Способ определения и регистрации некачественных соединений труб при их электроимпульсной запрессовке и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН зШ С 05 В 23/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Проектно-конструкторское бюроэлектрогидравлики АН Украинской ССР(56) 1, Мазуровский Б.Я. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в решетках теплообменных аппаратов. Киев,"Наукова думка", 1981, с, 71 -89,2. Юзик С.И, Определение степениразвальцовки труб Судостроение",1968, В 3, с. 55-58.3. Запрессовка труб с применениемисточников импульсного давления.Общие положения. ГОСТ 23691-79, с.11(прототип).4. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3350057/18-24,кл. С 05 В 19/04, 1981., (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИНЕКАЧЕСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ ПРИИХ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ ЗАПРЕССОВКЕ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(5) 1. Способ определения и регистрации некачественных соединений трубпрй их электроимпульсной запрессовке, заключающийся в измерении параметра, косвенно характеризующего степень запрессовки, сравнении величины этого параметра с заданной и регистрации положения некачественногосоединения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения производительности запрессовки путем авто 801117593 А,.матизации определения и регистрации некачественных соединений, измеряют величину второй полуволны разрядного тока и координаты электрода, сравнивают величину второй нолуволны.разрядного тока с заданной и при превышении заданного значения величиной второй полуволны разрядного тока фиксируют налйчие некачественного соединения и регистрируют координаты электрода, определяющие положение этого некачественного соединения.2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее последовательно соединенные датчик тока и д блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е- Е с я тем, что в устройство введены регистратор, а также последовательно соединенные датчик перемещения элект- Са рода и блок определения текущих координат, выходом подключенный к информационному входу регистратора, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения,3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сравне ния выполнен в виде последовательно соединенных порогового элемента и фор. мирователя импульса.4, Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок определения текущих координат выполнен в виде последовательно соединенных счетчика импульсов, дешифратора,Ъ задатчика масштаба пересчета, много" входового элемента И и счетчика координат.Изобретение относится к системамавтоматического управления, в частности к методам контроля и регистрации работы машин и аппаратов, и может использоваться для контроля элект роимпульсной запрессовки труб.Известен способ поиска некачественных соединений, требующих повторной обработки, при электроимпульсной запрессовке путем измерения пос- Оле обработки теплообменника величиныраздачи груб, косвенно характеризующей степень запрессовкис помощьюиндикаторных или щелевых пневматических нутромеров 1 15Нутромером оператор вручную производит измерение диаметров труб после запрессовки и при отклонении диаметра запрессованной трубы от заданногочто свидетельствует о некачественной запрессовке 2, делает отметку в картограмме расположения отверстий в трубной решетке, Таким об.разом определяется положение некачественных соединений, требующих повторной обработки,Недостатками способа и устройства являются низкая производительность и отсутствие возможности автоматизации. 30Наиболее близким к изобретению является способ поиска некачественныхсоединений, требующих повторной обработки, измерением величины раздачи каждой запрессованной трубы с последующей отметкой ее положения в к артограмме расположения труб 3 .Однако известный способ характеризуется низкой производительностью,обусловленной необходимостью производить измерение и регистрацию егорезультатов для каждой трубы вручную,а также невозможностью осуществленияпоиска в процессе обработки и его автоматизации. 4 ГИзвестен регулятор межэлектродного промежутка электроимпульснойстановки с сигнализирующим устройством, содержащий последовательносоединенные датчик тока, связанный сразрядной цепью электроимпульсной установки,преобразователь сигнал - вероятность, состоящий из последовательно соединенных пороговых элементов и спусковых схем, блок памяти, регулирующийблок и исполнительный механизм, атакже последовательно соединенныеамплитудный селектор, подключенный к выходу датчика тока и блок тактирующих импульсов, выходом подключенный к управляющему входу блока памяти.Устройство может быть использовано для индикации отклонения режима раэряда от номинального, что свидетельствует о некачественной запрессовке и необходимости повторной обработкич 1.Недостатком известного устройства является то, что не обеспечивается автоматизация, поскольку при получении сигнала с устройства об отклонении режима разряца от номинального, т.