Способ стабилизации исходного положения заготовки на трубосварочной машине и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК B21C37/06 

dF cfr

т(8ремя)

2. Устройство для стабилизации исходного положения заготовки на трубосварочной машине, содержащее привод валков формовочно-калибровочного стана с блоком управления, датчик усилия на шовсжимающих валках, переключатель, элемент запоминания заданного усилия, дифференциальный усилитель для формирования позиционных сигналов Есть Нет о наличии положительного и отрицательного отклонений текущего усилия от заданного значения, дифференциальный усилитель для формирования позиционных сигналов о наличии отклонения скорости изменения усилия, причем выход датчи- ка соединен с входом переключателя, первый выход которого соединен с входом элемента запоминания, а второй выход соединен как с входом дифференциального усилителя для формирования позиционных сигналов о наличии отклонения скорости изменения усилия, так и с первьш входом дифференциального

Изобретение относится к трубному производству и мож1ет быть использовано при автоматической стабилизации исходного продольного положения сформированной заготовки перед пуском трубосварочной машины после её технологической остановки.

Цель изобретения - экономия металла путем уменьшения длины участка непровара, образовавшегося вследствие выбега заготовки после отключения сварочного тока, и увеличение срока службы оборудования.

На фиг.1 показаны временные диаграммы изменения усилия F в шовсжимающих валках при технологической остановке и последующем возвратном перемещении сформованной заготовки

dF и скорости изменения -тг иллюст, .QI

рирующие способ стабилизации исходного положения заготовки; на фиг.2- устройство, реализующее предлагаемый способ.

Остановка процесса от момента отключения сварочного тока и питания

усилителя для формирования позиционных сигналов о наличии положительного и отрицательного отклонений текущего усилия от заданного значения, при этом второй вход последнего соединен с выходом элемента запоминания, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено блоком совпадения сигналов, один вход которого соединен с выходом Нет положительного отклонения дифференциального усилителя для формирования позиционных сигналов Есть Нет о наличии положительного и отрицательного отклонений текущего усилия от заданного значения, вто- рой вход соединен с выходом Нет дифференциального усилителя для фор- мирования сигналов Есть - Нет о наличии отклонения скорости изменения усилия, а выход соединен с входом блока управления приводом вращения валков формовочно-калибровочного стана.

двигателей вращения валков формовочно-калибровочного стана характеризуется выбегом заготовки, протяженность которого превьшает длину кромок, нагретых в момент отключения до уровня, достаточного для их пластической деформации и сваривания.

Вследствие этого наблюдавшееся до остановки усилие в шовсжимающих валках (фиг.1) после отключения

сварочного тока возрастает и стабилизируется на уровне F, который определяется упругой деформацией, заготовки на участке ее выбега с несваренными кромками. При этом начало переходного участка с наибольшей крутизной изменения усилия соответствует проходу через осевую плоскость валков сварочной точки.шва.

в начале возвратного перемещения заготовки усилие в шовсжимающих валках уменьшается до.уровня Fp , что происходит вследствие частичной остаточной деформации несваренных кромок

при выбеге заготовки в прямом направлении, однако FP .

Далее с момента прохода сварочной .точки через осевую плоскость валков FP резко снижается до уровня F , которое меньше усилия , что объясняется, например, сокращением размеров сварной трубы после остывания шва. Если при возврате заготовки выполняется условие FP 6 , то выходу сварочной точки в требуемую координату перед шовсжимающими валками соответствует уменьшение до нуля скорости изменения усилия dF/dt.

Предлагаемый способ заключается в том, что в начале технологической остановки запоминают в качестве заданного усилие на шовсжимающих валках, а перед пуском трубосварочной машины обратным включением двигателей, вращения валков формовочно-ка- либровочного стана производят возвратное перемещение сформованной заготовки, которое прекращают при усилии в шовсжимающих валках, не превышающем заданного, и скорости изменения этого усилия, равной нулю.

В указанный момент прекращения возвратного перемещения сварочная точка сформованной заготовки оказывается перед осевой плоскостью шов- сжимаю1цих валков, вследствие чего при последующем пуске трубосварочной машины уменьшается длина несваренного участка шва, образовавшегося при остановочном выбеге.

.

Способ осуществляют следующим образом.

В момент подачи команды на технологическую остановку, выполняемую путем взаимозависимого отключения при- водных двигателей формовочно-калибровочного стана и сварочного генератора, запоминают величину усилия на шовсжимающих валках. Перед пуском трубосварочной машины включают двига тели формовочно-калибровочного стана в обратном направлении -вращения валков и контролируют отсутствие положительной разности текущего и запом- (ненного значений усилия, отсутствие отклонения скорости изменения текущего усилия от нулевого значения и наличие совпадения двух з азанных состояний. В момент появления такого совпадения выдают команду на от- ключение приводных двигателей формовочно-калибровочного стана. Сформованная заготовка при этом останавли

10

5

0

5

5

0

вается в исходном пусковом положений перед шовсжимающими валками.

