Устройство для управления процессом правки заготовок изгибом и кручением

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19) (11) 2531 БРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТ нагрузк ости иаль ныминагрузкиисления я в привода и жесткоент трения сляются по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ.(71) Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроенияим. А.И. Целикова(56) Авторское свидетельство СССРУ 1 163937, кл. В 21 0 3/00, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРАВКИ ЗАГОТОВОК ИЗГИБОМИ КРУЧЕНИЕМ(57) Изобретение относится к областимашиностроения, в частности к системам управления оборудованием для обработки давлением. Целью изобретенияявляется повышение производительно- .сти и точности правки за счет исключения влияния изменения момента трения в правильной головке на точность 4 В 21 О 3/00 11/1 вычисления действительной.и жесткости заготовки. Целется путем измерения спецдатчиками действительнойуглового отклонения и вычэтим данным момента трекиной головке, угла поворотсти заготовки. Причем моми значение жесткости вычи двум предварительным циклам нагружения. Эти данные вводятся в блоки памяти и используются при рабочих циклах правки. По этим данным в специальном блоке вычисляется значениеусловной нагрузки как произведениежесткости заготовки на текущее значение угла отклонения, Схемой осуществляется сравнение действительнойи условной расчетных нагрузок. Приих равенстве подается сигнал на систему управления приводом головки наокончание процесса правки. При этомуменьшается число циклов правки одной заготовки. 5 ил1 13625Изобретение относится к областимашиностроения, в частности к системам управления оборудованием для обработки давлением.5Целью изобретения является повышение производительности и точностиправки за счет исключения влияния изменения момента трения в правильнойголовке на точность вычисления действительной нагрузки и жесткости заготовки,На фиг. 1 приведена Функциональнаясхема устройства для управления процессом правки заготовок изгибом и 15кручением; на фиг, 2 - диаграммы зависимостей моментов, приложенных кправильной головке и заготовке, отугла поворота правильной головки;на Фиг, 3 - структурная схема блока 20вычисления момента трения правильной головки; на фиг. 4 - структурнаясхема блока вычисления жесткости заготовки; на фиг, 5 - структурнаясхема системы 19 управления.Устройство для управления процессом правки заготовок изгибом и кручением содержит датчик 1 нагрузки, прикладываемой к правильной головке 2ее приводом 3, датчик 4 углового отклонения правильной головки от начала отсчета, соответствующего нулевомупоказателю искривленности (скрученности) заготовки 5, два блока 6, 7памяти нагрузки, четыре блока 8-11 36памяти углового отклонения, два блока12, 13 вычисления угла поворота,блок 14 вычисления действительнойнагрузки, блок 15 вычисления моментатрения, блок 16 вычисления жесткости, 40блок 17 вычисления условной нагрузкй,схема 18 сравнения действительнойнагрузки с условной, система 19 управления приводом 3, а также первыйпереключатель в виде контакта 20, 45второй переключатель в виде контактов 21-24 и третий переключатель ввиде контактов 25, 26.Выход датчика 1 нагрузки подключен к входам блоков 6 и 7 памяти нагрузки .и первому входу блока 14 вычисления действительной нагрузки,выход датчика 4 углового отклонениясоединен с входами блоков 8-1,1 памяти углового отклонения и первым входом блока 17 вычисления условной на"груэки, Выходы. блоков 8, 9 и 10, 11памяти углового отклонения подключены к входам соответственно блоков 3112 и 13 вычисления угла поворота.Выходы блоков 6, 7 памяти нагрузкии блоков 12, 13 вычисления угла поворота соединены с входами блока 15вычисления момента трения, а выходыблока 6 памяти нагрузки и блока 12вычисления угла поворота соединенысоответственно с первым и третьимвходами блока 16 вычисления жесткости, второй вход которого, а также .второй вход блока 14 вычисления дей"ствительной нагрузки соединены .с выходом блока 15 вычисления моментатрения. Второй вход блока 17 вычисления условной нагрузки подключенк выходу блока 16 вычисления жесткости, а выход в . к первому входу схемы18 сравнения, второй вход которогоодключен к выходу блока 14 вычисления действительной нагрузки, а выход - к входу системы 19 управленияприводом 3,Управляющие входы блоков памяти6, 7, а также 8-11 соединены черезконтакты трех переключателей 20-26с выходом системы 19 управления.