Устройство для импульсной развальцовки труб Советский патент 1985 года по МПК B21D39/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение эне гетических показателей, а именно сни жение потерь энергии в электродвигателе при развальцовке, путем использования режима импульсного управлени приводным асинхронным двигателем, пу тем использования импульсного режима включения приводного асинхронного дв гателя взамбн механических и других способов обеспечения дискретного вра щения вальцовочного инструмента. Поставленная цель достигается тем что устройство для импульсной раэвал цовки- труб, содержащее вальцовочный инструмент, связанный через редуктор с приводным асинхронным двигателем, подключенным через датчик тока к реверсивному тиристорному коммутатору, компаратор, соединенньй с выходом датчика тока, а также соединенные по ледовательно мультивибратор, схему И, счетчик импульсов, дапифратор и множитель, выход которого подключен к прямому входу реверсивного тиристорного коммутатора, а обратный вход последнего соединен с выходЬм дешифратора и входом мультивтбратора, сна жено блоком импульсного уп равлёния, вьтолненным в виде соединенных последовательно триггера, дополнительных множителя и схемьгИ, а также генератора импульсов, соединенного своим выходом с входом дополнительного множителя, при этом входы триггера подключены: установки в ноль к выходу схемы И, установки в единицу - к выходу компаратора, а выходы триггера соединены: прямой - с 1ВХОДОМ дополнительного множителя, |инверсный - с входом дополнительной схемь И, выход которой подключен од|новременно к входам счетчика импуль|сов и множителя. На фиг.1 приведена блок - схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- временные диаграммы работы устройства. Устройство для импульсной разваль цовки труб содержит вальцовочный инструмент 1, редуктор 2 и приводной асинхронный двигатель 3, который 55 через датчик 4 тока подключен к, ре-версивному тиристорному коммутатору )5. С помощью последнего осуществляется включение в импульсный режим работы двигателя и его реверс. Выхо/ датчика 4 тока подсоединен к первому входу компаратора 6, на второй вход которого подается заданное значение тока срабатывания ЗЧвд .Величина этого тока должна быть больше тока двигателя на стадии пластического деформирования трубы. Выход компаратора 6 подключен к входу установки триггера 7 в единицу. Прямой выход триггера 7 соединен с первым входом множителя 8, второй вход которого связан с выходом генератора 9 импульсов. Выход множителя 8 подключен к первому входу дополнительной схемы И 10, второй вход которой соединен, с инверсным выходом триггера 7 Выход схемы И 10 связан со счетным входом счетчика 11 импульсов и первым входом множителя 12, выход которого соединен с входом включения прямого хода тиристорного коммутатора 5. Выходы счетчика 11 подключены к входам дешифратора 13, инверсный выход которого соединен с вторьм входом множителя 12, а прямой.выход - с входом включения обратного хода тирис торного коммутатора 5 и динамическим входом реагирукицим на отрицательный период напряжения) ждущего мультивибратора 14. Выход ждущего мультивибратора 14 связан с первым входом И 15, на второй вход которой подается пусковой импульс начала обработки, осуществлякиций включение двигателя 3. Выход cxe№t И 15 подключен к входам установки в ноль триггера 7 и счетчика 11 Триггер 7, множитель 8, генератор 9 и схема И 10 составляют блок 16 импульсного управления.. Функционирование устройства поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг.2. На первом графике условно показано изменение момента сопротивления на валу двигателя 3, на последующих - выходные напряжения элементов схемы, номера которых указаны по осиординат. В момент времени t происходит запуск устройства внешним импульсом, поступающим на вход И 15. Длительность этого запускающего импульс должна быть больше времени существования пускового тока двигателя 3, что предотвращает ложное срабатывание триггера 7 во бросков TOKaj при пуске/двигателя 3. Запускающий импульс устанавливает триггер 7 и счетчик 11 в нулевое состояние, при этом на входы множителя 12 подаются единичные сигналы и происходит раз-v гон двигателя 3. В момент времени вальцовку вводят в отверстие вальцуемой трубы, при этом сначала проходит стади упругой деформации трубы, а затем пластической деформации. Величина тока, потребляемого в этот период времени, меньше заданого значения тока и сигнал на выходе компаратора 6 отсутствует. Как только наружный диаметр становится равным диаметру отверстия в Трубной решетке, резко aчинaeт возрастать момент на валу двигателя а следовательно, и потребляемый им ток, и в момент времени t) величина этого тока становится больше заданного значения на выходе компараторов появляется импульс, который устанавливает триггер 7 в е/;иничное состояние, что приводит к появлению импульсов на выходе множителя 8, схеме И 10 и выходе множителя 12, Двигатель 3 переходит в импульсный режим работы и начинается импульсна развальцовка. Как только счетчик II отсчитает заранее заданное количест во импульсов (на диаграмме 2 число этих импульсов условно равно девяти на прямом выходе дешифратора 13 в момент времени 3 появится единица и двигатель 3 изменит направление В1 ащения. Время обратного направления Вращения задается соответствующим под ключением дешифратора 13 кшлходам сче чика 11 (на диаграмме 4 видно, что единица. на прямом выходе дешифратора 13 держите, когда число в счет111 меньше 16, но больше 9, КаК только число в счетчике превысит зй данное значение (на фиг.2 это число условно принято равным 15), на прямом выходе дешифратора 13 появится логический ноль момент времени,), произойдет запуск ждущего мультивибратора 14 и процесс работы устройст ва повторится. Для увеличения развиваемого двигателем 3 момента в импульсном режи- . ме его работы частота 1 и длительность импульсов 1 генератора 9 должны находиться в заданных пределах. Эксперементально установлено, что ji, (0.8-r0.96)io ,-bn (a6tO.T)io . 1где Ifl - частота питающей сети. Если 1 и 1 отличаются от этих значений как в большую, так и в меньшую стороны, развиваемый двигателем момент уменьшается. Конкретное значение Ij и if, зависит от типа приводного асинхронного двигателя и должно подби раться экспериментально в указанных диапазонах. Введение блока импульсного управления двигателем упрощает устройство в целом, так как отпадает необт ходимость использования специального дискретного привода. Кроме того, правильно подобранный импульсный режим работы асинхронного двигателя позвопяет в ,5-2 раза увеличить развиваемый им момент по сравнению сего максимальным .(критическим) номентон,по лучаемым в нормальном режиме работы, т.е. позволяет уменьшить установленную мощность электродвигателя и повысить энергетические показатели устройства. Этим обуславливается эффективность использования устройст ва.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ РАЗВАЛЬЦОВКН ТРУБ, содержащее вальцовочный инструмент, связанный редуктор с приводным асинхронным двигателем, подключенным через датчик тока к реверсивному тиристорному коммутатору, компаратор, соединенный с выходом датчика тока, а также соединенные последовательно мультивибратор, схему И, с-четчик импульсов, дешифратор и множитель, выход которого подключен к прямому входу реверсивного тиристорного Koj-iMyTaTOpa, а обратный вход последнего соединен с выходом дешифратора и входом мультивибратора, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьшеНИН энергетических показателей путем использования режима импульсного управления приводным асинхронным двигателем, оно -снабжено блоком импульсного управления, выполненным в виде соединенных последовательно триггера, дополнительных , множителя и схемы И, а также генератора импульсов, соединенного своим выходом с входом дополнительного множителя, при этом входы триггера подключены: установки (Л в ноль - к выходу схемы И, установки в единицу - к выходу компаратора, а выходы триггера соединены; прямой с входом дополнительного множителя, инверсный - с входом дополнительной схемы И, выход которой подключен одновременно к входам счетчика импульО) сов и множителя. ел СП