RU158847U1

RU158847U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE AXIAL POSITION OF THE OBJECT OF CONTROL (PIPE, BAR, OTHER OBJECT), MOVING LINEAR ON THE ROLANGAN AND / OR SIMULTANEOUSLY ROTATING ON A SPIRAL

Info

Publication number: RU158847U1
Application number: RU2015130293/28U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Пашнин; Владимир Александрович Щербаков; Евгений Альбертович Гуляев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нординкрафт Санкт-Петербург"
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-01-20

Abstract

1. Устройство для определения осевого положения объекта контроля, движущегося линейно по рольгангу и одновременно вращающегося по спирали, отличающееся тем, что оно содержит раму, рычажный механизм, корпуса с роликами, каждый ролик обработан по сферической поверхности радиусом R и установлен в корпус на подшипниках с возможностью вращения вокруг своей оси, корпуса в сборе с роликами установлены на цепь, надетую на звездочки таким образом, чтобы ось вращения каждого ролика была параллельна, а ось вращения звездочек перпендикулярна оси объекта контроля, например, трубы, делительный диаметр звездочек выбран таким, что радиус огибающей цилиндрической поверхности роликов Rбольше или равен радиусу R обработки ролика, опорная планка установлена так, что вершины роликов, находящихся между звездочками, находятся на общей касательной к двум огибающим цилиндрическим поверхностям, в этом случае в контакте с объектом контроля находятся несколько роликов, датчик угловых перемещений, например, энкодер установлен на одной оси с одной из звездочек и вращается вместе со звездочкой, при этом при контакте всего ролика с объектом контроля, который движется не только в осевом направлении, но и вращается, к примеру на рольганге с поворотными роликами, энкодер снимает только осевое перемещение точки объекта контроля, а вращательное перемещение объекта контроля не оказывает влияния на измерение осевой координаты.2. Устройство для определения осевого положения объекта контроля, движущегося линейно по рольгангу и одновременно вращающегося по спирали по п. 1, отличающееся тем, что устройство дополнительно выполнено с возможность�1. A device for determining the axial position of a test object that moves linearly along the roller table and simultaneously rotates in a spiral, characterized in that it contains a frame, a linkage mechanism, housings with rollers, each roller is machined on a spherical surface of radius R and installed in a bearing housing with the possibility of rotation around its axis, the housing assembly with the rollers mounted on a chain worn on the sprockets so that the axis of rotation of each roller was parallel, and the axis of rotation of the sprockets is perpendicular to the axis of To control, for example, a pipe, the dividing diameter of the sprockets is chosen such that the radius of the envelope of the cylindrical surface of the rollers R is greater than or equal to the radius R of the processing of the roller, the support bar is set so that the vertices of the rollers between the sprockets are on a common tangent to the two envelope cylindrical surfaces, in this case, several rollers are in contact with the control object, the angular displacement sensor, for example, the encoder is mounted on the same axis with one of the sprockets and rotates with the sprocket, when When the entire roller is in contact with the control object, which moves not only in the axial direction, but also rotates, for example, on a roller table with rotary rollers, the encoder removes only the axial movement of the point of the control object, and the rotational movement of the control object does not affect the measurement of the axial coordinate .2. A device for determining the axial position of a test object moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral according to claim 1, characterized in that the device is additionally configured to

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в составе автоматизированных установок ультразвукового контроля для определения осевого положения круглого проката (труба, пруток, другой объект), движущегося линейно по рольгангу и одновременно вращающегося по спирали.The utility model relates to measuring technique and can be used as a part of automated ultrasonic testing installations to determine the axial position of round rolled products (pipe, bar, other object) moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral.