Устройство для стабилизагСии исходного положения заготовки на тру босварочной машине содержит датчик 1 усилия на шовсжимающих валках (фиг.2), переключатель 2, вход которого соединен с выходом датчика усилия на шовсжимающих валках, элемент 3 запоминания заданного усилия, вход которого соединен с первым выходом переключателя, дифференциальный усилитель 4 для формирования позиционных сигналов о наличии положительного и отрицательного отклонений текущего усилия от заданного значения, первый вход которого соединей с вторым выходом переключателя, а второй вход соединен с выходом элемента запоминания заданного усилия, дифференциальный усипитель 5 для формирования позиционных сигналов о наличии отклонения скорости изменения усилия, вход которого соединен с вторым выходом переключателя, блок 6 совпадения двух позиционных сигналов, первый вход которого соединен с выходом Нет положительного отклонения дифференциального усилителя для формирования позиционных сигналов о наличии положительного и отрицательного отклонений текущего усилия от заданного значения, второй вход соединен с выходом Нет дифференциального усилителя для форми- ;рования позиционных сигналов о наличии отклонения скорости изменения усилия, а выход соединен с входом блока управления приводом валков . формовочно-калибровочного стана.

Устройство работает спедуюп(им об-, разом.

В пускоостановочном и установнв- шемся режиме производства датчиком 1 измеряют усилие На шовсжимающих валках. В установившемся peaoiMe сварки переключатель 2 устанавливают в положение запоминания усилия сварки. По команде на технологическую остановку в элементе 3 производят запоминание значения этого усилия, после чего переключатель 2 переводят в положение настройки..

Перед пуском трубосварочной маши ны включают на вращение в обратном направлении двигатели валков формовочно-калибровочного стана, при этом в блоке 4, представляющем устройство

вычитания сигналов с двухпозициониым выходом по каждому знаку их разности, из текущего значения уси-пия вычитают заданное значение, запомненное в элементе 3, а в блоке 5, представляющем устройство вьтитания сигналов с двух- позиционным выходом, из текущего значения усилия вычитают его сглаженное значение. Параметры цепи сглаживания в блоке 5 подбирают таким образом, чтобы текущее и сглаженное значения усилия уравнивались в течение минимального времени с момента стабилизации скорости изменения текущего усилия, что обеспечивает малоинерцион- ное формирование позиционного сигнала Нет при достижении нулевой скорости. В процессе возвратного перемещения заготовки усилие на шовсжимаю- ших валках изменяется согласно пока- занному на фиг.1, таким образом, при достижении сварочной точкой требуемо координаты перед шовсжимающими валками на выходе блока 4 формируется позиционный сигнал Нет положитель-

фиг.2

Редактор Е.Копча

Составитель В.Ганюшин Техред О.Гортвай

Зсказ 4050/11Тираж 783Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР

.по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. З жгород, ул. Проектная, 4

ного отклонения усилия, а на выходе блока 5 - позиционный сигнал Нет отклонения скорости от нулевого зна- .чения. Выходные сигналы блоков 4 и 5 подают на вход блока 6 совпадения, на выходе которого при одновременном наличии указанных сигналов Нет формируется позиционный сигнал, выключающий двигатели валков формовочно- калибровочного стана.

Таким образом, выполнение возврат- ного перемещения заготовки с прекращением его по совокупности сигналов об усилии и скорости его изменения на щовсжимающих валках позволяет обеспечить стабилизацию исходного положения сформованной заготовки перед пуском трубосварочной мащины и тем самым дос гичь уменьщения длины несваренного участка щва, образовавшегося при остановочном выбеге, и увеличить срок службы оборудования, испытывающего после данной настройки меньшие эксплуатационные нагрузки.

ЭК

/fffffOftyy/rfffff- ffffutff- SON 8ал1Ф8 (popfffffOVHO-frffffl/-ffflOSOfffOlO

emof/cf

Корректор А. Зимокосов

I. Способ стабилизации исходного положения заготовки на трубосварочной машине, включающий контроль наличия отклонения скорости изменения усилия, контроль наличия отклонения усилия от заданного значения, отличающийся .тем, что, с целью экономии металла путем уменьшения длины участка непровара, перед пуском трубосварочной машины после ее технологической остановки производят возвратное перемещение заготовки, которое прекращают при усилии на шов- сжимающих валках, не превышающем заданного, и скорости изменения этого усилия, равной нулю, а в качестве .заданного запоминают значение усилия, которое определяется перед технологической остановкой в момент отключения сварочного токаi СЯ Сбарка. OcTOHoSovHifu KxHO/roeuvfC- Sostpamnof 8шег {коя паузо {перемещмт 1 4i