Система для программной закалки длинномерных изделий Советский патент 1985 года по МПК C21D11/00 

1 Изобретение относится к технике закалки длинномерных изделий, напри мер труб, валов переменных сечений, в баке с жидкостью и может быть использовано в металлургической промышленности. Цель изобретения - повышение качества закалки длинномерных изделий и увеличение надежности работы устройства. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для программной закалки длинномерных изделий; на фиг, 2 - схема устройства разделения на фиг. 3 - схема реверсивного счетчика; на фиг. 4 - схема блока времени j на фиг.5 - схема умножителя, на фиг. 6 - схема устройства дробления импульса. Устройство для программной закалки длинномерных изделий содержит подъемный механизм 1, импульсный дат чик 2 перемещения, датчик 3 уровня, устройство 4 разделения, раверсивный счетчик 5, блок 6 времени, регулятор 7 скорости, умножитель 8, устройство 9 дробления, блок 10 регистрации,закалочный бак 11. Импульсный датчик 2 перемещения может быть, например, индуктивным, работающим на срыве генерации при прохождении над магнитной системой датчика зубьев зубчатого колеса, связанного с валом двигателя подъемного механизма. Число зубьев колеса определяется требуемой точностью замера перемещения. Датчик 3 уровня может быть, например, поплавкового типа. При перемещении поплавка с постоянным магнитом замыкаются контакты соответствующих измерительных каналов датчика и на сопротивлении нагрузки вьделяется импульс напряжения. При дальнейшем перемещении поплавка срабатывает следующий по порядку кон такт и на нагрузке вновь появляется импульс напряжения. Число импульсов на выходе определяется изменением уровня. Устройство 4 разделения (фиг. 2) состоит из генератора 12, D-триггеров 13-15 и пяти схем И-НЕ 16-20. Устройство разделения предназначено для разделения импульсов с датчика перемещения и датчика уровня. В противном случае, если сигналы с обоих датчиков пришли одновременно, реверсивный счетчик сосчитает один имУ2пульс, а на всей длине изделия возможно накопление ошибки, недопустимой по техническим условиям. Система, состоящая из генератора 12, D-триггера 13, схем И-НЕ 16 и 18 организует импульсы синхронизации, разделённые на длительность импульса генератора. Так как D-триггеры 14 и 15, наП-входы которых поступают сигналы с импульсного датчика перемещения и с датчика уровня, синхронизируются импульсами разнесенными во.времени, то и сигналы на выходах схем 17 и 19 обязательно разнесены во времени. На выходе схемы 20 получается суммарньй сигнал, т.е. если сигналы пути и уровня пришли одновременно, fo на выходе схемы 20 сформируется посылка из двух импульсов, Реверсивный счетчик 5 (фиг. 3) состоит из схем 21-23 совпадения (схемы И), триггеров 24 и 25 системы реверсивных счетчиков 26 (схемы ИЕ-6) с дешифраторами 27 (схемы ИД-3), коммутатора 28, схемы 29 суммирования (ИЛИ). При включении питания триггеры 24 и 25 и счетчик 26 устанавливаются в О. При опускании изделия счетчики работают в режиме суммирования (открыта схема 21). Выходы счетчиков соединены с соответствующими входами дешифраторов 27, выходы которых поступают в коммутатор 28. На схемах 23 совпадения набираются числа, соответствующие длине изделия, причем число, набранное на схеме 23. К соответствует полному погружению, разность чисел набранных на схемах 23,К и 23.К-1, соответствует уровню зеркала воды, т.е. верхняя кромка изделия находится на уровне зеркала воды. Разность чисел, набранных на схемах 23,К-1 и 23.К-2, соответствует длине первой к поверхности воды в баке части изделия, имеющего постоянное сечение и т.д. При опускании изделия все схемы 23.1,,..23,К-1 закрыты уровнем запрета с триггера 24, и только при наборе счетчиком числа, соответствующего 23.К, срабатывает триггер 24, разрешается работа остальных схем 23.1,..., 23.