Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменной конусностью

(19). (Н) СООЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛистИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИК Л 1 Р 00;-=. БРЕТЕН 3440448/2219.05.8223.08.83,.Э.С. ЗаневЛеготкинаПермский п.В. КрЛицынически юл. 9кий, ГН.М,литехн088. 8)е свид21 Э 1свидет210 1 ач Т.С, (71) тут (53) , (5 б) Р 582 ,Р 74 нс 621.785.б 1 1 Авт ор ско 226, кл. С Авторское 918, кл. С етельство СС1/00, 1977,ельство СССР1/00, 1980,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕний И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕАВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОЙЗАКАЛКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПЕРЕМЕННОЙ КОНУСНОСТЫ 0, содержащее подьемный механизм, выход которого соединен с входом первого импульсногодатчика перемещения, счетчик импульсов, программный блок частоты, ревер.сивный счетчик, выход которого подсоединен через регулятор скорости квходу подъемного механизма, причемвыход первого импульсного датчикаперемещения соединен с первым входомсчетчика импульсов и с вычитающим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с,первым выходом программного блока частоты, а первый вход программного блока частоты соединен с выходом счетчика импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и улучшения качества закалки изделий, оно дополнительно содержит. второй импульсный датчик перемещения и блок защиты, причем выход подъемного механизма соединен с входом второго импульсно. го датчика йеремещения, выход которого подсоединен к вычитающему входу блока защиты, суммирующий вход блока защиты соединен с выходом перФ вого импульсного датчика перемещения, выход блока зашиты соединен с вторым входом программного блока частоты н с нторым входам реверсивного счетчика, а второй выход программного блока частоты соединен с К И входами блока защиты и реверсивного счетчика и с третьим входом счетчика импульсов,Изобретение относится к техникезакалки длинномерных изделия, например труб, валов переменных сеченийв баке с жидкостью и может быть использовано н металлургической промышленности.5Известно устройство для программной закалки длинномерных изделий спеременной конусностью, которое со:держит подъемный механизм, выход которого соединен с входом блока дат Очиков дискретного изменения конусности, который через программныйблок соединен с входом регулятораскорости, а выход регулятора скорости соединен с входом подъемного устройства, импульсный датчик перемешения,йрограммный блок частоты,двухвходовый реверсивный счетчик и преобразователь код - аналог, одйн из нходовсчетчика через импульсный датчикперемешения соединен с одним иэ входов подъемного устройства, а второйвход счетчика через программный блокчастоты сОединен с одним иэ выходовблока датчиков дискретного изменения 25конусности. Раэностный сигнал с выхода счетчика через преобразователькод - аналог соединен с одним из входов регулятора скорости. Регулятор скорости изменяет скорость подъемного.устройства в зависимости от сигналас программного блока и сигнала коррекции по пути,Применение канала с дополнительным датчиком перемещения, программным блоком частоты и реверсивнымсчетчиком позволяет осуществить регулирование скорости и внутри участ"ка, определяемого датчиками дискретного изменения конусиости, Это приводит к улучшению характеристик 40устройства для программной закалки 1,Однако описанное устройство имеет большую погрешность настройки 45блока датчиков пути, кроме того преобразователь код - аналог также имеет свою погрешность преобразования.Кроме того, устройство не реагируетна изменение направления врашенияподъемного механизма. Возникновениетакого режима приводит к очень тяжелым авариям.