Регулятор и указатель скорости прессования Советский патент 1982 года по МПК G05D13/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к устройствам для регулировки и указания скорости прессования на прессах с гидравлическим приводом. . Известно устройство, содержащее механический датчик скорости, блоки программирования задания, сравнения и управления шаговым двигателем дросселя 1.

Недостатками этого устройства являются низкие надежность и точность регулировки скорости прессования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оегулятор и указатель скорости прессования для плунжерных прессов с гидравлическим приводом,, содержащий датчик скорости, задающий блок и блок рассогласования, подключенньй к решакндему блоку 2.

Недостатками известного.устройства являются невысокая точность и недостаточная разрешающая способность измерения и регулировки скорости изза применения конденсаторного частотомера и датчика скорости в виде оптико-механического преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона применения.

Цель достигается тем, что регулятор и указатель скорости прессования для плунжерных прессов с гидравлическим приводом, содержащий датчик скорости, задающий блок и блок рассогласования, подключенный к решающему

10 блоку, снабжен блоком фазовой обработки, соединенным с выходом датчика скорости и задающим блоком, соединенным с блоком фазовой обработки цифровым частотомером, выходы которого

.45 подключены к блоку рассогласования, и связанным с решающим блоком тиристорным преобразователем, передающим сигнал от этого блока к гидроприводу пресса, при этом датчик скорос20ти выполнен в виде дифференциальноиндуктивного преобразователя скорости перемещения, непосредственно связанного .с плунжером.

На чертеже изображена блок-схема

25 регулятора и указателя скорости прес. сования.

Регулятор и указатель скорости прессования содержит датчик скорости 1, блок фазовой обработки 2, сое-; .диненный с выходом датчика скорости 1 и задающим блоком 3, цифровой частотомер 4, блок рассогласования 5 решающий блок б, соединенный с после ним, и тиристорный преобразователь 7, управляющий приводом дроссельного клапана гидропривода пресса (не пока эан) от сигнала решающего блока 6. Работа регулятора и указателя про исходит следующим образом. При ходе плунжера пресса (не пока зан) в момент прессования сигнал, с датчика скорости 1 поступает на вход блока фазовой обработки 2. Блок фазовой обработки 2 вырабатывает синусоидальные напряжения высокой частоты, сдвинутые по фазе на 90 эл. град для запитки обмоток возбуящения дифференциально-индуктивного преобразователя скорости и преобразует сигнал, снимаемый с сигнальной обмотки преобразователя в последовательность импульсов, частота которых про порциональна скорости перемещения сигнальной обмотки относительно обмо ток возбуждения (или скорости переме щения плунжера) f kV,fll где f - частота выходного напряжения ротора датчика | . V..- текущая скорость перемещения . плунжера, k - масштабный коэффициент. Кроме того, блок фазовой обработки 2, вырабатывает широтномодулированные импульсы, которые формируют в. блоке задания 3 опорное напряжение дискретно-задаваемой скорости прессования подаваемого в блок рассогласования 5. С блока фазовой обработки 2 после довательность импульсов подается на вход цифрового частотомера 4, где она преобразуется в десятичный код, и формируется напряжение U,- , величина которого, пропорциональна скорости перемещения плунжера. Значение кода индицируется индикаторами и регистра тором скорости прессования, а сигнал текущей скорости U подается в блок рассогласования 5. В блоке рассогласования напряжени текущей скорости сравнивается с напряжением заданной скорости U. Если напряжения U и Uj не равны ме ду собой, вырабатывается сигнал относительного рассогласования этихнапряжений, величина которого пропор циональна относительному рассогласованию заданной и текущей скорости прессования и -и V -V .-,(а. Ъ Ъ где V, - заданная скорость прессования;. V, - текущая скорость прессовани После определения модуля и знака этого рассогласования, сигнал -рассог асования подается на вход решающео блока 6. Кроме того, в блоке расогласования 5 формируется сигнал ерепада давления на регулирующем росселе. РН - Рц. . . (3) де давление в магистрали; Рц- давление в цилиндре пресса. Сигнал перепада давления дР поается также на вход решающего блоа 6. В решающем блоке б формируется правляющий импульс на отработку, возикшего рассогласования, длительость которого пропорциональна велиине относительного рассогласования, аданной скорости и перепаду давления а регулирующем дросселе ,NjiAP/, (4) где t - длительность командногоимпуль са. В момент окончания командного импульса вырабатывается импульс , паузы tf,, который запрещает формирование следующего командного импульса на время задержки переходных процессов , определяемых инерционностью дросселя и самого пресса. Командный импульс расчетной длительности с решающего блока б подается на вход тиристорного преобразователя 7, представляющего собой реверсивный однополупериодный тиристорный выпрямитель, полярность которого определяется знаком рассогласования, а длительность включения, двигателя постоянного тока привода дроссельного клапана 8 - величиной рассогласования. Датчик скорости представляет собой дифференциально-индуктивный преобразователь скорости, содержащий длинный цилиндрический стержень, пропущенный сквозь, втулку. На внешней поверхности стержня нарезана четырехзаходная резьба, в пазы которой уложены две бифилярные обмотки возбуждения, сдвинутые относитель но друг друга на 1/4 шага резьбы. Одна пара концов обмоток общая, другая запитана токами высокой частоты, сдвинутыми по фазе на 90 зл.град, от блока фазовой обработки. На внутренней поверхности втулки нарезана такая же четырехзаходная резьба, в пазы которой со,сдвигом на 1/2 шага резьбы уложены два проводника. На одном .конце втулки проводники соединены между собой, образуя бифилярную сигнальную обмотку, а два других выведены на вход предварительного усилителя, сигнал с выхода которого подается в. блок фазовой обработки 2. Втулка жестко связана с подвижной траверсой плунжера пресса. При перемещении траверсы, а с неП и втулки

относительно стержня, в сигнальной обмотке наводится ЭДС, частота которой пропорциональна скорости перемещения . .

f.V.lS)

где f - выходная частота наводимой в обмотке втулки ЭДС;

h V постоянная преобразования; текущая скорость. перемещени плунжера;

Л шаг намотки обмоток возбуждения.

Предлагаемый регулятор и указате скорости прессования обеспечивает расширение диапазона регулирования скорости прессования, повышение точности регулирования, оптимальный выбор скорости прессования в диапазоне малых и больших скоростей, уменьшение отклонения технологических параметров от заданного режима прессования, а следовательно, и повышение производительности пресса и улучшение качества технологического процесса.

Формула изобретения Регулятор и указатель скорости прессования для плунжерных прессов

с гидравлическим приводом, содержащий датчик скорости, задающий блок и блок рассогласования, подключенный к решающему блоку, отличающийся тем, что, с целью

повышения точности и расширения диапазона применения, он снабжен блоком фазовой обработки, соединенным с выходом датчика скорости и за-, дающим блоком, соединенным с блоком фазовой обработки цифровым частотомером, выходы которого подключены к блоку рассогласования, и связанным с решающим блоком тиристор ным преобразователем, передающим сигнал

этого блока к гидроприводу пресса, при этом датчик скорости вьшолнен в виде дифференциально-индуктивного преобразователя скорости перемещения, непосредственно связанного с плунжером пресса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гумен В.Ф. и др. Шаговые регу ляторы для программного управления

гидропрессами. Л., Наука, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 226696, кл. G 05 D 13/00,

от 18.03.63 (прототип).