Разработка системы автоматизированного управления процессом электро-дуговой наплавки с применением широтно-импульсной модуляции

V. P. Ivanov; S. V. Scherbakov; L. K. Leshchinskiy

doi:10.31498/2225-6733.38.2019.181401

Автор(и)

V. P. Ivanov ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
S. V. Scherbakov ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
L. K. Leshchinskiy

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.38.2019.181401

Ключові слова:

електродугове наплавлення, наплавлювальна установка, конфігурація наплавленого шару, змінний хімічний склад, система управління, кроковий двигун, широтно-імпульсна модуляція, імітаційна модель, інтегроване середовище розробки, контролер, персональний комп’ютер

Анотація

Авторами запропоновано функціональну схему системи управління процесом електродугового наплавлення за двома ідентичними каналами, які містять регулятор і блок управління кроковим двигуном. Показано, що в системі керування доцільно використовувати крокові двигуни з енкодером положення вала. Інформація про його положення по кожному з каналів надходить на вхід регулятора для формування сигналів управління, пропорційних величині неузгодженості. За допомогою інтегрованого середовища розробки проведено тестування програмного забезпечення для управління швидкістю обертання двигунів із застосуванням широтно-імпульсної модуляції. З метою практичної реалізації моделі управління кроковим двигуном було розроблено програмно-технічний комплекс. До складу комплексу входять: персональний комп’ютер, програмований мікроконтролер і драйвер силової частини. На базі програмованого мікроконтролера була розроблена альтернативна схема управління колекторними двигунами постійного струму типу СЛ із застосуванням тиристорного перетворювача. Програмування мікроконтролера здійснюється із застосуванням персонального комп’ютера. Формування сигналів управління приводами подачі електродів з різним вмістом легуючих елементів здійснюється програмно відповідно до заданого закону (функціональною залежністю). Встановлено, що узгоджене управління всіма приводами установки дозволяє управляти процесом нанесення шару складної конфігурації і змінного хімічного складу. Це відкриває нові можливості підвищення ефективності модернізації існуючих наплавлювальних установок

Біографії авторів

V. P. Ivanov, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент

S. V. Scherbakov, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент

L. K. Leshchinskiy

Доктор технічних наук, професор

Посилання

Список использованных источников (ГОСТ):

Крылов С.В. Установка АДФ-1000 для дуговой наплавки / С.В. Крылов // Сварка и металлоконструкции. – 2017. – № 2 (12). – С. 19-22.

Improvement in operating efficiency of continuous casting machine slab rolls / E.I. Vozyanov, О.V. Korobka, О.V. Кaraulanov, L.K. Leshchinskii, V.N. Matvienko // Metallurgist. – 2018. – Vol. 62 (7-8). – Pp. 681-685. – Mode of access: DOI: 10.1007/s11015-018-0708-9.

Lavrova E. Controlling the depth of penetration in the case of surfacing with a strip electrode at an angle to the generatrix / E. Lavrova, V. Ivanov // Materials and Technologies in Mechanical Engineering. – 2018. – Vol. 938. – Рp. 27-32. – Mode of access: DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.938.27.

Домбровский Ф.С. Работоспособность наплавленных роликов машин непрерывного литья заготовок / Ф.С. Домбровский, Л.К. Лещинский. – Киев : Институт электросварки

им. Е.О. Патона, 1995. – 198 с.

Разработка технологии наплавки для увеличения ресурса роликов машин непрерывного литья заготовок / Л.К. Лещинский, В.Н. Матвиенко, В.П. Иванов, Е.И. Возьянов, О.В. Карауланов // Технология машиностроения. – 2019. – № 7. – С. 19-23.

Пат. 124035 Україна, МПК B 23 K 9/04. Спосіб наплавлення шару змінного хімічного складу / Л.К. Лещинський, В.П. Іванов. – № u201711596; заявл. 27.11.17; опубл. 12.03.18, Бюл. № 5.

Ivanov V.P. Improving the efficiency of strip cladding by the control of electrode metal transfer / V.P. Ivanov, E.V. Lavrova // Applied mechanics and materials. – 2014. – Vol. 682. – Рp. 266-269. – Mode of access: DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.682.266.

References:

Krylov S.V. Ustanovka ADF-1000 dlia dugovoi naplavki [ADF-1000 installation for arc surfacing]. Svarka i metallokonstruktsii – Welding and metalwork, 2017, no. 2 (12), pp. 19-22. (Rus.)

Vozyanov E.I., Korobka О.V., Кaraulanov О.V., Leshchinskii L.K., Matvienko V.N. Improvement in operating efficiency of continuous casting machine slab rolls. Metallurgist, 2018, vol. 62 (7-8), pp. 681-685. doi: 10.1007/s11015-018-0708-9.

Lavrova E., Ivanov V. Controlling the depth of penetration in the case of surfacing with a strip electrode at an angle to the generatrix. Materials and Technologies in Mechanical Engineering, 2018, vol. 938, pp. 27-32. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.938.27.

Dombrovskiy F.S., Leshchinskiy L.K. Rabotosposobnost’ naplavlennykh rolikov mashin nepreryvnogo lit’ia zagotovok [Operability overlaid rollers continuous casting machines]. Kiev, Institute of welding named by E.O. Paton Publ., 1995. 198 p. (Rus.)

Leshchinskii L.K., Matvienko V.N., Ivanov V.P., Voz’ianov E.I., Karaulanov O.V. Razrabotka tekhnologii naplavki dlia uvelicheniia resursa rolikov mashin nepreryvnogo lit’ia zagotovok [Development of surfacing technology to increase the resource of rollers of continuous casting machines]. Tekhnologiya Mashinostroeniya, 2019, no. 7, pp. 19-23. (Rus.)

Leshchins’kii L.K., Іvanov V.P. Sposіb naplavlennia sharu zmіnnogo khіmіchnogo skladu [Method of surfacing a layer of variable chemical composition]. Patent UA, no. 124035, 2018. (Ukr.)

Ivanov V.P., Lavrova E.V. Improving the efficiency of strip cladding by the control of electrode metal transfer. Applied mechanics and materials, 2014, vol. 682, pp. 266-269. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.682.266.