Блоки 6, 7 и 8-11 памяти могут бытьвыполнены, например, в виде последовательно соединенных конденсатора иуправляемого ключа. При поступлениисигнала на управляющий вход последнего конденсатор заряжается до напряжения входного сигнала.Блоки 12 и 13 вычисления угла поворота и блок 14 вычисления действительной нагрузки представляют собойэлементы вычитания, блок 17 вычисления условной нагрузки - элемент умножения. Схема 18 сравнения выполненав виде нуль-органа, сигнал на выходекоторой появляется только при равенстве сигналов действительной и условной нагрузок на ее входах.Из условия равенства углов наклона линий разгрузки заготовки (см,фиг. 2) следуетМ-М М - Мн тр й Ею фупупгде Ми М - значения моментанагрузки, приложенного к правильнойголовке в первом и втором циклах нагружения;и дд- значения углов упругойотдачи заготовки в первом и второмциклах нагружения;М р - значение момента трения, препятствующего повороту правильной готовкиРабочий цикл правки осуществляется в следующем порядке.Предварительно при помощи командо" аппарата 34 в системе управления 19 задают направление включения привода 3. При этом сигнал командоаппарата 34, пройдя через нормально-замкнутый контакт 35 (или 36), включает реле 37 (или 38), Контакты последнего замыкают цепь питания катушки электромагнита золотника гидрораспределителя (не показан), обеспечивающего по;дачу масла в поршневую (или штоковую) полость гидроцилиндра привода 3.Одновременно контакты указанного реле обеспечивают прохождение сигнала через элемент 39 ИЛИ, переключатель 20 и другие включенные переключатели на входы соответствующих блоков памяти.После включения привода 3 правильной головки значение нагрузки с выхода датчика,1 нагрузки поступает на вход блока 14, где вычисляется значение действительной нагрузки М= =М - М . Значение действительнойн трнагрузки в схеме 18 сравниваются со значением условной нагрузки с выхода блока 17, вычисленное как произведение жесткости заготовки и текущего значения угла отклонения. При их равенстве подается сигнал в систему 19 управления на окончание процесса правки. Одновременно с отключением привода Э правильной головки происходит запоминание значений нагрузки в этом цикле и соответствующего угла отклонения в блоках, которые хранили информацию эа более ранний цикл нагружения, Очередность работы блоков памяти 6-11 задается оператором с помощью переключателей 21-26. После снятия нагрузки запоминается новое значение угла отклонения и вычисля 3 13625ловки, которое определяется следующим выражением:Мн Ч уд Мн юМттр -Ч" 5УБлок вычисления момента тренияправильной головки, работа которогооснована на приведенном равенстве,содержит блоки 27, 28 вычитания,блоки 29, 30 умножения и делитель 31(см, фиг. 3).В блоке вычисления жесткости, содержащем блок 32 вычитания и делитель33 (см. фиг. 4), жесткость определяется по формулеН тр0 = ------рпСистема 19 управления приводом Э.(например, гидроцилиндром) выполненав виде командоаппарата 34, управляемых контактов 35 и 36, реле 37 и 38и логического элемента 39 ИЛИ.Устройство работает следующим об", 25разом.Перед началом работы необходимопроизвести два цикла нагружения заготовки с целью получения начальной.информации. При первом нагружении , 30первым переключателем (контакт 20)задается режим, когда работают блоки6, 8 и 10 памяти. При этом включаютвторой переключатель, закакаются егоконтакты 21, 22, 23 и 25, а с пультасистемы 19 управления поступает сигнал в привод 3 и на управляющие входы блоков 6 и 8 памяти. По окончаниицикла нагружения в блоке 6 запоминается значение нагрузки М в точке 401А (см. фиг. 2), а в блоке 8 - значение угла Ч отклонения в этой жеточке. После снятия нагрузки производится упругая разгрузка заготовкипри помощи привода 3. При этом выклю. 45чают второй переключатель и включаютна некоторое время третий переключатель, размыкаются контакты 21, 22,23, 25 и замыкаются контакты 25, 26.Сигнал на упругую разгрузку заготовки поступает в привод 3, а также на,управляющий вход блока 9 памяти. Поокончании упругой отдачи в блоке 9запоминается значение Ч угловогоотклонения (точка В) головки 2.