Наиболее близким по техническойсушности к изобретению являетсяустройство для программной закалкидлинномерных изделий с переменнойконусностью,В устройстве для закалки изделий,имеющих переменную конусность, использованы импульсный датчик перемеШения, программный блок частоты,реверсивный счетчик и счетчик импульсов. Один из входов ренерсинного счетчика через импульсный датчик перемещения соединен с выходом 65 подъемного устройства, а второйвход этого счетчика через программный блок частоты соединен с выходом счетчикаимпульсон. На входсчетчика импульсов поступают сигналы с импульсного датчика перемешения, Выход реверсивного через регулятор скорости соединен с входомподъемного устройства.Применение н этой схеме счетчикаимпульсон, на .вход которого поступают сигналы с импульсного датчикаперемешения, а выходной сигнал счетчика импульсов управляет программным блоком частоты, позволяет повысить точность задания технологической программы закалки Г 23.Однако возможна ситуация, особенно при подъеме нанизких скоростях,когда под действием веса изделийпроисходит реверс двигателя и садкас изделиями начинает двигаться вниз.Устройстно для программной закалкине реагирует на изменение направления нрашения двигателя и счетчикимпульсов продолжает считать импульсы с датчика перемешения. Это чрезвычайно опасная ситуация, садка сиэделиями может опуститься до дна бака и раэмонтироваться. Далее для того,чтобы вынуть изделия, которые уже являются браком, необходимо спуститьводу иэ закалочного бака и по одномудостать изделия. Все это является совершенно недопустимым.Цель изобретения является повышение надежности работы устройства иулучшение качества закалки,Цель достигается тем, что устройство для программной закалки длинномерных иэделий с переменной конусностью, содержащее подъемный механизм, выход которого соединен с входом первого импульсного датчика перемещения, счетчик импульсов, программный блок частоты, ренерсинныйсчетчик, выход которого через регулятор скорости соединен с входом подьемного механизма, причем выход первого импульсного датчика перемешениясоединен с первым входом счетчикаимпульсов и вычитаюшим входом реверсивного счетчика, суммируюший нходкоторого соединен с первым выходомпрограммного блока частоты, а первыйвход программного блока частоты соединен с выходом счетчика импульсов, дополнительно содержит второйимпульсный датчик перемешения иблок зашиты,.причем выход подъемного механизма соединен с входомвторого импульсного датчика перемещения, выход которого подсоединенк вычитаюшему входу блока зашиты,суммирующий вход блока зашиты соединен с выходом первого импульсногодатчика перемешения, ныход блоказашиты соединен с вторым входомпрограммного блока частоты и с вторым входом реверсивного счетчика, авторой выход программного блокачастоты соединен с )1 входами блоказащиты и реверсивного счетчика и стретьим. входом счетчика импульсов.На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства для программнойзакалки длинномерных иэделий с переменной конусностью; на фиг. 2 - функциональная схема счетчика импульсов;на фиг. 3 - функциональная схемасчетчика защиты; на фиг, 4 - функциональная схема программного блока частоты,Устройство для программной закалки длинномерных изделий с переменнойконусностью содержит подъемный механизм 1, первый импульсный датчик 2перемещения, счетчик 3 импульсов,реверсивный счетчик 4, программныйблок 5 частоты регулятор 6, второйимпульсный датчик.7 перемещения,блок зашиты 8,Импульсные датчики 2 и 7 перемещения могут быть, например, индуктивными, работающими на срыве генерациипри прохождении над магнитной системой датчика зубьев зубчатого колеса,связанного с валом двигателя подъемного механизма, Число зубьев колеса определяется требуемой точностьюзамера перемещения. Первый и второйимпульсные датчики закрепляются другза другом так, .что вначале зуб входити прорезь первого датчика, а затем -в прорезь второго датчика. Т,е. Лринормальной работе импульс с выходапервого датчика приходит раньше, чемимпульс с выхода второго датчика.Счетчик 3 импульсов (фиг. 2) состоитиз первой и второй трехвходовых схем9 И триггера 10, системы реверсивных счетчиков 11 (схемы ИЕ) с дешифраторами 12, коммутатора 13, схем14 совпадения, схемы 15 суммирования,триггера 16 и блока 17 установкинуля.