е, о некачественном соединении и необходимости повторной обработки, остаются неизвестными и не регистрируются координаты этого соединения,В результате после каждого сигнала об отклонении режима необходимо останавливать установку, находить некачественное соединение и производить повторную запрессовку, что приводит к большой потере времени и снижаетпроизводительность запрессовки,Целью изобретения является повышение производительности запрессовки путем автоматизации определения и регистрации некачественных соединений.Цель достигается тем, что соглас - но способу определения и регистрации некачественных соединений при электроимпульсной запрессовке труб, заключающемуся в измерении параметра косвенно характеризующего степень эапрессовки, сравнении величины этого параметра с заданной и регистрации положения некачественного соединения, измеряют величину второй полуволны разрядного тока и координаты электрода, сравнивают величину второй полуволны разрядного тока с заданной ипри превышении заданного значение величиной второй полуволны разрядного тока фиксируют наличие некачественного соединения и регистрируют координаты электрода, определяющие положение этого некачественного соединения. Кроме того, в устройство для осуществления способа содержащее последовательно соединенные датчик тока и блок сравнения, введены регистратор, а также последовательно соединенные датчик перемещения электрода и блок определения текущих координат, выходом подключенный к информационному входу регистратора, управляющий117593 При этом блок сравнения выполнен в виде последовательно соединенных порогового элемента и формирователя импульса. Блок определения текущих координат выполнен в виде последовательно соединенных счетчика импульсов, дешифратора, задатчика масштаба пересчета, многовходового элемента И и счетчика координат.Датчик перемещения кинематически связан с механизмом перемещения электрода.Устройство обеспечивает одновременный текущий контроль режима разряда и положения рабочего органа в процессе запрессовки, что позволяет при отклонении режима регистрировать координаты труб, где произошло это отклонение, т,е. где соединение некачественно и необходима повторная обработка.Возможность определения некачественной запрессовкипо отклонению режима разряда основана на однозначной связи между значением электрических . параметров и величиной импульсного воздействия на трубу, Действительно, запрессовка происходит под действием ударной волны, образующейся при электрическом разряде, Параметры удар ной волны однозначно связаны со значением электрических параметров разряда, поэтому, контролируя их, можно судить о величине импульса давления приложенного к стенкам трубы при ее запрессовке, и о степени запрессов- ки 1 О,15 20 25 30 3 1 вход которого соединен с выходом блока сравнения.1 Наиболее распространенные причины некачественной запрессовки - это отклонение режима разряда от номиналь ного за счет пробоя по юбке патрона, отсутствие наполнителя в патроне и пробой гильзы патрона. Все эти причины ведут к шунтирующему разряду близкому к короткому замыканию. Электрические параметры разрядов, близких к короткому замыканию, отличаются от электрических параметров номинальных разрядов.Режим короткого замыкания характеризуется малой степенью затухания, при этом по сравнению с номинальным режимом значительно возрастает амплитудное значение всех полуволн, начиная со второй. Наиболее удобна 35 40 45 5055 для контроля вторая полуволна, таккак она является первой среди полуволн, противоположных по знаку пер -вой полуволне импульса тока. Поэтомуустройство контроля мажет быть настроено на контроль сигналов, противоположных по знаку первой полувол -не, и после прихода первого сигналапротивоположного знака (т.е. второйполуволны) возможно производить ее сравнение с заданием (значением в номинальном режиме). В случае контроля последующих полуволн возникла бы необходимость предусматривать закрытие входа устройства контроля ,на время действия предыдущих полуволн того же знака.Таким образом, при шунтирующем разряде амплитуда второй полуволны разрядного тока, увеличивающаяся в несколько раз по сравнению с номинальным разрядом, является наиболее удобной для использования ее в качестве входного сигнала при аппаратурной реализации устройства измерения, поэтому для косвенного определения некачественной запрессовки по электрическим параметрам используют амплитуду второй полуволны разрядного тока.На чертеже схематично изображено устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 тока, который может представлять собой, например, воздушный трансформатор, блок 2 сравнения и регистратор 3, в качестве которого может использоваться цифропечатающее устройство (например Ф 5033 К), а также последовательно соединенные датчик 4 перемещения электрода, представляющий собой, например, преобразователь угла поворота вала механизма перемещения электрода в количество импульсов, и блок 5 определения текущих координат, подключенный к второму входу регистратора 3, Блок 2 сравнения содержит последовательно соединенные пороговый элемент 6 и формирователь 7 импульса. Блок 5 определения текущих координат содержит последовательно соединенные счетчик 8 импульсов, дешифратор 9, задатчик 10 масштаба пересчета, многовходовый элемент И 11 и счетчик 12 координат. Устройство, куоме того, содержит трубную решеткуВ 11175 13 теплообменного аппарата, электро- взрывной патрон 14, генератор 15 импульсных токов и электрод 16.