Устройство для контроля степени развальцовки труб Советский патент 1982 года по МПК B21D41/02 

1

Изобретение относится к машиност-. роению, в частности, к системам управления оборудования для обработки давления.

Известно устройство для контроля степени развальцовки труб, содержащее соединенные с компаратором блок управления приводным электродвигателем и измеритель его активной мощности П1.

Это устройство не обеспечивает учета потерь энергии в приводном электродвигателе и системе передач к рабочему органу, что снижает точность контроля степени развальцовки труб.

С целью повышения точности контроля известное устройство для контроля степени развальцовки труб, содержащее соединенные с компаратором блок управления приводным элек тродвигателем и измеритель его активной мощности, снабжено датчиком

частоты вращения приводного электоодвигателя, блоками измерения крутящего момента привода и его динамической составляющей, а также сумматором, причем блок измерения крутя5 щего момента выполнен в виде соединенных между собой элемента деления активной мощности электродвигат я на частоту его вращения и элемента учета коэффициента полезного

10 действия привода, при этом входы сумматора соединены с выходами блоков измерения крутящего момента привода и его динамической составляющей, а выход сумматора подключен к входу

15 компаратора , выход датчика частоты вращения приводного электродвигателя соединен с входами блока измерения динамической составляющей кру тя1дего момента привода и упомянутого элемента деления, ко второму вхоп ду которого подсоединен выход измерителя активной мощности электродвигателя.

На чертеже изображена блок-схема устройства для контроля степени развальцовки труб„

Устройство содержит измеритель 1 активной мощности электродвигателя, формирующий сигнал, пропорциональный активной мощности, по мгновенным значениям напряжения и тока цепи статора электродвигателя, элемент 2 деления активной мощности электродвигателя на частоту его вращения и элемент 3 учета коэффициента полезного действия привода. Датчик k частоты вращения развальцовочного инструмента, блок 5 измерения динамической составляющей крутящего момента привода, выполненный в виде дифференцирующего элемента с регулируемым коэффициентом передачи, величину которого устанавливают заранее равной приведенному к валу двигателя моменту инерции привода, вырабатывающий сигнал, пропорциональный динамической составляющей крутящего момента привода при деформировании концов труб, сумматор 6, один входкоторого подключен к выходу элемента 3, а другой - к выходу блока измерения динамической составляющей крутящего момента привода, в результате чего на выходе сумматора 6 формруется сигнал, пропорциональный моменту статического сопротивления на развальцовочном инструменте, компаратор 7, воздействующий на блок управления двигателем 8. Соединенные между собой элементы 2 и 3 образуют блок 9 измерения крутящего момента при вода с

Устройство работает следующим образом.

При включении развальцовочной машны после прохождения пусковых токов электродвигателя осуществляется одновременное измерение его активной мощности и частоты вращения развальцовочного инструмента. После деления их в элементе 2 формируется сигнал, пропорциональный электромагнитному мменту электродвигателя, а на выходе элемента 3, учитывающего момент потерь, формируется сигнал, пропорциональный крутящему моменту привода. В это же время осуществляется дифференцирование частоты вращения развальцовочной машины блоком 5 с учетом приведенного момента инерции привода, т.е. измерение динамической составляющей крутящего момента привода.

При работе развальцовочной машины без нагрузки электромагнитный момент электродвигателя равен моменту потерь, и следовательно, статический момент на валу электродвигателя равен нулю. Так, как частота вращения развальцовочного инструмента без изменения нагрузки постоянна, то динамическая составляющая крутящего момента привода тоже равна нулю. 8 это случае выходной сигнал сумматора 6, соответствующий моменту статического сопротивления равен нулю, и компаратор 7 находится в одном из устойчивых состояний, при котором на блок 8 управления подается сигнал, разрешающий работу электродвигателя развальцовочной машины.

При работе развальцовочной машины с переменной , увеличивающейся, нагрузкой, т.е. при деформировании концов труб, происходит увеличение потребляемой электоодвигателем активной мощности и уменьшение частоты вращения развальцовочного инструмента, что вызывает появление сигналов на выходе блока 9 измерения крутящего момента привода, на выходе блока 5 измерения динамической составляющей крутящего момента привода и на выходе сумматора 6, которые пропорциональны действительному моменту статического сопротивления на развальцовочном инструменте. При достижении этими сигналами значения, равного заданному моменту статического сопротивления, компаратор 7 переходит во второе устойчивое состояние, что означает подачу на блок 8 управления сигнала остановки привода развальцовочной машины. На этом процесс развальцовки одного конца трубы заканчивается.

Экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается за счет повышения точности контроля степени развальцовки труб в устройстве по сравнению с известным благодаря осуществлению контроля степени развальцовки труб по моменту статического сопротивления на валу развальцовочного инструмента.

Формула изобретения

Устройство для контроля степени развальцовки труб, содержащее соединенные с компаратором блок управления приводным электродвигателем и измеритель его активной мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно

снабжено датчиком частоты вращения приводного электродвигателя, блоками измерения крутящего момента привода и его динамической составляющей, а также сумматором, причем бло измерения крутящего момента выполнен в виде соединенных между собой элемента деления активной мощности электродвигателя на частоту его вращения и элемента учета коэффициента полезного действия привода, при этом входы сумматора соединены с

выходами блоков измерения крутящего момента привода и его динамической составляющей, а выход сумматора подключен к входу компаратора, вы- ход датчика частоты вращения приводного электродвигателя соединен с входами блока измерения динамической составляющей крутящего момента привода и упомянутого элемента деления, к второму входу которого подсоединен выход измерителя активной мощности электродвигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 6225 , кл. В 21 D tjl/OZ, k.Q.77 (прототип).