Устройство установки нуля представляет собой триггер Шмидта с конденсатором большой емкости на входе.При включении питания конденсатор начинает заряжаться и при достиженииопределенного напряжения срабатываеттриггер Шмидта, т,е, на выходе егопоявляется импульс. Этот импульс иявляется установочным для счетчиков11 схемы и триггер 10 и 16, Триггеры10 и 16 устанавливается в 1,вторая схема 9 и импульсы с первогодатчика перемещения поступают на суммирующие входы счетчиков 11. Приэтом на третьем входе второй схемы9 также должен быть единичный сигнал,что определяется состоянием блока 8.Выходы счетчиков 11 соединены с соответствующим входами дешифраторов 12(схемы ИД-З), выходы которых поступа 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ют в коммутатор 13. Йа схемах 14совпадения набираются числа, соответствующие длине изделия. Разность чисел, набранных на рядом стоящих(фиг, 2) схемах 14, соответствуетдлине 1-го участка изделия, имеющего постоянную конусность.При опускании иэделия все схемы14 кроме одной закрыты уровнем запрета с инверсного выхода триггера 16и только при наборе счетчиками 11числа, соответствующего набору укаэанной одной схемы 14, срабатываеттриггер 16 и разрешается работаостальных схем 14,Счетчики 11 переключаются на режим вычитания с приходом импульсапо третьему входу. При этом срабатывает триггер 10, запрещается работавторой схемы 9 и разрешается работапервой схемы 9,Блок 8 защиты состоит из реверсивного счетчика 18, дешифратора 19,схем 20 суммирования, триггера 21,блока 22 установки нуля. Блок 22установки нуля работает аналогичноблоку 17 блока 3,При включении питания в счетчике18 по входам 1) устанавливается некоторое число, например если двоичнодесятичный счетчик, то устанавливается число 5. При этом триггер 21находится в единичном состоянии.По третьему входу счетчик 18 заперт.По приходу разрешающего уровня потретьему входу открывается счетчик18Если в счетчике 18 первоначальнозаписано число 5, то с приходом импульса с первого датчика перемещения,подаваемого на суммирующий вход счетчика 18, на выходе появляется число 6.При правильной работе схемы следующий импульс придет с выхода второгодатчика перемещения, а так как этотимпульс подается на вычитающий входсчетчика 18, на выходе его появляетсячисло 5.Таким образом, при правильной работе схемы на выходе счетчика 18 чередуются числа 6, 5, б, 5Если произошло изменение направления, то в случае если было записано в счетчике число 5, следующимчислом будет 4, если же было записано 6, то следующим будет 7. Числа4 и 7 (а также и все другие кроме5 и 6),являются запрещенными, срабатывает схема 20 и триггер 21 переходит в Оф, запрещая работу блоков 3 и 5.Изменение направления вращенияявляется аварийным состоянием, припоявлении которого .необходимо прекратить работу устройства.Реверсивный счетчик 4 собран иаоснове, например, микросхем ИЕ,на суммирующий вход которого посту 1036772пают импульсы задания с блока 5, ана вычитаюший вход - импульсы с перного датчика 2 перемещения.Программный блок 5 частоты фиг.4)состоит иэ генератора 23, системы 24счетчиков, триггеров 25-27, счетчика 28 времени дещифраторов 29 и 30,коммутатора 31 счетчика 32 учабтков,.дещифратора 33 участков, схем 34 и 35совпадения, блока установки 36 нулясхемы 37 суммирования. 10Блок 36 установкй нуля работаетаналогично блоку 17 в блоке 3.При включении питания триггеры25-27. и счетчик 32 устанавливаютсяв нулевое остояние С приходом первого импульса по первому входу срабатывает триггер 25, разрешается работа генератора 23; Счетчик 28 времени начинает отсчитывать заданныйинтервал времени, который набирается в коммутаторе 31. По истечениизаданной выдержки времени появляется единичный импульс на выходе первой схемы 34 и срабатывает тирггер26, разрешая работу второй схемы 34,а также появляется уровень по второму выходу, разрешающий работу блоков4 и 8 и переключающий счетчик 3 нарежим вычитания,Импульс по первому входу считыва-.