К-1 и выдается сигнал на выключение блока 6 времени. При наборе числа, соответствукхцего набору 23,К-1, срабатывает тригге-- 25 и 3 выдается разрешающий уровень на умножитель . Блок 6 времени (фиг. 4) содержит генератор 30, выдающий сигнал с частотой 1 Гц, схемы И 31, счетчики 32 с дешифраторами 33, триггер 34, коммутатор 35, схемы 36 совпадения, схемы ИЛИ 37. При включении питания триггера и счетчики устанавливаются в О. По сигналу с реверсивного счетчика разрешается работа схемы 31 и счетчик 32 начинает отсчитывать время . Выходы счетчиков соединены на соответствующие входы дешифраторов 33, выходы которых поступают в коммутатор 35. На схемах 36 выбраны числа, определяющие время выдержки соответствующей части изделия в воде Выходы счетчиков 32 поступают на вто рой вход блока 10 регистрации. При наборе числа, соответствующего схеме 36, срабатывает триггер 34 и на выходе А появляется единичный сигнал Умножитель 8 (фиг. 5) состоит из схем И 38-40, К-триггера 41, генератора 42 и счетчиков 43 и 44. Выпол нить импульсный датчик перемещения таким, чтобы, например, один импульс соответствовал 1 см практически невозможно (невозможно абсолютно точно сделать зубчатое колесо). Можно сделать, например, чтобы один импуль соответствовал 1,082 см или какомуто другому числу. В этом случае при регистрации возникает неудобство, напечатанное число не соответствует истинной длине извлеченной части изделия, необходимо производить дополн тельное умножение. В устройстве эту роль играет умножитель. При включении питания триггеры и счетчики устанавливаются в О, Импульс с реверсивного счетчика 5 раз решает работу схемы 38 и импульс с устройства разделения поступает на 1К-триггер 41, устанавливая его в 1, открывается схема 39, и импуль сы с генератора 42 поступают на вхо ды счетчиков 43 и 44. При наборе счетчиком 44 числа, набранного на схеме 40, триггер 41 устанавливается в О, запрещается работа схемы 39, обнуляется счетчик 44, и три гер 41 ждет прихода следующего импульса с устройства разделения. Таким образом, каждый импульс с устро ства разделения умножается на необ94ходимое число, -набранное на схеме 40. На выходе счетчика 43 имеется результат умножения. Устройство 9 дробления импульса (фиг. 6) состоит из схемы И 45 RvSтриггера 46, реле 47 времени, D-триггеров 48 и 49, схем И 50-52, счетчика 53, генератора 54, триггера 55 и схем И 56 и 57. Устройство необходимо для управления процессом печати. По первому выходному импульсу происходит запись кодов, соответствующих пройденному пути и времени, а по второму выходному импульсу обнуление счетчика 43 в умножителе 8. Система генератора 54, D-триггер 55, схемы 56 и 57 И формируют синхроимпульсы, разнесенные во времени. По приходу импульса со схемы 23 К-1 блока 3 разрешается работа схемы И 45. КаждьпТ первый импульс с датчика 2 перемещения поступающий через схему 45 на вход RS-триггера 46 переводит его в 1, Этот сигнал поступает на входы D-триггеров 48 и 49, в результате на выходе схемы 52 имеются посылки из двух импульсов, которые поступают на счетчик 53. Импульс с выхода Б идет на блок 10 регистрации, разрешая печать содержимого счетчика 43, умножителя 8 и счетчиков 32 блока 6 времени. {Импульс с второго выхода идет на об- нуление счетчика 43 умножителя 8. Через определенную выдержку, вырабатываемую реле 47 времени, длительность которой больше времени извлечения любой ступени, производится сброс счетчика 53 и триггера 46. Таким образом на печать выводится длина предыдущей извлеченной части изделия и время, когда началось извлечение следующей ступени изделия. Блок 10 регистрации представляет собой, например, печатающее устройство типа ТИПУ-16-3. Регулятор 7 состоит из тиристор1ПЫХ коммутаторов, которые включаются сигналом с блока времени, а выключаются сигналом с реверсивного счетчика. При включении коммутаторов шунтируется часть сопротивления, включенного в роторную цепь, и двигатель разгоняется. При выключении коммутаторов в poTopHjrio цепь вводится большое сопротивление, и двигатель тормозится.