Разность Ч = Ч - 1, двух полученных значений углов отклонений навыходе блока 12 вычисления представляют собой угол упругой отдачи эаго 31 4товки в этом цикле. При втором нагружении первым переключателем задается режим, когда работают блоки 7, 1 О, 11 памяти. Аналогично после второго цикла нагружения на выходе блока 7 памяти будет значение нагрузки Ми в этом цикле, а на выхоДе блока 13 - соответствующее значение угла = Ч - Ч, упругой отдачи.На основании этих исходных данных в блоке 15 вычисляется значение момента трения в правильной головке, а в блоке 16 - значение жесткости заго 13 б 2531ется угол упругой отдачи в этом цикле.По окончании процесса правки, когда значение действительной нагрузки равно зйачению условной нагрузки, на вход системы 19 управления с выхода блока 18 сравнения подается сигнал, размыкающий контакт 35 (или 36)Упругая разгрузка заготовки осуществляется также поворотом ручки командоаппарата в одно из рабочих положений. При этом одновременно с командоаппаратом включают и выключают переключатели 25 и 2 б.Таким образом, получение в каждом цикле нагружения новых исходных данных, использование их в последующих циклах позволяет получить более точные значения момента трения правильной головки, действительной нагрузки и жесткости заготовки, что в конечном счете повышает точность правки, одновременно уменьшается количество циклов на правку одной заготовки, что увеличивает производительность правки.Формула изобретенияУстройство для управления процессом правки заготовок изгибом и кручением, содержащее приводную головку, датчики нагрузки и углового отклонения приводной правильной головки, первый блок вычисления угла поворота правильной головки, первый блок памяти углового отклонения ее, блоки вычисления условной и действительной нагрузок, блок вычисления жесткости заготовки, а также схема сравнения действительной и условной нагрузок и система управления приводом правильной головки, причем выход датчика нагрузки подключен к первому входу блока вычисления действительной нагрузки, выход датчика углового отклонения соединен с первым входом блока вычисления условной нагрузки и информационным входом первого блока памяти углового отклонения, выход последнего подключен к первому входу первого блока вычисления угла поворота, первый вход схемы сравнения под 45 50 жесткости, третий вход .которого подключен к выходу первого блока вычисления угла поворота, выход блока вычисления действительной нагрузки сое.динен с вторым входом схемы сравнения, а управляющие входы всех блоковпамяти через контакты упомянутых переключателей подключены к выходу системы управления приводом правильнойголовки. ключен к выходу блока вычисления -ус=,ловной нагрузки, второй входкоторойподключен к выходу блока вычислениа 5жесткости, а выход схемы сравнениясоединен с входом системы управленияприводом правильной головки, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности иточности правки за счет исключениявлияния изменения момента трения вправильной головке на точность вычисления действительной нагрузки ижесткости заготовки, оно снабженодвумя блоками памяти нагрузки, вторым, третьим и четвертым блоками памяти углового отклонения, вторым блоком вычисления угла поворота, блокомвычисления момента трения и тремяпереключатЕлями, причем информационные входы обоих блоков памяти нагрузки соединены с выходом датчика нагрузки, а выходы - с первым и вторымвходами блока вычисления момента тре 2 б ния, выход первого блока памяти нагрузки подключен также к первому входу блока вычисления жесткости, информационные входы второго, третьего и .четвертого блоков памяти угловогоотклонения подключены к выходу датчика углового отклонения, выход второго блока памяти углового отклонения подключен к второму входу первого блока вычисления угла поворота,выходы третьего и четвертого блоковпамяти углового отклонения подключены к входам второго блока вычисленияугла поворота, выходы обоих блоковвычисления угла поворота соединеныс третьим и четвертым входами блока вычисления момента трения, выход которого подключен к второму входу блока вычисления действительной нагрузки и второму входу блока вычисления1362531 Составитель В. ГрибоваРедактор О. Спесивых Техред А.Кравчук .Корректор В. Гир Заказ 6336/7 исноеета ССС о рытииаб., д. 4 113 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород ул.Проектная Тираж 731ИИПИ Государстпо делам изоб5, Москва, Х(-3 нного коми тений и от1 Раушская