ется счетчиком 32 участков и на первом выходе схемы 33 появляется единичный сигнал, поступающий на второй вход второй схемы 34.Кроме того, в коммутаторе 31 исхемах,34 совпадения И кромепервой набираются коэффициенты, на. которые должны делиться частоты генератора 23Выходная частота с триггера 27 соответствует частоте заданияпрограммного блока частоты. Если, 40например, на второй схеме 34 набраночисло 100, на выходе схемы 37 появляется каждый сотый импульс, поступай.щий с генератора 23. Таким образом,частота генератора 23 делится на". 45100. Этот же импульс со схемы 37 сбрасывает счетчики 4 в 0,т.е. сосчитав .100,импульсов, счетчики 24сбрасываются и начинают считать с нуля. 50С приходом второго импульса попервому входу открывается третья схема 34, а остальные закрыты, Частотагенератора 23 делится на число, записанное в этой схеме и т,д.На выходе программного блока частоты появляются импульсы, толькоесли существует разрешающий уровеньна втором входе.Регулятор б скорости состоит иэ 60 .,ескольких тиристорных коммутаторов, переключаемых по сигналам реверсивного счетника 4 При включении каждого коммутатора шунтируется та или иная часть сопротивления, включенно. 65 го в роторную цепь двигателя. В. зависимости От кОмбинации на выходе счетчика 4 включается определенный комМутатор и устанавливается определенная скорость извлечения.устройство для программной закалки длинномерных иэделий с переменной конусностью работает следующим образом.Иэделие перед закалкой устанавливается на некоторый заранее определенный уровень над заколочным баком и включается питание подъемного механизма 1 и системы управления. Счетчик 3 включается на режим суммирования И запрещает работы счетчика 4 и блока 8.Опускание изделия производится оператором вручную. Сигналы с датчика 2 поступают на суммирующий вход счетчика 3. Полное погружение изделия в бак. фиксируется по количеству импульсов, которые сосчнтал счетчик 3. Счетчик 3 реверсивный:, содержит определенное количество схем совпадения, на входах которых набираются числа, соответствующие технологической программе, определенного коммутатора регулятЬра 6 и подъемный механизм 1 начинает раэгоняться, поднимая изделие. Сигнал с датчика 2 поступает на вычитаюшие входы счетчиков 4 и блока 8.Таким образом в реверсивном счетчике 4 имеется разность сигналов заданной и текущей частоты. На выходе реверсивногосчетчика 4 имеется число, которое поступает на вход регулятора б скорости, и устанавливается некоторая определенная скорость извлечения.Счетчик 3 импульсов выдает сигналы при определенном наборе чисел (что соответствует местам скачкообразного изменения конусности). При вычитании импульсов в счетчике 3 набирается второе определенное число и выдается сигнал на программный блок 5 частоты, меняется частота задания, меняется число на выходе счетчика 4. В результате меняются входной сигнал регулятора и скорость извлечения иэделия.При изменении текущей скорости изменяется сигнал с датчика 2 и число на выходе реверсивного счетчика 4 и устанавливается новая определенная скорость извлечения,В случае изменения направления вращения подъемного механизма в режиме подъема иэделия (это аварийная ситуация, встречающаяся достаточно часто и в режиме ручного подъема оператор в этом случае накладывает механические тормоза и останавливает изделие) меняется порядок следованйя импульсов с датчиков 2 и 1 перемещения и срабатывает блок защиты8, Сигнал с выхода блока защиты 8запрещает работу счетчика импульсов3 и программного блока 5 частоты.С выхода блока 5 в. этом режиме идет.нулевая частота, что обеспечиваетналожение механических тормо:зов. Таким образом, введение дополнительного датчика 7 перемещения и блока защиты 8 позволяет избежать аварийной ситуаь(ии при изменении направления вращения подъемного меха ниэма. Авария приводит к расп,дусадки с иэделиями и, в конечном итоге, к переохлаждению Иэделий, а значит к неисправному браку.1036772 ставитель Г. ДеминхредИ.Гергель Корректор А, Тяско Джуг едактор аказ 59 5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4