Устройство для контроля степени развальцовки труб Советский патент 1980 года по МПК B21D39/06 

Изобретение относится к области крепления труб в отверстиях трубной решетки методом развальцовки труб. Известно устройство для контроля степени развальцовки труб в зависимости от крутящего момента на веретена вальцовки, передаваемого электродвигателем, подключенным к сети переменного тока, содержащее управляемый аппарат с рабочим орган)М и контрольный прибор 1 .. Недостаток устройства заключается в том, что при его работе не учи тывается фактический, диаметр отверс тий трубы. Целью изобретения является повышение качества развальцовки; Поставленная цель достигается тем,что управляемый аппарат выполнен в виде стакана и полого эластичного элемента,образующих совместно с трубо и трубной решеткой камеру,соединенную с источником сжатого воздуха и контрольным прибором, который выпол нен в виде задатчика давления, пневматического компаратора, логического элемента И, счетчика импульсов и схемы -овпадения, при этом выход задатчика давления соеди нен с одним из входов компаратора, другой вход которого соединен с камерой управляемого аппарата, а выход подключен к одному из входов логического элемента И, другой вход которого соединен с выходом датчика числа оборотов рабочего органа, а выход - с одним из входов счетчика импульсов, другой вход которого подключен к схеме управления двигателем привода вргидения рабочего органа, а выход - к одному из входов схемы совпадения, другой вход которой соединен с Зс1Датчиком числа оборотов, А пыход - со схемой управления двигателем. На чертеже схематично показано описываемое устройство. Устройство для контроля степени развальцовки труб состоит из управляемого аппарата, контрольного прибора и схемы управления двигателем. На рабочем органе 1 управляемого аппарата находится стакан 2 с кольцевой эластичной прокладкой 3, который 5хестко закреплен на корпусе рабочего органа 1. Внутрь стакана .помещен полый эластичный элемент -4

Прокладка 3 и элемент 4 предназначены для герметизации камеры 2 от внешней среды.

В контрольном приборе находится задатчик 5 давления, пневматический компаратор 6, на выходе которого появляется сигнал при равенстве выходных сигналов от задатчика 5 давления и камеры Z; датчик 7 числа оборотов рабочего органа и логический элемент И 8, на выходе которого появляются электрические сигналы тогда, когда будут оба сигнала на его входах; счетчик 9, который считает входные импульсы элемента 8 и при нажатии кнопки Пуск возврашается в нулевое соетояние; эадатчик 10 числа оборотов и схема 11 совпадения, которые подают сигнал Стоп в схему управления двигателем, когда входные сигналы от задатчика 10 числа оборотов и счетчика 9 импульсов равны.

Кроме того, управляемый аппарат содержит двигатель 12 и редуктор 13, с помощью которых развальцовывается соединение труба 14 - трубная решетка 15.

До начала работы на задатчике 5 давления устанавливается давление, равное максимально возможному давлению в камере Z.

На задатчике 10 числа оборотов устанавливается число оборотов, соответствующее необходимой деформации трубной решетки при полной развальцовке соединения труба - трубная решетка.

Работает устройство следуквдим образом.

При нажатии Пуск счетчик 9 импульсов возвращается в нулевое состояние, схема управления двигателем включает двигатель 12 в сеть, вал двигателя и рабочий орган 1 начинают вращаться, происходит развалцовка трубы 14 в трубной решетке 15

Одновременно в полый эластичный элемент 4 подается сжатый воздух под давлением, в результате чего перекрывается воздушный зазор между стаканом 2 и трубой 14.

Кроме того, сжатый-воздух подается в камеру Z, но до устранения зазора между трубой 14 и трубной решеткой 15 давление в камере Z низкое. Сигнал, поступакидий из камеры на вход пневматического компаратора б, меньше сигнала, подаваемого с задатчика 5 давления, и на выходе компаратора 6 сигнала не будет.

После того, как в процессе развальцовки внешний диаметр трубы 14 становится равным внутреннему диаметру отверстия в трубной решетке 15, т.е. после ликвидации зазора давление в камере Z становится равным давлению, подаваемому с выхода

задатчика 5 давления, и пневматичес кий компаратор б срабатывает, на вы ходе его появляется сигнал, поступающий на один из входов логическог элемента И 8.

Этот сигнал является разрешающим для формирования на выходе элемента 8 сигналов, аналогичных поступающим на его второй вход с датчика 7 числа оборотов рабочего органа.

Таким образом, именно наличие камеры Z позволяет зафиксировать момент ликвидации зазора между трубой и трубной решеткой и подать разрешающий сигнал.

На счетчике 9 импульсов формируется действительное значение числа оборотов рабочего органа 1. При равенстве сигналов с задатчика 10 числа оборотов и счетчика 9 импульсов, т.е. заданного и действительного значений чисел оборотов рабочего органа 1, срабатывает схема 11 совпадения, на выходе которой появляется сигнал, подаваемый в схему управления двигателем и предназначенный для остановки двигателя. Процесс .развальцовки окончен.

Таким образом, наличие датчика 7 числа оборотов рабочего органа, отсчет оборотов которого начинается после полного соприкосновения трубы с трубной решеткой, и задатчика 10 числа оборотов, который дает возможность рабочему органу сделать зАданное число оборотов после полг ного соприкосновения трубы с трубной решеткой, позволяет развальцовывать соединение с одинаковой и необходимой деформацией трубы и трубной решетки при различных технологических условиях и качестве материала.

В данном устройстве развальцовка трубы и трубной решетки осуществляется по заданному числу оборотов рабочего органа, которые прямо пропорциональны осевому перемещению рабочего органа, и следовательно, прямо проп9РЦИональны радиальной деформации трубной решетки, которая в конечном счете определяет прочность и плотность развальцованного соединения.

При этом устраняется влияние на качество работы устройства ряда непрерывно изменякядихся параметров, а именно: моментов трения в редукторе и паре труба - рабочий орган (инструмент), отклонение размеров трубы и отверстия от установленных и твердости материалов трубы и трубной решетки. Поскольку устройство обеспечивает счет числа оборотов рабочегооргана только после полного соприкосновения трубы с трубной реше кой,т.е.после полного исключения проскальзывания рабочего инструмента относительно трубы, то качество