Способ автоматического управленияпроцессом высокочастотной сваркипрямошовных труб

Союз Советских Социалистических Республик(51) Я. Кл. В 23 К 13/ В 21 С 37/ Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 62179 .77088,8) Опубликовано 07,07,81,Бюллетень25 Дата опубликования описания 1007.81 ИностранцыГовард Джон Боумэн и Дональд Джордж ШиндлерСША)(73) Заявитель Изобретение относится к изготовлению сварных прямошовных труб мето дом высокочастотного нагрева.Известны способы автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб, при котором выбирают регулирующий параметр, который постоянно изменяют и сравнивают с заданной его величиной, а раз - ностным сигналом воздействуют на 10 выбранный параметр управления 13 .Однако известные способы не обеспечивают достаточной точности управления процессом, так как не учитывают .все параметры, влияющие на процесс 15 сварки.Цель изобретения - повышение точности управления процессом.Эта цель достигается эа счет тогоФ что непрерывно измеряют сварочный ток, скорость перемещения трубы в процессе сварки, толщину стенки трубы и повышение температуры свариваемых кромок, в качестве регулирующего параметра выбирают одну иэ составляющих следующей формулы: где д Т - повышение температурываемых кромок;Э - сварочный ток;и - толщина стенки трубы;5 - скорость перемещения тК - постоянная величина, утывающая сопротивлениепри этом подсчет заданной величигулирующего параметра определяетэтой же формулы.За регулирующий параметр и паметр управления может быть приняскорость перемещения трубы.Эа регулирующий параметр можебыть принято Ьт/К,а за параметр уравления - сварочный ток.На фиг1 представлена схемаки электросопротивлением при проводстве сварных труб; на фиг. 2токоподводящие узлы,общий вид,исзуемые в данном процессе; на фигдатчик тока, используемый для опделения тока сварки; на Фиг. 4схема схемы управления, первый вант изобретения; на Фиг. 5 - товторой вариант изобретения.Трубная заготовка 1 движетсяпроцессе сварки в направлении стки 2. Контактные электроды 3 поддинены к источнику 4 высокочасто в ариубы;иРы рея из варэполь 3(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫСОКОЧАСТОТНОИ СВАРКИ ПРЯМОШОВНЕ 1 Х ТРУБна возрастение температуры сварки,и заставляя увеличить скорость стана. Сигнал со схеьы 25 масштабируется в схеме 27 таким образом, чтобысоответствовать сигналу скорости стана, задаваемому оператором стана, врезультате чего сигнал со схемы 27изменяется в ограниченном диапазоне,ОпределяемОм из пр акти.",и,Оператор стана может в любой момент ввести новый базовый сигнал скорости или изменить пределы в схеме27 в соответствии с требованиями опыта и практики для различных сортов иразмерОв трубы или в соответс"вии сзамечаниями контролеров качества сварных соединении. Напоимер,. (.ему 27 )5можно установить на +10 базовой скорОстии если инди 1(атор ОтклОнения26 сообщит о выходе эа пределы диапазона, то оператору потребуется ручная регулировка: Сигнал со схемы 27, Щскладываясь с сигналом с источника29, дает сигнал для деистви:.ельногоуправления скоростью стано. уосредст -вом обычной схемы 30 управления скоростью стана. Тахометрический генератор 32, связанный с двигателем стана31,выдает сигнал действительной скорости,Схема 33 включает в себя цифровойвольтметр для индикации Ь Т, ,производя вычисления над 1 и й со схемы21, над 5 с тахометрического генератора 32 и над К с внутреннего потенциометра.В случае, если при работе Отклонения динамического обжимного усилияот статической силы будут невеликиили их не будет совсем нет необходимости в сигнал со схемы 19,. и сигнал с формирователя 16 подается непрерывно на схему 21. В этом случае 4 бможет быть целесообразнее иметь фиксированный сигнал схемы 19 и простоуправлять выходным сигналом датчиковнагрузки 8 и изменять давление, когда индикатор показывает, что давление вьмло эа требуемые пределы. Система управления позволяет оператору переключить свое внимание с позиции нормальной работы и следить ,за окончанием сварки при помощи приборов. Имевшие место ранее изменения материала, которые иногда было трудно обнаружить теперь легко определяютСя. Изменяя процесс свар.