SU1291256A1

SU1291256A1 - Arrangement for displacing ferromagnetic material

Info

Publication number: SU1291256A1
Application number: SU843780055A
Authority: SU
Inventors: Михаил Захарович Дудник; Леонид Александрович Васильев; Леонид Анатольевич Хайкин
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1984-08-14
Filing date: 1984-08-14
Publication date: 1987-02-23

Abstract

Изобретение относитс .к области :холодной обработки металлов давлением , в частности к устройствам дл перемещени ферромагнитного материала . Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей путем перемещени материала в различных направлени х. Материал, металлический лист, укладываетс на опоры качени . В обмотки индукторов линейных асинхронных электродвигателей подаетс напр жение от сети трехфазного тока. В индукторах создаютс бегущие магнитные пол , направленные в различных направлени х. При изменении пор дка подключени обмоток блоком программного управлени материал перемещаетс в различных направлени х , что позвол ет манипулировать листомо 3 з.п. ф-лы, 9 ил. с СОThe invention relates to the field of: cold metal forming, in particular, to devices for moving ferromagnetic material. The aim of the invention is the expansion of technological capabilities by moving the material in different directions. The material, metal sheet, is laid on the rolling bearings. The windings of inductors of linear asynchronous electric motors are supplied with voltage from a three-phase current network. The inductors create running magnetic fields directed in different directions. When the order of connection of the windings is changed by the program control unit, the material moves in different directions, which allows to manipulate the sheet by 3 Cp. f-ly, 9 ill. with CO

Description

1one

Изобретение относитс к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано дл перемещени ферромагнитного материала.The invention relates to the cold working of metals by pressure and can be used to transfer a ferromagnetic material.

Целью изобретени вл етс расши- рение технологических возможностей путем перемещени материала в различных направлени х.The aim of the invention is to expand the technological possibilities by moving the material in different directions.

На фиг.1 изображено устройство дл перемещени феромагнитного материала с индукторами пр моугольной формы; на фиг.2 - то же с индукторами кольцевой формы, на фиг.З - вид А на фиг,1, на фиг.4 - направление т говых сил индукторов пр моуголь ной формы; на фиг.З - направление т говых сил индукторов кольцевой формы на фиг.6 - действующие нормальные силы на материал; на фиг.7 - подключение обмоток индукторов к сети трех фазного TOKaj на фиг.8 - опора качени } на фиг.9 - вид Б на фиг.8.Устройство содержит линейные асихронные электродвигатели 1-3. Fig. 1 shows a device for moving a ferromagnetic material with rectangular inductors; Fig. 2 shows the same with ring-shaped inductors; Fig. 3 is view A in Fig. 1; Fig. 4 shows the direction of the pulling forces of the rectangular form; in FIG. 3 — the direction of the traction forces of the inductors of the ring form in FIG. Fig. 7 illustrates the connection of the windings of the inductors to the three-phase TOKaj network in Fig. 8 — rolling support} in Fig. 9 - view B in Fig. 8. The device contains axial electric motors 1-3.

Индукторы электродвигателей 1 и вьшолнены пр моугольной формы, а индукторы электродвигателей 3 - кольцевой формы. Между линейными асинхронными электродвигател ми 1-3 смонтированы опоры 4 качени .The inductors of the electric motors 1 and are rectangular in shape, and the inductors of the electric motors 3 are ring-shaped. Between linear asynchronous electric motors 1-3, the supports 4 are mounted.

Кажда из опор 4 содержит вилку 5 с винтом 6, ось 7, закрепленную в вилке 5, и несущую втулку 8. с распорными втулками 9. На втулке 8 смонтированы два диска 10, на кото- рых при помощи осей 11 смонтированы ролики 12.Each of the supports 4 contains a fork 5 with a screw 6, an axis 7 fixed in the fork 5, and a carrier sleeve 8. with spacer sleeves 9. On the sleeve 8 two disks 10 are mounted, on which rollers 12 are mounted by means of axes 11.

Ролики 12 одного диска 10 смещены относительно роликов 12 другогоRollers 12 of one disc 10 are offset from rollers 12 of another

диска 10 на 45°.disk 10 by 45 °.

Индукторы электродвигателей 1 и 2 расположены взаимно перпендикул рными р дами и содержат трехфазные обмотки 13 и 14. Индукторы электро- двигателей 3 содержат трахфазные обмотки 15-18.Inductors of electric motors 1 and 2 are arranged in mutually perpendicular rows and contain three-phase windings 13 and 14. Inductors of electric motors 3 contain traphase windings 15-18.

