Устройство автоматического управления процессом электродуговой наплавки Советский патент 1991 года по МПК B22D13/12 

Изобретение относится к наплавке, в частности к устройствам управления установками для электродуговой наплавки независимой электрической дугой.

Целью изобретения является повышение качества наплавки за счет автономного ведения процесса, включающего зажигание и поддержание горения между электродами, равномерный прогрев втулки по всей длине, прекращение нагрева путем развода электродов при достижении температуры на поверхности заготовки.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства применительно к пневматической аппаратуре регулирования; на фиг.2 - структурная схема функционального блока.

Устройство содержит два контура стабилизации, включающие датчики 1 и 2 положения, пневматические регуляторы 3 и 4, испольнительные механизмы 5 и 6, блок 7 логики, реле 8 температуры, коммутатор 9, генератор 10 линейно изменяющегося сигнала, функциональный блок 11, конечные выключатели 12 и 13.

Функциональный блок 11 (фиг.2) содержит триггеры 14 и 15, элементы ЗАПРЕТ 16, 17, временные задержки 18, 19. элементы ЗАПРЕТ 20,21, временные задержки 22, 23, элемент 24 памяти, триггер 25 управления, входы 26 и 27, выходы 28-32,

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 положение электродов механически связаны со штангами, на которых закреплены электроды, между которыми зажигается дуга. Они однозначно

&

ю VI со

V4

преобразуют изменение положения штанги в пропорциональный пневматический нал. Выходное давление обоих датчиков через коммутатор 9 заводится соответственно в пневматические регуляторы 3 и 4 В каче стве регулирующих устройств использованы стандартные пропорциональные регуляторы системы СТАРТ ПР2 5 Выходное давление с регуляторов 3 и 4 ijepe3 блок 7 логики заводится в мембранные рычаж ные исполнительные мехрчизмы 5 и 6 которые при изменении выходного давления регуляторов соответствующим обоазом пе ремещают штанги с электродами Блок 7 логики выполняет следующие функции

При наличии сигнала о токе дуги и отсут ствиии сигнала с реле 8 температуры о до стижении заданного значения температуры выходы регуляторов 3 м 4 подключены к входам исполнительных механизмов 5 и 6 и система автоматического регулирования от слеживает положение штанг в соответствии с заданиями получаемыми регуляторами i и 4 При срыве горения дуги или в начальный момент времени сигнал о наличии тока от сутствует, исполнительные механизмы 5 6 отключаются от регуляторов 3 и 4 и на нил подается давление от задатчика Электродн сводятся до касания те до зажигания дуги При достижении на поверхности заготовки заданного значения температуры репе 8 температуры выдает единичный сигнал при этом исполнительные механизмы сткпючз ются от регуляторов и соединяются г атмог ферой Штанги расходятся процргс наплавки прекращается

Если задание на входах регулятора HP меняется система автоматического регули рования находитг я в гос гоянии покое и дла горит в одной и той же зоне без перемгчце

НИИ

Коммутатор 9 предназначен для пзме некие направления движения электродов

Для обеспечения равномерного движе ния электродов на регуляторы 3 и 4 подает ся равномерно изменяющееся задание от генератора 10 причем иди и из контурогз получает линейно возрас тающее а второй линейно убывающее давление

Управляет работой генератора 10 и ком мутатора 9 функциональный блок 1 I выпол няющий следующие функции обеспечение регулируемой задержки дуги на концах наплавляемой заготовки так как потери тепла за счет нагрева фланцев здесь выше изменение направления движения электродов по сигналам конечных выключателей 12 и 13, сброс генератора 10 линейно изменяю щегося сигнала в исходное состояние

На влоде функционального блока име- два трип ера 14 и 15 управляемые сигналами с конечных выключателей 26 и 27, установленных у торцов заготовки Выходы

с триггеров заводятся на элементы ЗАПРЕТ 16 и 17, а также через временные задержки 18 и 19 на элементы 20 и 21. Операция ЗАПРЕТ нэ элементах 16 и 17 осуществляется по выходным сигналам этих же тригге0 ров с регулируемой задержкой по времени, реализованной на элементах 22 и 23 временно. задержм-i Это позволяет обеспечить pei/лируемые задержки у торцов 3aiOiORM/i сигналы с элементов

5 ЗАПРЕТ 1R и 7 выходов 28 и 29 обеспечивают сбиос rei ератора в исходное состояние и запоминание сигнала с него на элемент 24 Работой комму ора управляет ioi-ггер 25 ,-1 оход которого заводятся сиг0 налы с ЭПРМР ,тов ЗАПРЕТ 20 и 21 Операция 3AT1PL Г в них осуществляется по гигн-1/чм с выходов 28 и 29

Изобретениг пооропяет использовать оит/оы стабилизации движения электрог /IJB для управления процессом наплавки причем ведение его обеспечивается в авто- чомнпм ррж . ме Использование непрерыв ной исгемь, окулирования повышает точность угфячлпния по сравнению с изве0 t тной дискр ной системой и тем самым

улучшается 1 зчество процесса наплавки

Формула изобретения

1Устроисгво автоматического управле ния процессом электродуовои наплавки

5 иодержащее два контура стабилизации, i-аждыи из которых выполнен из последова тельно соединенных датчиков положения и регуляторов а также исполнительный ме хпнизм от ли 1эющеесятем что с целью

0 повышения качества наплавки оноснабже но блоком ло ики реле температуры гене- fатором гчнейно изменяющегося сигнала функциональным блоком устройством ком мутации и двумя конечными выключателя

Г Mi1, ciачовлепными на исполнительном механизме при этом выходы блока логики подключены к исполнительным механиз мам а его входы соединены с выходами регуляторов и оеле температуры, к входам

0 коммутатора подкпючены выходы генерато ра линейно изменяющегося ситала а его ьыходы соединены с входами регуляторов их )/1Ы функционального блока связаны с ко ночными выключателями, а выходы - с гене

5 раторэм линейно изменяющеюся сигнала

2Устройство поп 1,отличающее- с я тем чго функциональный блок выполнен в виде трех триггеров четырех элементов ЗАПРЕТ и двух регулируемых инерционных зиеньев причем входы двух триггеров сое

динены со входами функционального блока, а их выходы подключены на элементы ЗАПРЕТ и на регупируемые инерционные звенья, выходы которых соединены с запрещающими входами двух элементов ЗАПРЕТ, выходы с этих элементов

подключены к двум выходам функционального блока и заведены на запрещающие входы других двух элементов ЗАПРЕТ, выходы которых соединены с входами третьего триггера, выход соединен с одним из выходов функционального блока.

Изобретение относится к устройствам управления установками для электродуговой наплавки тел вращения. Цель - повышение качества наплавки путем создания системы автоматического управления, обеспечивающей автономное ведение процесса. Введенные контуры стабилизации движения электродов содержат блок логики, функциональный блок, генератор с устройством коммутации и реле температуры, причем блок логики, включенный между регулятором и испольнительным механизмом, управляется сигналами реле температуры, устройство коммутации включено между входами регуляторов и выходами датчиков положения, функциональный блок по сигналам конечных выключателей управляет коммутатором и генератором линейно изменяющегося сигнала, что обеспечивает зажигание дуги, синхронное перемещение электродов относительно поверхности наплавки и прекращение нагрева по достижении требуемой температуры на поверхности заготовки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. со