Устройство контроля заполнения проволоки порошком в процессе волочения Советский патент 1981 года по МПК B21C51/00 

Изобретение относится к чёрной ме/таллургии, в частности к производству проволоки, и предназначено для управления процессом волочения при производстве порошковой проволоки. Известно устройство контроля запол нения порошком проволоки в процессе волочения путем пропускания проволоки .через.индуктивный датчик, питаемый переменным током, и создающие электро магнитное поле. Количество порошка в оболочке определяется по величине выходного напряжения датчика Недостатком этих устройств, является влияние электромагнитных свойств оболочки и порошка на точность контро ля заполнения порошком проволоки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, реализующее способ контроля заполнения проволоки порошком и состоящее из датчика измерения силы волочения после первой волоки, который через согласуюпшй усилитель и узел задержки соединен q первым входом блока сравнения Г23. Сила волочения N н f-м блоке равна . , (1) где Р; - давление на {-ю волоку, Q;j-, - протнвонатяжение перед i-M блоком. Величина является функцией электрических параметров привода (в случае электропривода), установленных заранее, и может в зна чительной степени меняться в процес се волочения. Это приводит к колебаниям давления Р{ на волоку Л имеется в виду зависимость между давлением Р. и противонатяжекнем Qf-v) Величина Q.; меняется на первых блоках, где эначеш1Я ее устанавливаются минимальными. Изменения f приводят к изменениям силы волочения Civ . Таким образсм, величина является функцией Параметров не только лен ты, коэффициента заполнения проволоки порошком, а также противонатяжения Q- J , т.е. зависит и от параметров привода, в связи с чем способ и устройство его реализз щее, обладают значительной погрешностью. Цель изобретения - повышение точности контроля заполнения проволоки порошком. Цель достигается тем, что устройство контроля заполнения проволоки порошком в процессе волочения, содержащее датчик измерения силы волочения после первой волоки, который через первый согласующий усилитель и узел задержки соединен с первым входом блока сравнения, дополнительно содержит датчик давления на последнюю волоку, второй усилитель и блок стабилизации противонатяжения, причем выход датчика давления на последнюю волоку через второй согласующий усилитель соединен со вторым входом блока сравнения. Блок стабилизации противонатяжени содержит блок умножения, два суммато ра, усилитель мощности, блок задания величины противонатяжения, датчик тока якоря двигателя и датчик тока возбуждения электродвигателя, причем первый вход блока умножения соединен с датчиком тока якоря, а второй вход блока умножения соединен с датчиком тока возбуждения электродвигателя, выход блока умножения соединен с пер вым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом дат чика давления на последнюю волоку, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выхо дом блока задания противонатяжения, выход второго сумматора соединен с усилителем мощности. На чертеже представлена функцион ная схема устройства контроля запол ния проволоки порошком в процессе в лочения . I Устройство состоит из датчика 1 измерения силы волочения после перв волоки, который через первый согласующий усилитель 2, узел 3 задержки соединен с первым входом блока 4 ср нения, на второй вход блока 4 сравн ния через второй согласующий усилит 5 подключен датчик 6 давления на по ледней волоке. Блок 7 стабилизации ержит блок 8 умножения, первый и торой сумматоры 9 и 10, усилитель 11 ощности, блок 12 задания величины ротивонатяжения, датчик 13 тока якоя двигателя и датчик 4 тока возбужения электродвигателя, причем первый ход блока 8 умножения соединен с датиком 13 тока якоря двигателя, а втоой вход блока 8 умножения соединен с датчиком 14 тока возбуждения электровигателя, выход блока 8 умножения соединен с первым входом первого сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 давления на последнкйо волоку, выход первого сумматора 9 соединен с первым входом второго сумматора 10, второй вход которого соединен с выходом блока 12 задания противонатяжения, выход второго сумматора 10 соединен с усилителем 11 мощности. Устройство работает следующим образом. Коэффициент заполнения проволоки порошком К« определяют по формуле . 2) где Р - давление на последнюю волокуi N;, - сила волочения после первой волоки; К1,Кц - коэффициенты пропорциональности, определяемые в процессе тарировки. Сила волочения N на первом блоке, измеренная уялом 1, равна .Р,0,Величина давления на первую волоку Р. определяет параметры ленты (тол- . щина, ширина, механические свойства) и не зависит от количества порошка в ленте, так как лента, сформированная форм5пощим устройство в трубку, не заполняется полностью порошком перед первой волокой. Кроме того, так как лента на первом блоке не обладает достаточной прочностью (дефекты ленты, несформирована как проволока) , обжатия делаются малыми. Поэтому величина R( характеризует только параметры ленты. Величина противонатяжения Оо перед первым блоком практически постоянна, хотя и зависит в какой-то степени от параметров ленты. Таким образом величина N - сила волочения на первом