Обмотки линейных асинхронных электродвигателей 1-3 подключены к сети трехфазного тока посредством силового коммутатора 19, содержащего блоки 20, число которых равно числу обмоток, блока 21 программного управлени и блока 22 управлени .The windings of asynchronous linear motors 1-3 are connected to the three-phase current network by means of a power switch 19 containing blocks 20, the number of which is equal to the number of windings, program control unit 21 and control unit 22.

Индукторы электродвигателей 3 вы- полнены в виде концентрично расположенных колец. Линейные асинхронные электродвигатели 1-3 смонтированы на основании 23.Inductors of electric motors 3 are made in the form of concentrically arranged rings. Linear asynchronous motors 1-3 are mounted on the base 23.

5five

1one

сwith

Q Q

- -

00

25622562

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На опоры 4 качени помещаетс металлический лист 24, а в обмотки индукторов подаетс электрический ток. При протекании трехфазного тока в обмотке 13 индуктора 1 возбуждаетс магнитное поле, бегущее вдоль координаты X. Бегущее магнитное поле индуктирует в металлическом листе 24 электродвижущие силы, от действи которых в нем возникают вихревые токи, В-результате взаимодействи вихревых токов с бегущим магнитным полем создаетс т говое усилие F, направленное вдоль координаты X.A metal sheet 24 is placed on the rolling supports 4, and an electric current is applied to the windings of the inductors. When a three-phase current flows in the winding 13 of the inductor 1, a magnetic field is excited, running along the X coordinate. The running magnetic field induces electromotive forces in the metal sheet 24, from which eddy currents arise in it. gov force F, directed along the X coordinate.

, При изменении пор дка следовани фаз в обмотке 13 направление действи силы Fj измен етс на противоположное . Под действием сил F осуществл етс возвратно-поступательное движение листа по координате X (фиг.4)., When the phase order in the winding 13 changes, the direction of the force Fj is reversed. Under the action of forces F, the sheet is reciprocated along the X coordinate (Fig. 4).

При включении обмоток 14 индукторов электродвигателей 2 возбуждаетс магнитное поле, бегущее вдоль координаты Y, и аналогичным образом возникают силы F, обеспечивающие перемещение листа по координате Y. При одновременном включении обмоток индукторов электродвигателей 1 и 2 создаетс результирующее т говое усилие, направленное по диагонали, а при включении обмоток индукторов та- .ким образом, чтобы они создавали разнонаправленные магнитные пол (фиг.4), осуществл етс вращательное движение листа. Путем различных сочетаний включени индукторов можно обеспечить плоскостное манипулирование листом по более сложным траектори м .When the windings 14 of the inductors of the electric motors 2 are turned on, a magnetic field is driven along the Y coordinate, and forces F arise similarly, which move the sheet along the Y coordinate. when the inductor windings are turned on in such a way that they create multidirectional magnetic fields (Fig. 4), the sheet rotates. By various combinations of inductors, it is possible to provide plane handling of the sheet along more complex trajectories m.

Таким же образом осуществл етс двухкоординатное манипулирование листом с помощью индукторов кольцевой формы. При одновременном включении обмоток 15 и 17.так, чтобы создаваемые ими силы действовали в одном направлении, результирующа сила т ги Fpjjнаправлена вдоль координаты X, при аналогичном включении обмоток 16 и 18 Ер направлена вдоль координаты Y, а при встречном включении обмоток 15 и 17 или 16 и 18 или одновременном включении обмоток 15-18 так, чтобы они создавали бегущие магнитные пол , направленные по (или против) часовой стрелке, обеспеIn the same way, two-coordinate handling of the sheet is carried out using ring-shaped inductors. When windings 15 and 17. are simultaneously turned on, so that the forces generated by them act in the same direction, the resultant force Fpjj is directed along the X coordinate, while windings 16 and 18 Ep are turned on similarly, are directed along the Y coordinate, and when they turn on windings 15 and 17 or 16 and 18 or simultaneously turning on the windings 15-18 so that they create a running magnetic field directed in (or against) clockwise, ensuring

чиваетс круговое вращение листа (фиг.5). Соответствующее сочетание включений обмоток кольцевых индукторов дает возможность перемещать лис в любом направлении на плоскости. Circular rotation of the sheet (Fig. 5). The corresponding combination of winding inclusions of ring inductors makes it possible to move foxes in any direction in the plane.

Плавным изменением напр жени , подводимого к обмоткам, или количес вом включенных индукторов можно измен ть величину т говых усилий и тем самым регулировать скорость пере мещени листа.By smoothly varying the voltage applied to the windings, or the number of inductors connected, it is possible to change the magnitude of the tractive effort and thereby control the speed at which the sheet is moved.