Известно устройство для измерения параметров углового движения объектов, содержащее ротор и статор, выполненные в виде двух дисков из диэлектрического материала, шесть катушек индуктивности и измерительную схему, отличающееся тем, что ротор выполнен из магнитострикционного материала и установлен с возможностью перемещения в газообразную среду между диском из диэлектрического материала, установленным на статор, и крышкой, выполненной в виде диска из диэлектрического материала, при этом устройство дополнительно снабжено возбуждающей катушкой индуктивности, установленной над ротором, и шестью колебательными контурами, гальванически развязанными от измерительной схемы, которые содержат шесть катушек индуктивности, а также секциями шести электродов трех колебательных контуров, расположенных и равномерно распределенных по окружности на стороне статора, обращенной к диску, секциями шести электродов трех колебательных контуров, расположенных и равномерно распределенных по окружности меньшего диаметра на стороне статора, обращенной к диску, секциями общего электрода трех колебательных контуров, расположенных и равномерно распределенных по окружности на стороне ротора, обращенной к диску, над секциями шести электродов трех колебательных контуров, расположенных и равномерно распределенных по окружности на стороне статора, обращенной к диску, секциями общего электрода трех колебательных контуров, расположенных и равномерно распределенных по окружности меньшего диаметра на стороне ротора, обращенной к диску, над секциями шести электродов трех колебательных контуров, расположенных и равномерно распределенных по окружности меньшего диаметра на стороне статора, обращенной к диску, а измерительная схема включает шесть катушек индуктивности подкачки энергии в шесть колебательных контуров и шесть катушек индуктивности считывания частоты резонансных колебаний шести колебательных контуров.A device for measuring the parameters of the angular motion of objects, comprising a rotor and a stator made in the form of two disks of dielectric material, six inductors and a measuring circuit, characterized in that the rotor is made of magnetostrictive material and is mounted with the possibility of moving into a gaseous medium between the disk of dielectric material mounted on the stator and a cover made in the form of a disk of dielectric material, while the device is additionally equipped with an exciting an inductor mounted above the rotor and six oscillatory circuits galvanically isolated from the measuring circuit, which contain six inductors, as well as sections of six electrodes of three oscillatory circuits located and evenly distributed around the circumference on the stator side facing the disk, sections of six electrodes three oscillatory circuits located and evenly distributed around a circle of smaller diameter on the side of the stator facing the disk, sections of a common electrode three oscillatory circuits located and evenly distributed around the circumference on the side of the rotor facing the disk, over sections of six electrodes of three oscillatory circuits located and evenly distributed around the circumference on the side of the stator facing the disk, sections of the common electrode of three oscillatory circuits located and evenly distributed around a circle of smaller diameter on the side of the rotor facing the disk, over sections of six electrodes of three oscillatory circuits located and evenly distributed definiteness of smaller diameter on the circumferential side of the stator facing the disk and the measuring circuit includes six inductors pumping energy in oscillating circuits and six six inductors reading frequency resonance vibrations six oscillating circuits.

К недостатку известного устройства относится низкая точность измерения угловых скоростей и техническая невозможность осуществления изобретения при перемещении объекта, например, трубы линейно и одновременно по спирали [1].A disadvantage of the known device is the low accuracy of measuring angular velocities and the technical impossibility of carrying out the invention when moving an object, for example, a pipe linearly and simultaneously in a spiral [1].

Известно устройство для измерения геометрических параметров ребристых труб, которое содержит экстремальную систему с измерением производной, генератор образцовой частоты, ключ, датчик наличия трубы, датчик скорости перемещения трубы, датчик оборотов, счетчик наружного диаметра, счетчик толщины стенки, счетчик овальности, счетчик максимального значения высоты ребра, счетчик толщины трубы, счетчик прогиба и счетчик шага ребер.A device is known for measuring the geometric parameters of ribbed pipes, which contains an extreme system with measuring the derivative, a model frequency generator, a key, a pipe presence sensor, a pipe moving speed sensor, a revolution sensor, an outer diameter counter, a wall thickness counter, an ovality counter, a maximum height counter ribs, pipe thickness meter, deflection counter and rib pitch counter.

К недостатку известного устройства относится невозможность его применения для измерений осевых перемещений гладких труб, движущихся линейно по рольгангу и одновременно вращающихся по спирали [2].A disadvantage of the known device is the impossibility of its use for measuring axial displacements of smooth pipes moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral [2].