Устройство работает следующим образом.

Сборка длинномерных изделий устанавливается на некоторый, заранее определенный, уровень над закалочным баком 11,и включается питание всей системы. При этом происходит обнуление всех триггеров и счетчиков системы, реверсивный счетчик 5 включается на режим суммирования, работа умножителя 8 и устройства 9 дробления запрещена.

Далее нагретые изделия опускаются в закалочный бак с жидкостью подъемным механизмом 1. Сигнал с импульсного датчика 2 перемещения поступает через устройство 4 на CJTM мирующий вход реверсивного счетчика 5 . Полное опускание изделий в бак фиксируется срабатыванием схемы 23. К. Подъемный механизм 1 останавливается оператором и далее процесс извлеченная ведется автоматически. При срабатывании соответствующей схемы 23.К подается сигнал на включение блока 6 времени, и блок времени начинает отсчитьшать первую вьщержку времени rio окончании которой схема 36 вьщеляет сигнал на переключение реверсивного счетчика на режим вычитания. При наборе числ соответствующего второй выдержке времени, срабатывает схема 36.9 и сигнал выдается на регулятор 7 скорости и включается подъемный механизм. Начинается извлечение изделия При срабатывании соответствующем 23.К-1, кромка изделия оказывается на уровне зеркала воды, при этом подается сигнал на разрешение работ умножителя 8 и устройства 9 дробления.

Реверсивный счетчик 5 .вьщает сигналы при наборе определенных чисел.

Числа соответствуют технологической программе и определяют места изменения сечения. При наборе в блоке 5 числа, соответствующего набору схемы 23.К-2, вьщается сигнал, регулятор 7 скорости и двигатель тормозится, изделие останавливается. При этом на счетчике 43 умножителя 8 набирается число, соответствующее длине извлеченной части изделия. По истечении следующей вьщержки времени блок времени подает сигнал в регулятор 7 скорости на включение двигателя. При приходе первого импульса с датчика 2 срабатывает устройство 9 дробления импульса и по первому импульсу блок 10 регистрации печатает содержимое счетчика 43 умножителя 8 и счетчиков 32 блока времени, а по второму импульсу сбрасьгоается счетчик 43 умножителя 8. При наборе следукнцего числа вновь происходит по сигналу с реверсивного счетчика 5 «станов подъемного механизма и т.д..

При извлечении длинномерного изделий уменьшается уровень воды в баке 11, при этом срабатывает датчик 3 уровня и на выходе его появляются импульсы, число которых зависит от того, насколько понижается уровень. Импульсы с блока 3 поступают на вход устройства 4 разделения.

В случае одновременного прихода импульсов с датчика 2 и датчика 3 устройство 4 разделения выдает на выходе два разнесенных во времени импульса. В результате реверсивный счетчик 5 считает большее количество импульсов, чем пришло с импульсного датчика 2 перемещения (что естественно, так как при извлечении длинномерного изделия за счет падения жидкости в баке большая часть ступени изделия извлекается из воды).

СИСТЕМА /ЩЯ ПРОГРАММНОЙ ЗАКАЛКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДВ;ЛИЙ, содержащая подъемный механизм, регулятор скорости, выход которого соединен с входом подъемного механизма, закалочный бак, соединенный с датчиком уровня, импульсный датчик перемещения, подсоединенный к выходу подъемного механизма, блок регистрации, блок времени, отличающаяся тем, что, с целью повьшения качества закалки длинномерных изделий и надежности в работе в нее введены устройство разделения, реверсивный счетчик, умножитель, устройство дробления импульсо в, причем выход импульсного датчика перемещения соединен с первым входом устройства разделения, а выход датчика уровня соединен с вторым входом устройства разделения, выход устройства разделения соединен с первым входом реверсивного счетчика и с первым входом умножителя, первый выход реверсивного счётчика подсоединен к входу блока времени, а второй выход реверсивного счетчика соединен с первым входом регулятора скорости, третий выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом устройства дробления имо S пульса, первьй выход блока времени соединен с вторым входом регулятора (Л скорости, а второй выход блока времени подсоединен к второму входу блока регистрации, третий выход блока времени соединен с вторым входом реверсивного счетчика, выход импульсного датчика перемещения соединен с первым входом устройства дробления импульса, первый выход которого подсоединен к третьему входу блока регистраэо 0) ции, а второй выход соединен с третьим входом умножителя, а выход умОд Од ножителя соединен с .гервым входом блока регистрации. ;о

ияп

вх.1

fnv

8л.2

Фиг. 2

Фиг.З

isunt

2

Ь

J5

39 Cbt-

5x.Z

f

г

Фиг.5