SU1588478A1

SU1588478A1 - Лини гор чей деформации

Info

Publication number: SU1588478A1
Application number: SU884436861A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Бойков; Александр Гарриевич Масталерж; Геннадий Николаевич Рогачев; Владимир Витальевич Каплин
Original assignee: Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1988-06-08
Publication date: 1990-08-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве в составе гибких автоматизированных комплексов. Цель изобретени - повышение точности нагрева заготовок и экономи электроэнергии. Лини содержит установленные в технологической последовательности рекуператор, методический индукционный нагреватель с дополнительными обмотками, охватывающими основную, деформирующее оборудование и систему транспортировки заготовок, а также два датчика температуры, установленные на входе и выходе зоны размещени дополнительных обмоток, блок и элемент сравнени , задатчик температуры, блок формировани программ и блок коммутации. За счет размещени дополнительных обмоток последовательно вдоль основной обмотки нагревател на выходной зоне по ходу перемещени заготовок, соответствующей в процентном отношении от общей длины основной обмотки КПД рекуператора, и идивидуального управлени процессом нагрева каждой вновь поступившей в нагреватель заготовки с учетом ее начального теплового состо ни обеспечиваетс заданна точность нагрева заготовок. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в кузнечно- штамповочном производстве в составе гибких автоматизированных комплексов.

Цель изобретени - повышение точности нагрева заготовок и экономи электроэнергии на их нагрев за счет индивидуального управлени процессом нагрева.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - структурные схемы блока формировани программ и блока коммутации; на фиг. 4 - график работы нагревател .

Устройство содержит дополнительные обмотки 1, размещенные в управл емой зоне индуктора 2 и охватывающие его с внешней стороны. Заготовки 3 поступают в индуктор через рекуператор 4. через который проход т также деформированные детали, поступающие с выхода деформирующего оборудовани 5. на вход которого подаютс нагретые заготовки из индуктора 2. Индуктор 2 соединен с источником питани 6. управл ющий вход которого соединен с выходом датчика тока 7. На входе в управл емую зону индуктора 2 установлен первый датчик температуры 8. выход которого соединен с первым входом блока сравнени 9, с вторым входом блока 9 соединен выход задатчика 10. соединенный, кроме того, с первым входом элемента сравнени 11, второй вход которого соединен с выходом второго датчика температуры 12.

СП 00 00 ISs.

Vl

00

установленного на выходе индуктора 2. Выход элемента сравнени 11 соединен с последним входом блока коммутации 13, а выход блока сравнени 9 соединен с вторым входом блока формирова1ни программ 14, с первым входом блока 14 соединен датчик температуры 12,. выходы блока 14 соединены с соответствующими входами блока 13, выходы блока 13 соединены с соответствующими дополнительными обмотками 1.

Блок формировани программ 14 включает N-1 запоминающих регистров 15, последовательно соединенных между собой, вход первого регистра соединен с вторым входом блока 14. Кроме того, выход каждого регистра соединен с первым входом соответствующего элемента сравнени 16, второй вход которого соединен с одним из выходов блока задани 17, выходы элементов сравнени 16 соеди нены с выходами блока 14. Тактирующие входы каждого регистра 15 соединены с выходом синхронизатора 18, управл ющий вход которого соединен с первым входом блока 14. Блок коммутации 13 состоит из элементов согла- совани 19 и элементов коммутации 20,

включенных последовательно с ОДНОЙ из дополнительных обмоток 1.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом обработки новой партии заготовок из дополнительных обмоток собираетс N секций, кажда из которых охватывает по длине одну из заготовок новой партии, при этом используетс N-1 ре- гистр в блоке 14 и соответственно N элементов коммутации 20 в блоке 13, Выход элемента сравнени 11 при этом соединен с выходом N-ro элемента согласовани блока 13.