Обмотки индукторов присоединены к трехфазной сети посредством силового коммутатора, управл емого блоком 21, который регулирует врем включени и количество включенных индукторов дл обеспечени заданного закона перемещени листа при его обработке.The windings of the inductors are connected to the three-phase network by means of a power switch, controlled by block 21, which controls the turn-on time and the number of turned-on inductors to ensure a given law of sheet movement during its processing.

Кроме т говых сил, действующих в направлении движени , индукторами линейных электродвигателей создаютс нормальные силы, направленные перпендикул рно рабочей поверхности индуктора и поверхности перемещаемого листа. При манипулировании ферромагнитным листом под действием этих сил возникает значительное прит жение листа к индукторам,(сила прит жени в несколько раз превьшает т говое усилие). При нижнем расположении индукторов распределенные силы т жести и прит жени (р,q), действующие на стальной лист толщиной h, вызывают его прогиб f при рассто НИИ между опорами « (фиг. 6).. Прогиб листа уменьшает воздушный зазор между индукторами и листом, что приводит к изменению электромеханических характеристик линейного электродвигател . Если рассто ние между опорами слишком большое, сила прит жени может вызвать недопустимо большой прогиб листа. В предельном случае, ког- да прогиб листа выбирает весь зазор возникает захват листа индуктором и его перемещение становитс невозможным .In addition to the tractive forces acting in the direction of motion, the inductor of the linear electric motor creates normal forces that are directed perpendicular to the working surface of the inductor and the surface of the moving sheet. When the ferromagnetic sheet is manipulated under the action of these forces, a significant attraction of the sheet to the inductors occurs (the force of attraction exceeds the pulling force several times). At the lower position of the inductors, the distributed forces of gravity and attraction (p, q) acting on a steel sheet with a thickness h cause its deflection f with a distance of the scientific research institute between the supports "(Fig. 6). The sheet deflection reduces the air gap between the inductors and the sheet , which leads to a change in the electromechanical characteristics of a linear electric motor. If the distance between the supports is too large, the force of attraction can cause an unacceptably large deflection of the sheet. In the limiting case, when the sheet deflection selects the entire gap, the inductor captures the sheet and its movement becomes impossible.

Дл повьш1ени надежности работы To increase reliability

И стабилизации электромеханических характеристик манипул тора рассто ние между опорами не должно быть больше определенной величины. С этой целью опоры предлагаемого манипул - And the stabilization of the electromechanical characteristics of the manipulator, the distance between the supports should not be greater than a certain value. To this end, the support of the proposed maniple -

00

5five

jj

0 0

5 five

0 5 0 0 5 0

i i

тора устанавливаютс взаимно перпендикул рными р дами в вершинах квадратов со стороной q (фиг.1 и 2). Экспериментальными исследовани ми установлено, что рассто ние между опорами а при толщине листа h и допустимом прогибе f может быть определено из выражени tori are installed in mutually perpendicular rows at the vertices of squares with side q (Figures 1 and 2). Experimental studies have established that the distance between the supports a with a sheet thickness h and allowable deflection f can be determined from the expression

OFk OFk

а коэффициент k дл стальных листов равен 40 м .and the coefficient k for steel sheets is 40 m.

Claims

1. An apparatus for moving a ferromagnetic material, comprising a base on which inductors of linear asynchronous electric motors with windings are mounted, a power switch for connecting the windings to a three-phase current network and a rolling support for moving material, characterized in that in order to expand technological capabilities by moving the material in different directions, it is equipped with additional inductors with windings and a software control unit connected to a power switch, while The inductors are arranged in parallel rows, and the rolling bearings are mounted on the base between the inductors.

2 .. The device according to Claim 1, which is based on the fact that the inductors are rectangular in shape, and the inductors of adjacent rows are turned 90 relative to each other.

3. The device according to pl, characterized in that the inductors

ring-shaped, and their covers are made in the form of rings and are located around the circumference.

4. The device according to Claim 1, characterized in that the supports are located one from another at a distance determined from the expression

uin

where k is the empirical coefficient

for steel sheets, equal to 40

f - material deflection, m, h - material thickness, m

v

. L

- (- -

No. G7 fff

tfiuf.Z

bud A

1 t3 2

4. 1

ISOf

2

I

one

23

ABOUT

about

(pt / s3

FpfS

Cut

Fpfs

cfju & .5

FIG. 6

Fig

pus.9

Editor O. Golovach

Compiled by I. ment gov

Tehred I.Popovich Proofreader S.Cherni

Order 76/12 Circulation 733, Subscription

VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. D. 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4