Известно устройство для измерения угловых скоростей и перемещений, в котором печатная обмотка ротора закорочена, а статорные обмотки выполнены многослойными, при этом проводники обмоток каждого слоя расположены друг под другом. Устройство может быть использовано для измерения скоростей и перемещений различного рода валов (то есть цилиндрических изделий) при помощи индукционных датчиков угла с печатными обмотками, высокочастотного генератора и счетчика импульсов. Применяется в технике контроля и регулирования.A device for measuring angular velocities and displacements is known, in which the printed rotor winding is shorted and the stator windings are multilayer, while the conductors of the windings of each layer are located one under the other. The device can be used to measure speeds and movements of various kinds of shafts (i.e. cylindrical products) using induction angle sensors with printed windings, a high-frequency generator and a pulse counter. It is used in control and regulation technology.

К недостатку известного устройства относится низкая точность измерения угловых скоростей и техническая невозможность осуществления изобретения при перемещении объекта, например, трубы, линейно и одновременно вращающейся по спирали [3].The disadvantage of the known device is the low accuracy of measuring angular velocities and the technical impossibility of carrying out the invention when moving an object, for example, a pipe linearly and simultaneously rotating in a spiral [3].

Известно устройство для измерения ширины и/или положения металлической полосы или плиты, принятое нами за прототип, которое имеет, по меньшей мере, две измерительные системы, при этом каждая система расположена на стороне металлической полосы или плиты, каждая измерительная система имеет датчик, предназначенный для обнаружения боковых концов металлической полосы, который находится на подвижном элементе, с помощью которого датчик может быть перемещен по прямой линии в направлении Q под прямым углом к продольному направлению L металлической полосы.A device for measuring the width and / or position of a metal strip or plate, which we have adopted as a prototype, which has at least two measuring systems, each system is located on the side of the metal strip or plate, each measuring system has a sensor for detecting the lateral ends of a metal strip, which is located on a movable element, with which the sensor can be moved in a straight line in the Q direction at right angles to the longitudinal direction L of the metal th band.

К недостатку известного устройства относится невозможность применения для измерений осевых перемещений цилиндрических изделий, например, трубы, движущейся линейно по рольгангу и одновременно вращающейся по спирали [4].A disadvantage of the known device is the inability to use for measuring axial displacements of cylindrical products, for example, pipes moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral [4].

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в расширении технических средств в области определения положения объектов контроля, движущихся линейно по рольгангу и одновременно вращающихся по спирали в процессе ультразвукового контроля, например, труб, прутков, другие объекты, например, листа.The problem to which the claimed technical solution is directed is to expand the technical means in the field of determining the position of objects of control moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral during ultrasonic testing, for example, pipes, rods, other objects, for example, sheets.

Данная задача достигается за счет того, что устройство для определения осевого положения объекта контроля (труба, пруток, другой объект), движущегося линейно по рольгангу и одновременно вращающегося по спирали, содержит раму, рычажный механизм, корпуса с роликами, каждый ролик обработан по сферической поверхности радиусом R и установлен в корпус на подшипниках с возможностью вращения вокруг своей оси, корпуса в сборе с роликами установлены на цепь, надетую на звездочки таким образом, чтобы ось вращения каждого ролика была параллельна, а ось вращения звездочек перпендикулярна оси объекта контроля, например, трубы, делительный диаметр звездочек выбран таким, что радиус огибающей цилиндрической поверхности роликов R₁ больше или равен радиусу R обработки ролика, опорная планка установлена так, что вершины роликов, находящихся между звездочками, находятся на общей касательной к двум огибающим цилиндрическим поверхностям, в этом случае в контакте с объектом контроля находятся несколько роликов, датчик угловых перемещений, например, энкодер, установлен на одной оси с одной из звездочек и вращается вместе со звездочкой, при этом, при контакте всего ролика с объектом контроля, который движется не только в осевом направлении, но и вращается, к примеру на рольганге с поворотными роликами, энкодер снимает только осевое перемещение точки объекта контроля, а вращательное перемещение объекта контроля не оказывает влияния на измерение осевой координаты.This task is achieved due to the fact that the device for determining the axial position of the control object (pipe, bar, other object), moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral, contains a frame, a linkage mechanism, casings with rollers, each roller is machined on a spherical surface radius R and is mounted in the housing on bearings with the possibility of rotation around its axis, the housing assembly with rollers are mounted on a chain worn on sprockets so that the axis of rotation of each roller is parallel, and l rotation of the sprockets is perpendicular to the axis of the control object, for example, a pipe, the pitch diameter of the sprockets is chosen so that the radius of the envelope of the cylindrical surface of the rollers R _{1 is} greater than or equal to the radius R of the roller processing, the support bar is set so that the vertices of the rollers located between the sprockets are on a common tangent to two enveloping cylindrical surfaces, in this case several rollers are in contact with the control object, the angular displacement sensor, for example, an encoder, is mounted on the same axis with one of the the drive and rotates together with an asterisk, while, when the entire roller comes into contact with the control object, which moves not only in the axial direction, but also rotates, for example, on a roller table with rotary rollers, the encoder removes only the axial movement of the point of the control object, and the rotational movement the control object does not affect the measurement of the axial coordinate.

