Устройство для перемещения ферромагнитного материала Советский патент 1987 года по МПК B21D43/18 B30B15/30 

1

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано для перемещения ферромагнитного материала.

Целью изобретения является расши- рение технологических возможностей путем перемещения материала в различных направлениях.

На фиг.1 изображено устройство дл перемещения феромагнитного материала с индукторами прямоугольной формы; на фиг.2 - то же с индукторами кольцевой формы, на фиг.З - вид А на фиг,1, на фиг.4 - направление тяговых сил индукторов прямоуголь ной формы; на фиг.З - направление тяговых 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 качения} на фиг.9 - вид Б на фиг.8.Устройство содержит линейные асихронные электродвигатели 1-3.

Индукторы электродвигателей 1 и вьшолнены прямоугольной формы, а индукторы электродвигателей 3 - кольцевой формы. Между линейными асинхронными электродвигателями 1-3 смонтированы опоры 4 качения.

Каждая 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.

Ролики 12 одного диска 10 смещены относительно роликов 12 другого

диска 10 на 45°.

Индукторы электродвигателей 1 и 2 расположены взаимно перпендикулярными рядами и содержат трехфазные обмотки 13 и 14. Индукторы электро- двигателей 3 содержат трахфазные обмотки 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 управления и блока 22 управления.

Индукторы электродвигателей 3 вы- полнены в виде концентрично расположенных колец. Линейные асинхронные электродвигатели 1-3 смонтированы на основании 23.

5

1

с

Q

-

0

0

2562

Устройство работает следующим образом.

На опоры 4 качения помещается металлический лист 24, а в обмотки индукторов подается электрический ток. При протекании трехфазного тока в обмотке 13 индуктора 1 возбуждается магнитное поле, бегущее вдоль координаты X. Бегущее магнитное поле индуктирует в металлическом листе 24 электродвижущие силы, от действия которых в нем возникают вихревые токи, В-результате взаимодействия вихревых токов с бегущим магнитным полем создается тяговое усилие F, направленное вдоль координаты X.

, При изменении порядка следования фаз в обмотке 13 направление действия силы Fj изменяется на противоположное. Под действием сил F осуществляется возвратно-поступательное движение листа по координате X (фиг.4).

При включении обмоток 14 индукторов электродвигателей 2 возбуждается 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 создается результирующее тяговое усилие, направленное по диагонали, а при включении обмоток индукторов та- .ким образом, чтобы они создавали разнонаправленные магнитные поля (фиг.4), осуществляется вращательное движение листа. Путем различных сочетаний включения индукторов можно обеспечить плоскостное манипулирование листом по более сложным траекториям.

Таким же образом осуществляется двухкоординатное манипулирование листом с помощью индукторов кольцевой формы. При одновременном включении обмоток 15 и 17.так, чтобы создаваемые ими силы действовали в одном направлении, результирующая сила тяги 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 поля, направленные по (или против) часовой стрелке, обеспе

чивается круговое вращение листа (фиг.5). Соответствующее сочетание включений обмоток кольцевых индукторов дает возможность перемещать лис в любом направлении на плоскости.

Плавным изменением напряжения, подводимого к обмоткам, или количес вом включенных индукторов можно изменять величину тяговых усилий и тем самым регулировать скорость пере мещения листа.

Обмотки индукторов присоединены к трехфазной сети посредством силового коммутатора, управляемого блоком 21, который регулирует время включения и количество включенных индукторов для обеспечения заданного закона перемещения листа при его обработке.

Кроме тяговых сил, действующих в направлении движения, индукторами линейных электродвигателей создаются нормальные силы, направленные перпендикулярно рабочей поверхности индуктора и поверхности перемещаемого листа. При манипулировании ферромагнитным листом под действием этих сил возникает значительное притяжение листа к индукторам,(сила притяжения в несколько раз превьшает тяговое усилие). При нижнем расположении индукторов распределенные силы тяжести и притяжения (р,q), действующие на стальной лист толщиной h, вызывают его прогиб f при расстоя НИИ между опорами « (фиг. 6).. Прогиб листа уменьшает воздушный зазор между индукторами и листом, что приводит к изменению электромеханических характеристик линейного электродвигателя. Если расстояние между опорами слишком большое, сила притяжения может вызвать недопустимо большой прогиб листа. В предельном случае, ког- да прогиб листа выбирает весь зазор возникает захват листа индуктором и его перемещение становится невозможным .

Для повьш1ения надежности работы

И стабилизации электромеханических характеристик манипулятора расстояние между опорами не должно быть больше определенной величины. С этой целью опоры предлагаемого манипуля-

0

5

j

0

5

0 5 0

i

тора устанавливаются взаимно перпендикулярными рядами в вершинах квадратов со стороной q (фиг.1 и 2). Экспериментальными исследованиями установлено, что расстояние между опорами а при толщине листа h и допустимом прогибе f может быть определено из выражения

OFk

а коэффициент k для стальных листов равен 40 м .

Формула изобретения

1. Устройство для перемещения ферромагнитного материала, содержащее основание, на котором смонтированы индукторы линейных асинхронных электродвигателей с обмотками,силовой коммутатор для подключения обмоток к сети трехфазного тока и опоры качения для перемещения материала, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем перемещения материала в различных направлениях, оно снабжено дополнительными индукторами с обмотками и блоком программного управления, соединенного с силовьм коммутатором, при этом индукторы расположены параллельными рядами, а опоры качения смонтированы на основании между индукторами.

2.. Устройство по П.1, о т л и- ч а ю щ е-е с я тем, что,индукторы выполнены прямоугольной формы, а индукторы смежных рядов развернуты один относительно другого на 90 .

3.Устройство по пЛ, отличающееся тем, что индукторы

выполнены кольцевой формы, а их об- ложки вьтолнены в виде колец и расположены по окружности.

4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, опоры расположены одна от другой на расстоянии а определяемом из выражения

uin

где k - эмпирический коэффициент

для стальных листов, равный 40

f - прогиб материала, м, h - толщина материала, м.

v

. L

-(- -

№ Г7 fff

tfiuf.Z

Изобретение относится.к области :холодной обработки металлов давлением, в частности к устройствам для перемещения ферромагнитного материала. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем перемещения материала в различных направлениях. Материал, металлический лист, укладывается на опоры качения. В обмотки индукторов линейных асинхронных электродвигателей подается напряжение от сети трехфазного тока. В индукторах создаются бегущие магнитные поля, направленные в различных направлениях. При изменении порядка подключения обмоток блоком программного управления материал перемещается в различных направлениях, что позволяет манипулировать листомо 3 з.п. ф-лы, 9 ил. с СО

bud A

1 T3 2

ISOf

2

I

I

1

23

О

о

(pt/s3

FpfS

Ррез

Fpfs

cfju&.5

фиг. 6

Фиг

pus.9

Редактор О.Головач

Составитель И.Ментягова

Техред и.Попович Корректор С.Черни

Заказ 76/12Тираж 733 ,Подписное

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4