Способ раскроя длинномерных заготовок и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B23D33/12 G01G19/00 

(54) СПОСОБ РАСКРОЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно к технологии раскроя заготовок на отрезки заданной массь, из которых в последующем посредством горячей и холодной обработки (прокатки, волочения, ковки и т. п.) изготавливают изделия заданных размеров.

Известен способ раскроя длинномерной заготовки на отрезки, основанный на расположении заготовки на специальном столе. Опирающемся на две опоры, измерении реакций опор с помощью силоизмерительных датчиков, измерении расстояния между опорами и от конца заготовки до одной из опор и вычислении с помощью вычислительного устройства массы заготовки на единицу длины. Далее по этой массе отмеряют необходимую длину и получают таким образом отрезок заданной массы 1.

Недостатком этого способа является то, что требуется больщее число измерений, например измерение расстояния от конца заготовки до одной из опор. Кроме того, необходимо устанавливать в процессе измерений определенную кратность реакций.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ раскроя длинномерных заготовок на от-резки . заданной массы, заключающийся в размещении заготовки на опорах, располоS женных между собой на расстоянии, измерении нагрузки на каждую опору, перемещении заготовки и ее резке.

Способ осуществляется устройством, содержащим две опоры со встроенными сило,Q измерительными датчиками, соединенными с рещающим блоком, и узел резкиС21.

Недостатком известного способа является низкая точность раскроя, так как для получения из заготовки отрезка заданной массы необходимо выполнить измерения сле15 дующих величин: реакций двух опор, расстояний между опорами, длины отрезка, предварительно рассчитанной вычислительным устройством, однако каждое измерение вносит неизбежную ощибку, что повыщает 2Q неточность резки.

Целью изобретения является повыщение точности раскроя.. .

С этой целью согласно способу раскроя длинномерных заготовок на отрезки заданной массы, состоящему в размещении заготонки на двух опорах, расположенных между собой на расстоянии, измерении нагрузки на каждую опору, перемещении заготовки и ее резке, перемещение заготовки осуществляют совместно с одной из опор при неподвижной другой опоре при непрерывном измерении реакций -опор и прекращают при совпадении искомой линии раскроя с плоскостью поперечной симметрии неподвижной опоры, при этом момент совпадения определяют из условий

R - если р , или

R 2W--W если р -|-, где р - заданная масса отрезка заготовки;

О. - масса заготовки;

R - реакция неподвижной опоры.

В устройстве, реализующем способ, содержащем две оггоры со встроенными силоизмерительными датчиками, соединенными с решающим блоком, и узел резки, согласно изобретению одна из опор выполнена подвижной и снабжена приводом перемещения с блоком управления, а также узлом фиксации разрезаемой заготовки от смещения в горизонтальной плоскости, неподвижная опора выполнена в виде свободно вращающ,егося ролика, узел резки расположен в плоскости поперечной симметрии неподвижной опоры, а вход блока управления приводом перемещения подвижной опоры соединен с выходом решающего блока.

На фиг. 1 изображено устройство для раскроя длинномерных заготовок,., общий РИД; на фиг. 2 - схема осуществления способа раскроя длинномерных заготовок.

Устройство для раскроя длинномерной заготовки содержит подвижную опору 1, привод ее перемещения 2, неподвижную опору 3, силоизмерительные датчики 4, узел фиксации 5, узел резки 6, блок управления 7 привода подвижной опоры и решающий блок 8.

Подвижная опора 1 состоит из каретки, перемещающейся по направляющим, обеспечивающим неизменное положение заготовки 9 в вертикальной плоскости. Усилие от массы трубы передается через ролик на силоизмерительный датчик 4 с помощью щарнирно укрепленной плиты. Неподвижная опора 3 имеет аналогичную конструкцию и закреплена на фундаменте.

Привод перемещения подвижной опоры 2 выполнен в виде зубчатой рейки, сочлененной с подвижной опорой 1. Рейка перемещается посредством зубчатого колеса блоком управления 7.

Узел фиксации 5 выполнен в виде электромагнита, между полюсами которого расположен немагнитный цилиндрический ролик, свободно вращающийся на оси. Заготовка 9 удерживается за счет прижима ее торца к боковой поверхности ролика, в то же время благодаря свободному вращению ролика

вертикальная составляющая усилия прижима практически отсутствует.

При движении опоры 1 вместе с заготовкой 9 любое мгновенное состояние системы может рассматриваться, как равновесное. Это условие обеспечивается конструкцией опор, исключающей искажение реакции за счет силы трения (неподвижная опора 3) или эффекта защемления (подвижная опора 2) конца ба-лки.

Исходя из условия равновесия плоской системы сил и принимая во внимание постоянство массы на единицу длины, имеет исходные уравнения

,(1)

,(2)

5 -Г (3)

гдеМ; - i-й момент относительно какойто точки; Y; - i-я проекция вектора силы на

ось у,

масса единицы длины заготовки; Q. - масса заготовки; L -длина заготовки. Кроме того, введем обозначения: N и R - заданная масса отрезаемой части, из чего следует (фиг. 2), что рассматривается балка в момент, когда она готова к разрезанию;

X - текущая длина. 1. В случае Р -|- (4) (фиг. 2а) по уравнению (3) следует, что Р (L-X) а из (1) и (2) - что R(L-X) - Р - - (Q-P) () 2; Q N + P.

Совершив необходимые преобразования, получим

R

(5)

Используя предыдущий метод решения, получим:0 2

J 2ca-P) (7)

Равенства (5) и (7) представляют собой условия остановки подвижной опоры 1 в момент совпадения линии раскроя заготовки 9 с плоскостью поперечной симметрии неподвижной опоры 3.

То или иное условие остановки (5) или (7) 5 выбирается рещающим блоком 8 в зависимости от действительности неравенств (4) или (6).

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 9 укладывается на две опоры 1 и 3, включается привод перемещения 2 подвижной опоры 1, управляемый блоком управления 7 с помощью решающего блока 8, на который с силоизмерительных датчиков 4 непрерывно поступают сигналы, пропорциональные реакциям опор 1 и 3, подвижная опора 1 перемещается до момента, определяемого согласно уравнениям (5) или (7), останавливается, после чего заготовку можно разрезать по плоскости поперечной

симметрии неподвижной опоры 3 узлом резки 6. При перемещении подвижной опоры 1 заготовка не падаетс нее благодаря узлу фиксации 5, обеспечивающему отсутствие смещения заготовки в горизонтальной плоскости.

Из рассмотрения обоих уравнений (5) и (7) видно, что в случае раскроя трубы 9, имеющей разностенность по длине (трубы - конуса), длина отрезаемой заготовки корректируется по величине реакции неподвижной опоры 3.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления, по сравнению с известным позволяют пoвыcиfь точность резания заготовок.

Формула изобретения

плоскостью поперечной симметрии неподвижной опоры, при этом момент совпадения определяют из условий

R , если р -|, или

R- -5Г

а -,

если р - 2(а-р)

где р - заданная масса отрезка заготовки;

О. - масса заготовки; R - реакция неподвижной опоры. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее две опоры с встроенными силоизмерительными датчиками, соединенными с решающим блоком, и узел резки, отличающееся тем, что, одна из опор выполнена подвижной и снабжена приводом перемещения с блоком управления, а также узлом фиксации разрезаемой заготовки от смещения в горизонтальной плоскости, неподвижная опора выполнена в виде свободно вращающегося ролика, узел резки расположен в плоскости поперечной симметрии неподвижной опоры, а вход блока управления приводом перемещения подвижной опоры соединен с выходом решающего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

г-1 х

.

у///////

..

а)

Af

и-Р