Кроме того, устройство дополнительно выполнено с возможностью установки на листы, контроль которых осуществляется в одном направлении. При этом, перемещение объекта контроля в другом направлении не оказывает влияния на измерение.In addition, the device is additionally made with the possibility of installation on sheets, the control of which is carried out in one direction. At the same time, moving the control object in another direction does not affect the measurement.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение достоверности и точности определения положения объекта контроля при проведении его ультразвукового контроля (дефектов, концов труб и т.д.).The technical result provided by the given set of features is to increase the reliability and accuracy of determining the position of the test object during its ultrasonic testing (defects, pipe ends, etc.).

РисункиDrawings

- фиг. 1, общий вид на устройство, аксонометрия,- FIG. 1, a general view of the device, a perspective view,

- фиг. 2, рычажной механизм, вид сбоку,- FIG. 2, linkage, side view,

- фиг. 3, цепной привод, вид сбоку,- FIG. 3, chain drive, side view,

- фиг. 4, ролик, сечение,- FIG. 4, roller, section,

- фиг. 5, звездочки и расположение роликов на цепи,- FIG. 5, sprockets and roller arrangement on the chain,

- фиг. 6, фото, общий вид устройства,- FIG. 6, photo, general view of the device,

- фиг. 7, фото, вид на рычажный механизм и датчик уговых перемещени (энкодер),- FIG. 7, photo, view of the linkage and the encoder (encoder),

- фиг. 8, фото, звездочки и расположение роликов на цепи.- FIG. 8, photos, stars and the location of the rollers on the chain.