Первый вход регистратора является входом синхронизации, а второй -информационным. В качестве регистратора можно использовать серийно выпускаемые цифропечатающие устройства например, Ф 5033 К, Щ 68400, Щ 6800) .Способ осушествляется следующим образом.В процессе работы в электроимпульсной установке, включающей генератор 15 импульсных токов и рабочий орган-электрод 16, происходит накоп ление энергии с последующим разрядом на взрывающийся патрон 14, предварительно вставленный в трубную решетку 13. В процессе разряда возникает ударная волна, выполняющая работу по 20 запрессовке трубы. Контроль режима разряда осуществляют в процессе запрессовки, т .е. в процессе высоко.вольтного разряда путем косвенной оценки импульсного воздействия по амплитуде второй полуводны разрядного тока. При разряде сигнал с датчика 1 тока, пропорциональный разрядному току, но противоположный ему по знаку, поступает на пороговый элемент 6 бло- ЗО ка 2 сравнения. Для инвертирования си 3 нала датчика его сигнальный вывод заземпяют, а нулевой подключают к входу блока 2 сравнения. В пороговом элементе происходп сравнение амплиту- д ды второй полуволны разрядного тока с заданным значением, соответствующим нормальному разряду и, следовательно, обеспечивающим качественную запрессовку. Если амплитудное значение вто- щ рой полуволны разрядного тока превышает заданный уровень пороговый элемент 6 срабатывает и на его выходе появляется импульс поступающий на формирователь 7 импульса. который гБ формирует импульс с требуемыми параметрами, поступающий на вход синхронизации регистратора 3, Длительность импульса, формируемого формирователем 7, должна быть больше длительнос- б ти переходного процесса в разрядном контуре установки. Зто позволяет предохранить регистратор 3 от повторного срабатывания по приходу сигналов от полуволн разрядного тока, сле-.; дующих за второй информационной полу- волной. По приходу сигнала от формирователя 7 импульса регистратор 3 за" носит информацию о месте нахождения электрода, т.е. о месте нахождения некачественного соединения, с блока 5 текупдх координат в свой регистр, и производит вывод информации на печать. Информация: о положении электрода, выводимая на печать, поступает по каналу датчик 4 перемещения электрода блок 5 текущих координат - регистратор 3. При подходе электрода к первой трубе устанавливают в ноль счетчик 12 координат и счетчик 8 импульсов.Датчик 4 перемещения электрода преобразует перемещеще электрода 16 в количество импульсов, которые поочередно поступают на вход .счетчика 8 блока 5 текущих координат, позволяющего с учетом шага теплообменника преобразовывать количество импульсов, пропорциональное его перемещению, в координату текущего поло" жения электрода, определяемую порядковым номером запрессовываемой в данный момент трубы.Преобразование в блоке 5 текущих координат выполняется следующим образом. В задатчике 10 масштаба пересчета устанавливают масштаб пересчета, определяемый шагом теплообменника (расстоянием между осями соседних трубок). Импульсы с датчика 4 перемещения поступают на счетчик 8 и через дешифратор 9 на входы элемента И 11.При совпадении количества поступивших импульсов с шагом, заданным задатчиком 10 масштаба пересчета, элемент И 11 выдает импульс на вход координатного счетчика 12, Информация с выхода координатного счетчика 12 заносится в регистр регистратора 3 в момент прихода сигнала с блока 2 сравнения, что соответствует аномальному режиму разряда Таким образом, на регистратор 3 выводится инфармация, соответствующая координатам номерам труб) с некачественной запрессовкой. После обработки теплообменника сразу же имеется распечатка координат труб с некачественной запрессовкой, требующих повторной обработки.Применение в предлагаемом устройстве датчика тоха позволяет получать сигнал, пропорционапьный току в разрядном контуре. Блок сравнения дает возможность сравнить ам1117593 8плитуду второй полуволны разрядноготока с заданной величиной, соответствующей номинальному разряду, и вслучае отклонения выдать сигнал вустройство управления. Применение дат чика перемещения позволяет преобразовывать величину перемещения электрода в количество импульсов, поступающих на вход блока текущих координ, с помощью которого определяют 10значение координаты текущего положенияэлектрода, Регистратор, например, цифропечатающее устройство,позволяет регистрировать крординатыэлектрода, соответствующие аномальным разрядам. Таким образом, предложенный способ дает возможность определять положение некачественных соединений автоматически в процессе запрессовки и после обработки получать распечаткч чх координат. Следовательно, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повысить производительность запрессовки, так как исключаются затраты времени на поиск труб, требующих повторной обработки, а также автоматизировать процесс и повысить производительность запрессовки аитакаэ 7218/31ВНИИПИ Госно дел113035, И Тираж 841 Подаисноеударственного комитета СССРи изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Составитель В.СолончукО.Юрковецкая Техред О, Неце Корректор Е.Сирохман .