блоке, выделенная узлом 3, характеризует свойства ленты.

Величина Р отражает как параметры ленты, так и количество порошка в ней, а также изменения Q,: . Наиболее четкая зависимость Р;| от количества порошка наблюдается только на последнем блоке, так как даже при полностью законченной ленте порошком . (например, на последнем блоке ) между отдельными частицами порошка имеются пустоты, которые постепенно исчезают по мере дальнейших обжатий в процессе волочения. Исследования показывают, что нет четкой зависимости на промежуточных блоках козффициента заполнения проволоки порошком от Р . При изменениях коэффициента заполнения на 20-30% от номинального величина Р;| на промежуточных блоках практически не меняется, хотя проволока порошком заполнена полностью уже после второго блока. Наиболее четка зависимость прослеживается лишь на последнем блоке, где под действием температуры и давления происходит спекание порошка. Чтобы исключить

влияние противонатяжения Q

межn-vfiy последним и предпоследним блока- . ми на величину давления на последнюю волоку Pf, , стабилизируется величина Qn-n существующими устройствами (блок 7). Таким образом, на первый вход блока 4 сравнения подается значение силы волочения после первого блока N, с выхода датчика измерения силы волочения, через первый согласующий усилитель 2 и узел 3 задержки, учитьшающий транспортное запаздывание, а на второй вход блока 4 сравнения подается значение давления иа последчкио волоку Р,, снимаемое с датчика 6 давлеиия, через второй согласующий усилитель 5, усилитель, коэффициент усиления которого выбирается в процессе тарировки. Результирующее значение блока 4 сравнения представляет собой коэффициент заполнения проволоки порошком.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения коэффициента заполнения проволоки порошком, что значительно снизит количество отходов порошковой проволоки. Исследования. показывают, что 5-10% готовой продукции идет в брак. Повьш1ение точности измерения козффициента заполнения проволоки порошком позволяет повысить производительность на 5-8%.

Формула изобретения

Устройство контроля заполнения проволоки порошком в процессе волочения, содержащее датчик измерения силы волочения после первой волоки, который через первый согласующий усилитель и узел задержки соединен с первым входом (блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью Повышения точности коитроля заполнения проволоки порошком, оно дополнительно содержит датчик давления на последнюю волоку, второй согласуюпдай усилитель и блок стабилизации противонатяжения, причем выход датчика давления на последнюю волоку через второй усилитель соединен со вторым входом блока сравнения.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок стабилизации противоиатяжения содерлшт блок умножения, два сумматора, усилитель мощности, блок задания величины про тнвонатяжения, датчик тока якоря двигателя, датчик тока возбуждения электродвигателя, причем первый вход блока умножения соединен с датчиком тока якоря двигателя, а второй вход блока умножения соединен с датчиком тока возбуждения электродвигателя, выход блока умножения соединен с пер вым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика давлеиия на последнюю волоку, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока задания противонатяжения, выход второго сумматора соединен с усилителем мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Н 429867, кл. В 21 С 51/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 246465, кл, 8 21 С 51/00, 1969.

п