Описание устройстваDevice description

Устройство для определения осевого положения объекта контроля (труба, пруток, другой объект), движущегося линейно по рольгангу и одновременно вращающегося по спирали, содержит раму 1, рычажный механизм 2, корпуса 3 с роликами 4, каждый ролик 4 обработан по сферической поверхности радиусом R и установлен в корпус 3 на подшипниках 5 с возможностью вращения вокруг своей оси 6, корпуса 3 в сборе с роликами 4 установлены на цепь 7, надетую на звездочки 8 таким образом, чтобы ось 6 вращения каждого ролика 4 была параллельна, а ось вращения звездочек 8 перпендикулярна оси объекта контроля 9, например, трубы, делительный диаметр звездочек выбран таким, что радиус огибающей цилиндрической поверхности роликов 4 R₁ больше или равен радиусу R обработки ролика 4, опорная планка 10 установлена так, что вершины роликов 4, находящихся между звездочками 8, находятся на общей касательной к двум огибающим цилиндрическим поверхностям, в этом случае в контакте с объектом контроля 9 находятся несколько роликов 4, датчик угловых перемещений, например, энкодер 11, установлен на одной оси 12 с одной из звездочек 8 и вращается вместе со звездочкой 8, при этом при контакте всего ролика 4 с объектом контроля 9 (трубой, прутком, или другим объектом), который движется не только в осевом направлении, но и вращается, например, на рольганге с поворотными роликами (условно не показан), энкодер 11 снимает только осевое перемещение точки трубы 9, при этом вращательное перемещение объекта контроля 9 не оказывает влияния на измерение осевой координаты, причем, при установке на другие объекты, например, лист, возможно снятие координаты в одном направлении, при этом, перемещение объекта контроля 9 в другом направлении не оказывает влияния на измерение. Прижим устройства к поверхности объекта контроля осуществляется рычажным механизмом 2, приводимого в действие при помощи, например, пневмоцилиндра 13.A device for determining the axial position of the control object (pipe, rod, other object), moving linearly along the roller table and at the same time rotating in a spiral, contains a frame 1, a lever mechanism 2, the housing 3 with rollers 4, each roller 4 is machined on a spherical surface of radius R and installed in the housing 3 on bearings 5 with the possibility of rotation around its axis 6, the housing 3 assembled with rollers 4 mounted on a chain 7, worn on the sprocket 8 so that the axis of rotation 6 of each roller 4 was parallel, and the axis of rotation of the sprockets 8 perper dikulyarna axis control object 9, for example, pipes, pitch diameter Stars selected such that the radius of the envelope of the cylindrical surface of the rollers 4, R ₁ is greater than or equal to the radius R processing roller 4, the support bracket 10 is mounted so that the tops of rollers 4, located between sprockets 8, are located on a common tangent to two enveloping cylindrical surfaces, in this case several rollers 4 are in contact with the control object 9, the angular displacement sensor, for example, encoder 11, is mounted on the same axis 12 with one of the sprockets 8 and it is connected together with an asterisk 8, while in contact with the entire roller 4 with the control object 9 (pipe, bar, or other object), which moves not only in the axial direction, but also rotates, for example, on a roller table with rotary rollers (not shown conditionally ), the encoder 11 removes only the axial movement of the point of the pipe 9, while the rotational movement of the test object 9 does not affect the measurement of the axial coordinate, and, when installed on other objects, for example, a sheet, it is possible to remove the coordinate in one direction, while moving The control object 9 in the other direction does not affect the measurement. The device is clamped to the surface of the control object by a lever mechanism 2, driven by, for example, a pneumatic cylinder 13.

На базе изобретения (полезной модели) изготовлен опытный образец устройства для апробации в промышленных условиях.On the basis of the invention (utility model), a prototype device for testing in industrial conditions was manufactured.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №24656051. RF patent No. 2465605

2. А.С. СССР №4432512. A.S. USSR No. 443251

3. А.С. СССР №6186793. A.S. USSR No. 618679

4. Патент США №82173774. US Patent No. 8217377

Claims

1. A device for determining the axial position of a test object that moves linearly along the roller table and simultaneously rotates in a spiral, characterized in that it contains a frame, a linkage mechanism, housings with rollers, each roller is machined on a spherical surface of radius R and installed in a bearing housing with the possibility of rotation around its axis, the housing assembly with the rollers mounted on a chain worn on the sprockets so that the axis of rotation of each roller was parallel, and the axis of rotation of the sprockets is perpendicular to the axis of KTA control, e.g., pipes, pitch diameter Stars selected such that the radius of the envelope of the cylindrical surface of the rollers R ₁ is greater than or equal to the radius R processing roller support bracket is installed so that top rolls located between sprockets are at common tangent to the two enveloping cylindrical surfaces, in this case several rollers are in contact with the control object, an angular displacement sensor, for example, an encoder is mounted on the same axis with one of the sprockets and rotates with the sprocket, when In this case, when the entire roller contacts the control object, which moves not only in the axial direction, but also rotates, for example, on a live roll with rotary rollers, the encoder removes only the axial movement of the point of the control object, and the rotational movement of the control object does not affect the measurement of the axial coordinate .

2. A device for determining the axial position of the control object moving linearly along the roller table and simultaneously rotating in a spiral according to claim 1, characterized in that the device is additionally configured to be installed on sheets controlled in one direction.