При помощи блока задани 17 на каждый из элементов сравнени 16 подаетс число, равное его номеру,

Последн из дополнительных секций с номером N управл етс в функции темпера- туры заготовки, наход щейс на выходе из индуктора, стабилизиру ее на уровне, задаваемом задатчиком 10. При этом, если сигнал на выходе датчик температуры 12. пропорциональный текущей температуре выходной заготовки, меньше сигнала на выходе блока 10, соответствующий элемент блока коммутации 13 размыкает секцию N и выходна заготовка нагр€ ваетс в электромагнитном поле основной обмотки, индукто- ра 2. в противном случае секци N замыкаетс накоротко и шунтирует электромагнитное поле основной обмотки, что в целом обеспечивает стабилизацию температуры выходной заготовки, не вли при

этом на процесс нагрева остальной части заготовок, наход щихс в индукторе. Таким образом, из нагревател всегда будут выходить заготовки с заданной температурой при условии, что в зону действи N-й дополнительной секции, т,е, на последнюю позицию в индукторе, они попадают с температурой, не превышающей заданную (Тз) более чем на АТп - температура, тер ема заготовкой за врем цикла нагрева to в результате действи тепловых потерь с ее поверхности, а не меньше заданной более чем на ДТо - величину приращени температуры заготовки за врем to в стационарном режиме нагрева. Указанные услови обеспечиваютс следующим образом. Исход из КПД рекуператора К % в стационарном режиме температура заготовки Т на входе в управл емую зону индуктора 2 не может превышать Тз и буть меньше ее более чем на К %. Эта температура замер етс датчиком Вив блоке сравнени 9 сравниваетс с заданной, при этом в блоке 9 выполн етс операци (Тз - Т) / ДТо N , где N - округленный до меньшего целого результат делени . Число N показывает на сколько темпов температура заготовки на входе в управл емую зону опережает стационарный график нагрева. Число N подаетс на вход блока формировани программ 14. где записываетс в первый регистр 15 по команде синхронизатора 18 одновременно с перемещением заготовок индуктора 2, При этом по той же команде число, ранее записанное в первый регистр, переписываетс во второй и т,д. Таким образом, информаци о тепловом состо нии каждой заготовки, попадающей в управл емую зону индуктора, сопровождает ее при перемещении в(N-1)-й первых секци х этой зоны. Сигнал на выходе элементов сравнени 16 определ ютс соотношением чисел на его входах. Если число N i на первом входе i-ro элемента сравнени больше или равно числу i, поданного на его второй вход, то на выходе 1-го элемента сравнени по вл етс 1, в противном случае на выходе - О. 1 на выходе 1-го элемента сравнени определ ет замкнутое состо ние соответствующей ему дополнительной секции 1 в течение текущего цикла нагрева, при О -секци разомкнута. График на фиг. 4 иллюстрирует работу линии. Крива а на фиг, 4 представл ет стационарное распределение температуры по длине столба заготовок, наход щихс в индукторе 2 длиной U перед началом очередного цикла нагрева. Управл ема зона длиной (KU) содержит 5 дополнительных секций. Крива б представл ет график нагрева i-й заготовки, котора на входе в управл емую зону опережает стационарный режим нагрева на два темпа, т.е. (Тз - Т) / - /АТ 2. В этом случае при поступлении 1-й заготовки в зону действи первой дополни- тельной секции после проверки услови эта секци окажетс замкнутой накоротко и 1- заготовка в течение данного цикла нагреватьс не будет. То же произойдет при попадании 1-й заготовки в зону действи 2-й секции, так как 2 2. И только в зоне третьей секции (2 3) продолжитс нагрев 1-й заготовки по графику теперь совпадающему со стационарным. В последней, 5-й секции, за счет действи обратной св зи по температу- ре заготовок, фиксируемой датчиком 12. заготовка доводитс до заданного состо ни с учетом воздействи на ее температуру возможных неконтролируемых возмущений и по окончании процесса нагрева транспор- тируетс на вход деформирующего оборудовани и далее в рекуператор. Использование изобретени позвол ет заменить технологию пламенного нагрева на нагрев индукционный в лини х гор чей деформа- ции, предназначенных дл обслуживани гибкого автоматизированного производства , характеризующегос широким ассортиментом продукции.

