки, с исполнительным блоком 24. Работает предлагаемое устройство следующим образом. Давление в рабочих гидроцилиндрах пресса преобразуется с помощью. датчиков 1 в пропорциональный ему электрический сигнал, который через усилитель 2 поступает на пороговые элементы 3, При достижении выходным сигналом усилителя уровня срабатывания порогового элемента 3 на его выходе появляется импульс напряжения, от которого срабатывает электромеханический счетчик 4. При наличии давления в рабочих гидроцилиндрах колонны пресса растягиваются продольными силами, а напряжение растяжения в колоннах пропорционально этому давлению и, следовательно, электрическим сигналом датчиков. При наличии изгиба колонн датчик напряжения изгиба 5, установленный в плоскости поперечного сечения колонны, выдает электрический сигнал О ,пропорциональный модулю механического напряжения от изгибающего момента, действующего в этой плоскости. Мостовые схемы 6 преобразуют пОверхностные механические напряженияв электрические сигналы. Эти сигналы через усилители 7 подаются на сумматор8, выполняющий геометрическое сложение пс формулегПри питании мостов 6 постоянным током сумматор должен выполнять возведение в квадрат, алгебраическое сложение и извлечение корня. 11 итание мостов переменным током позволяет упростить геометрическое сложение и заменить ее известным способом алгебраического сложения двух электрических сигналов, переменные напряжения которых сдвинуты по фазе на 90 относительно друг друга.После выпрямления сигнал с сумматора 8 пропорционален модулю механического напряжения.Датчики боковой изгибающей силы 9 работают так же, как датчики 5. Отличие состоит лишь в измерении физических величин, которыми у датчика 9 являются давления жидкости. Тензометрические мосты 10 преобразуют разности давлений в диаметрально расположенных синхронизирующих цилиндрах 14 в пропорциональный электрический сигнал. При увеличении боковой изгибающей силы повышается давление в гидросистемах цилиндров, расположенных со стороны действия этой силы, а в цилиндрах, установленных с противоположной стороны колонны,давление в этот момент падает, Усилия на гидроцилиндры передаются через втулки 16 подвижной траверсы. Разности давлений в диаметрально расположенных синхрснизирующих цилиндрах у одной колонны пропорциональны компонентам боковой изгибающей силы, действующей в точке упора втулок скольжения 16 подвижной траверсы в колонны пресса, Электрические сигналы мостов 10 через усилители 11 поступают на сумматор 12, подобный сумматору 8, который геометрически складывает входные сигналы пс формулеог/Р / ЬР Рггде ОР - электрический сигнал, пропорциональный модулю боковой изгибающей силы /Г/11 - электрический сигнал с первого моста 10, пропорциональный раздРности давлений в одной паре цилиндров 14;БаР - электрический сигнал соЬРгвторого моста, пропорциональный разности давлений в другой паре цилиндров, расположенных под углом 90 к первой паре.Электрический сигнал, пропорциональный расстоянию между нижней неподвижной поперечиной и центром вту лок скольжения подвижной траверсы. Подвижная траверса при перемещениях с помощью зубчатой рейки вращает30 3540 45 55 65 5 0 15 Ю 25 ротор датчика 1 через соответствующий редуктор, выходное напряжение датчика пропорционально углу поворота ротора относительно статора.Электрические сигналы с датчика 9 боковой силы 11 Р и с датчика перемещения 17 - ц Х через усилитель 18 поступают на вычислитель 19, который возводит сигнал 0 х в кгвадрат и умножает сигналы ои 11, на 01.1.Выходные напряжения вычислителя 19 пропорциональны произведениямБ111 и 001, Выходные электрические сигналы датчиков 5,9 и вычислителя 19 приходят на управляющие обмотки преобразователей 20, а элект" рические сигналы усилителей 2 - на пороговые элементы 3 и на соответствующие управляющие обмотки преобра" зсвателей 20.Эти сигналы преобразуются в пропорциональные магнитные потоки с соответствующими масштабными коэффициентамиопределяемыми выбранными ампервитками управляющих обмоток, а эти поТоки алгебраически складываются по формулец .:д ид+ ьовси-ао, +Ох О( О хгде 11 - выходной сигнал преобразователя 20, пропорциональныймаксимальному механическому напряжению в контролируемом сечении колонныпресса;ц . - электрический сигнал,4пропорциональный давлению в первойгидросистеме рабочих цилиндров прессау0иэлектрический сигнал,пропорциональный давлению во второйгидросистеме рабочих цилиндров прессагО- электрический сигнал,пропорциональный модулю изгибающегомоментамиОР - электрический сигнал,пропорциональный модулю боковойизгибающей силы;П электрический сигнал,Хпропорциональный расстоянию междунеподвижной нижней поперечинойи центром втулок скольжения подвижной траверсы;1,Кс,с,б,т - масштабные коэффициенты, учитывающие степень воздействияконтролируемых сил на защищаемоеместо базовой детали и направлениядействия этих сил, т.е. учитывающиезнак перед слагаемым,Преобразователи 20 отличаютсядрУг от друга масштабными коэффициентами а,в,с, д,е,й, которыеполучают расчетным путем для контролируемых сечений и уточняют приотладке системы путем тензометрических исследованийСигналы с преобразователей поступают. на соответствующие пороговыеэлементы 21 и регистрирующие блоки22. Когда сигнал преобразователядостигает максимума и срабатываетрегистрирующий блок 22 максимальногопорога, сигнал подается через Функциональный элемент ИЛИ 23 на исполнительный блок 24, срабатывание которого вызывает аварийное отключение 5высокого давления в рабочих цилиндрах пресса. Описанное устройство обладает расширенными Функциональными возмож ностями благодаря введению в него датчиков напряжения изгиба, боковой изгибающей силы и перемещения подвижной траверсы пресса, позволяющих учитывать дополнительные нагрузки базовых деталей, в частности колонн пресса, находящихся одновременно под воздействием рабочих цилиндров и изгибающих сил,которые возникают из-эа особенностей технологии обработки заготовок.Кроме того, благодаря введению элемента ИЛИ появляется возможность аварийного отключения высокого давления в рабочих цилиндрах пресса и повышения точности измерения уровня нагружения отдельных мест базовых деталей. Формула изобретенияУстройство для учета количества циклов нагружений гидравлического пресса по авт.св. Р 332481, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик напряжения изгиба, датчик боковой изгибающей силы, датчик перемещения подвижной траверсы, вычислитель и элемент ИЛИ, подключенный к исполнительному блоку, причем датчик боковой изгибающей силы соединен с одним из входов вычислителя,другой вход которого подключен к последовательно соединенным датчику перемещения подвижной траверсы и усилителю, а выход вычислителя подключен к соответствующим входам преобразователей, другие входы которых соединены с датчиком напряжения изгиба и датчиком боковой изгибающей силы, а выходы соответствующих регистрирующих блоков через элемент ИЛИ подключены к исполнительному блоку.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 332481, кл. 607 С 3/10, 30,06.70.новаКоррек СоставиТехред тор Б.федото е аказ 1529/41 ал ППП Патентф, г.ужгород,ул.Проектная,Тираж б ЦНИИПИ Рос по делам 3035 Москва, Ж-З8 Подпис дарственного Коми изобретений и от с Раушская наб.,д,Мельниченкоетета СССРрытийд.45