Устройство для правки цилиндрических изделий Советский патент 1980 года по МПК B21D3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для правки. Известно устройство для правки цилиндрических изделий, содержащее опоры для установки изделий, механизм правки, выполненный в виде силового цилиндра и установленного на его штоке бойка, а также следящую систему с датчиком контроля качества правки и датчиком давления силового цилиндра 1. Однако работу известного устройства характеризует трудность предварительного определения усилия правки и следовательно низкое качество правки. Целью изобретения является повышение качества правки. Это достигается тем, что следящая система снабжена элементом деления, датчиком скорости бойка, вход которого соединен с бойком, а выход со входом элемента деления, датчиком скорости изменения давления в силовом цилиндре, вход которого соединен с датчиком давления, а выход - с входом элемента деления, а также дифференциатором, и реле времени, связывающими выход элемента деления с механизмом правки. На фиг. I изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная характеристика перемещения бойка силового цилиндра; на фиг. 3 - временная характеристика перемещения штока датчика давления; на фиг. 4 - временная характеристика скорости бойка силового цилиндра (сигнал датчика скорости бойка силового цилиндра); на фиг. 5 - временная характеристика скорости штока датчика давления (сигнал датчика скорости изменения давления в силовом цилиндре); на фиг. 6 - временная характеристика отношения сигнала датчика скорости изменения давления в силовом цилиндре к сигналу датчика скорости бойка силового цилиндра; на фиг. 7 - временная характеристика сигнала на выходе дифференциатора; на фиг. 8 - временная характеристика сигнала на выходе аппаратуры управления. Изделие 1, подвергаемое правке, установлено в подвижные опоры 2, его кривизну определяют в подвижных центрах 3 датчиком 4. Боек 5 силового цилиндра 6 связан с датчиком 7 скорости бойка. Питание силового цилиндра 6 осуществляется от насоса 8. Рабочее давление силового цилиндра 6 фиксируется датчиком давления 9, связанным с датчиком скорости изменения давления в силовом цилиндре 10. Выходы датчиков скоростей 7 и 10 соединены со входом элемента деления 11, подключенного через дифференциатор 12 и реле времени 13 к аппаратуре управления 14. Реле времени 13 необходимо для устранения ложного отключения аппаратуры управления в момент пуска насоса 8 в начале цикла. Устройство работа ет следующим образом. Изделие 1, подвергаемое правке, устанавливают в подвижные центры 3. Вращая .изделие 1, определяют место и величину максимального прогиба с помощью датчика 4. Изделие ориентируют стрелой прогиба в направлении бойка 5, закрепляют в подвижных опорах 2, отводят подвижные центра 3, под место максимального прогиба подводят боек 5 силового цилиндра 6 и включают насос и следящую систему. Для того, чтобы следящая система не сработала (выключила насос 8) в период пуска насоса т, введено реле времени 13, исключающее отключение аппаратуры управления 14 на время задержки т г,. Время пуска связано с тем, что в начале рабочего цикла давление в силовом цилиндре 6 равно нулю, а движение бойка 5 силового цилиндра 6 начнется при давлении отличном от нуля. Это давление определяется сопротивлением в гидросистеме и трением в уплотнениях силового цилиндра 6. Этот скачок давления преобразуется датчиком скорости 10 в электрический сигнал и следящая система может дать ложное отключение насоса 8. После пуска боек 5 силового цилиндра 6 начинает выбирать холостой ход-участок Тц- TX, на котором боек движется равномерно с постоянной скоростью и датчик скорости 7 силового цилиндра 6 будет давать постоянный сигнал LJfe.aДатчик скорости 10 сигнала не дает, так как давление в период холостого хода постоянное. После выбора холостого хода начнется участок упругой деформации Тх - т. Характер перемещения и скорость бойка 5 силового цилиндра 6 не изменится, а характер перемещения и скорости щтока датчика давления 9 примет вид, показанный на фиг. 3 и 5. Это вызвано тем, что на участке упругой деформации давление в-силовом цилиндре 6 нарастает равномерно и датчик скорости 10 выдаст постоянный сигнал Ug.. В результате действия сигналов с датчиков .скорости 7 и 10 на выходе элемента деления 11 появится сигнал, пропорциональный отношению Uj.g./Uc.u,.(cM. фиг. 6). Когда напряжения в изделии 1 достигнут предела текучести (точка ty), материал начнет течь при постоянном давлении, т. е. боек 5 силового цилиндра будет перемещаться с той же скоростью; а щток датчика давления остановится и сигнал на выходе датчика скорости 10 исчезнет. Результирующий сигнал после элемента деления 11 примет нулевое значение. Этот скачок выделяется в виде импульса дифференциатором 12 (см. фиг. 7), который через аппаратуру управления отключает насос 8 (см. фиг. 8). Затем изделие 1 догибают на величину первоначально определенного прогиба, который контролируется датчиком 4. После этого Насос 8 отключают, а изделие 1 снимают и устанавливают новое. Описывая работу устройства для простоты взят идеальный случай, когда производительность насоса является постоянной величиной. Однако практически по мере увеличения давления производительность насоса; меняется за счет возрастающих уте чек, сжимаемости жидкости и т. д. Для исключения влияния изменения производительности насоса на работу устройства, в следящей системе установлены датчик скорости ,7 и элемент деления 1-1. При изменении производительности насоса 8 изменится скорость перемещения бойка 5 силового цилиндра 6, но во столько же раз изменится скорость перемещения щтока датчика давления 9, а отношение сигнала датчика 10 к сигналу датчика 7 не изменится, т. е. результирующий сигнал после элемента деления 11 не зависит от производительности насоса 8. Использование данного устройства для правки цилиндрических изделий позволит повысить качество правки. Это обеспечивается за счет правильного выбора необходимого усилия правки, которое зависит от материала, размеров вала, термической обработки и др.). Предлагаемое устройство позволяет выявить момент начала пластической деформации материала, и тем самым определить необходимое перемещение бойка для правки изделия, которое складывается из упругой деформации вала до начала пластической деформации и деформации на величину прогиба вала. Формула изобретения Устройство для правки цилиндрических изделий, содержащее опоры для установки изделий, механизм правки, выполненный в виде силового цилиндра и установленного на его щтоке бойка, а также следящую систему с датчиком контроля качества правки и датчиком давления силового цилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения качества правки, следящая система снабжена элементом деления, датчиком скорости бойка, вход которого соединен с бойком, а выход со входом элемента деления, датчиком скорости изменения давления в си5

ловом цилиндре, вход которого соединен с датчиком давления, а выход - с входом элемента деления, а также дифференциатором ,и реле времени, связывающими выход элемента деления с механизмом правки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 311683, кл. В 21 D 3/10, 1969.