Формул а изобретени 1. Лини гор чей деформации, включа- юща деформирующее оборудование, систему транспортировки заготовок, тепловой рекуператор, методический индукционный нагреватель, имеющий N дополнительных обмоток, охватывающих основную обмотку нагревател , датчики температуры, задат- чиктемпературы, отличающа с тем, что, с целью повышени точности нагрева заготовок и экономии электроэнергии на их нагрев, лини дополнительно содержит эле-

мент, блок сравнени и блок формировани программ, а дополнительные обмотки размещены последовательно вдоль основной обмотки нагревател на выходной зоне по направлению движени заготовок, соответствующей в процентном отношении от общей длины основной обмотки КПД рекуператора, причем выход первого задат- чика температуры, установленного на входе зоны размещени дополнительных обмоток , соединен с первым выходом блока сравнени , второй вход которого св зан с выходом задатчика температуры и первым входом элемента сравнени , второй вход которого подключен к выходу второго датчика температуры, установленного на выходе нагревател , и первому входу блока формировани программ, вторым входом соединенного с выходом блока сравнени , а N-1 выходами через блок коммутации - с соответствующими дополнительными обмотками , последн дополнительна обмотка через N выход и вход блока коммутации св зана с выходом элемента сравнени .

2. Лини по п. 1, отличающа с тем, что блок формировани программ содержит по N-1 чеек пам ти и элементов сравнени , блок задани и синхронизатор, вход которого вл етс первым входом блока формировани программ, а выход соединен с тактирующим входом элементов пам ти, выход каждой из которых св зан с входом последующей чейки и первым входом соответствующего элемента сравнени , к второму входу которого подключен соответствующий ему выход блока задани , при этом вход первой чейки пам ти соединен с вторым входом блока формировани программ , а его выходы - с соответствующими выходами элементов сравнени .

гС

Т

/ / /

Фиг.1

Фиг.2

-ГХю-.о-ГХ,

tI

L-HTL J

20

Редактор М.Товтин

Составитель А. Родимое Техред М.Моргентал

Заказ 2502Тио ж ЦП4п

пмммпм г1ираж&и4Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР

. Москва. Ж-35. Раушска наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

-oJO-

J

LJ

2ff

I

19

Т

Фиг.3

Фаг.Ц

Корректор А.Обручар

Claims

Формула изобретения ₃θ

1. Линия горячей деформации, включающая деформирующее оборудование, систему транспортировки заготовок, тепловой рекуператор, методический индукционный нагреватель, имеющий N дополнительных обмоток, охватывающих основную обмотку 35 нагревателя, датчики температуры, задатчик температуры, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности нагрева заготовок и экономии электроэнергии на их нагрев, линия дополнительно содержит эле- 40 мент, блок сравнения и блок формирования программ, а дополнительные обмотки размещены последовательно вдоль основной обмотки нагревателя на выходной зоне по направлению движения заготовок, соответствующей в процентном отношении от общей длины основной обмотки КПД рекуператора, причем выход первого задатчика температуры, установленного на входе зоны размещения дополнительных обмоток, соединен с первым выходом блока сравнения, второй вход которого связан с выходом задатчика температуры и первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго датчика температуры, установленного на выходе нагревателя, и первому входу блока формирования программ, вторым входом соединенного с выходом блока сравнения, a Ν-1 выходами через блок коммутации - с соответствующими дополнительными обмотками. последняя дополнительная обмотка через N выход и вход блока коммутации связана с выходом элемента сравнения.
2. Линия поп. 1, отличающаяся тем, что блок формирования программ содержит по Ν-1 ячеек памяти и элементов сравнения, блок задания и синхронизатор, вход которого является первым входом блока формирования программ, а выход соеди-. нен с тактирующим входом элементов памяти, выход каждой из которых связан с входом последующей ячейки и первым входом соответствующего элемента сравнения, к второму входу которого подключен соответствующий ему выход блока задания, при этом вход первой ячейки памяти соединен с вторым входом блока формирования программ, а его выходы - с соответствующими выходами элементов сравнения.

Фиг, 1

Фиг.З