(и, которые не мог заметить даже опытный опера- Б тор, по цвету сварного соединения, могут быть теперь обнаружены при помощи приборов и системы управления. Использование системы управления позволило повысить производительность и качество, Устройство управления также автоматически компенсирует проблемы, связанные с изменением тока сварки, обусловленные короблением полосы, создающей волнистость надру краях полосы относительно другга.В варианте изобретения (см.сигналы толщины стенки величинка и скорости стана являются тже сигналами, что и в вариантебраженном на фиг. 4, и формирутаким же образом и такими жеройствами,Схема 34 умножения и деленииена своими входами с датчикащины стенки, величины тока и сти стана, на выходе ее получаюнал, соответствуквтнй требуемойпературе сварки. Выход схемы 3динен с первым входом схемы 35матора на.операционном усилитесо схемой 36 отбора и стабилиэчерез переключатель 37, Выход36 соединен со вторым входом с34. Выход схемы 34 соединен содом управляющей схемы 25. Выхомы 25 соединен со входом индик26 отклонения и со входом схеограничения тока, Выход схемысоедин,ен с первым входом схемысуммирования на операционном утеле.Выход источника сигнала 38 иг. 5) томи иэотся устсоеди- тол- орос- сиг- тем- сое- суме ициихемыемывхосхетора27728 илиаэовой тросопротивлением.Схема 34 рассчитывает сигнаветствующий требуемой температусоотноешния в :. - и эта величидт . т"к чэсравнивается с требуемой темперрой путем использования схемыи стабилизации Зб, и управляющеустройство 25 работает по разноному сигналу. Сигнал требуемойпературы подается на схему 36 изамыкания переключателя 37 прибуемом уровне сигнала со схемыСигнал управления используетсяизменения тока от источника в иделах, заданных схемой 27. Какварианте, изображенном на фиг.в системе управления динамическобжимное усилие может не учитывся.В системе управления управляпараметром может быть либо скор(см, фиг, 4).либо сварочный токфиг. 5). Однако в каждом варианкомпенсируются изменения парамекоторый не используется для упрления, поэтому система управленточно отражает изменения парамево время процесса.Использование в качестве упрляющего параметра скорости предТительно для максимальной пропуной способности стана, а испольние сварочного тока для управлеимеет то преимущество, что не игружается источник энергии, что соотре иэ наатутбора е т- емтем ре 34. и в Р е тьщимсть(см,е вров очоваия мощности соединен со вторым вх домсхемы 28, Выход схемы 28 соеди ен совходом обычной системы управления 39мощности стана для трубопрокат огостана с высокочастотной сварко злек 845760 8воляет свести к минимуму возможность повреждения элементов и обеспечивает более широкий диапазон для управленияформула изобретения1 1. Способ автоматического управления процессом высокочастотной сварки прямошовных труб, при котором выбирают регулирукщий параметр, который постоянно изменяют и сравнивают с заданной его величиной, а разностным сигналом воздействуют на выбранный параметр управления о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления процессом, непрерывно измеряют свароч- . ный ток, скорость перемещения трубы 15 в процессе сварки, толщину стенки трубы, и пцлышение температуры свариваемых кромок, в качестве регулирующего параметра выбирают одну из составляющих следующей формулы: 20%от=въlд где ЬТ - повышение температуры сварив аеьых кромок;3 - сварочный ток;Ч - толщина стенки трубы;5 - скорость перемещения трубы; Кя - постоянная величина, учитывающая сопротивление, при этом подсчет заданной величины регулирующего параметра определяют иэ этой же формулы.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что за регулирукщий параметр и параметр управления принимают скорость перемещения трубы.3. Способ поп. 1, отличающ и й с я, тем, что за регулирующий параметр принимают ьт/я, а за параметр управления - сварочный ток.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 3145285,кл. 219-59, 19 б 4 (прототип) .845760 Составитель Э. ВетроваТитова Техред Н.Савка Корректор М. демч Реда Эаказ 4251/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 1148 ПодВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушск оноеета СССРрытийнаб., д; 4