Установка для термической обработки проволоки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОВОЛОКИ(71) Заявитель Полоцкий государственный университет(73) Патентообладатель Полоцкий государственный университет(57) Установка для термической обработки проволоки, содержащая трансформатор, электроконтактные цилиндры, имеющие одинаковые диаметры, расположенные в одной плоскости, причем верхний электроконтактный цилиндр выполнен в виде двух электрически изолированных частей, трубку для защитного газа с торцовыми уплотнениями, узлы охлаждения и сушки, расположенные на расстоянии 10-12 длины выходящего участка установки от точки касания проволоки с нижним электроконтактным цилиндром, отличающаяся тем, что она снабжена регулятором, соединенным с трансформатором и верхним электроконтактным цилиндром, блоком управления температурой в виде двухуровневого компаратора, соединенного с источником питания и, через усилитель, с оптическим пирометром, и формирователем управляющих импульсов, соединенным с источником питания, двухуровневым компаратором и регулятором, а на наружных поверхностях электроконтактных цилиндров выполнены спиралевидные канавки одинакового диаметра. 696 Полезная модель относится к термообработке материалов, в частности к установкам для термической обработки проволоки за счет пропускания тока непосредственно через изделие, и может быть использована для диффузионного отжига легированной проволоки в различных отраслях промышленности. Известна установка непрерывного отжига проволоки переменным током, содержащая трансформатор,тиристорный ключ, блок управления, выход которого соединен с тиристорным ключем, блок сравнения, выход которого соединен с блоком управления, а один из выходов - с датчиком скорости протягивания проволоки 1. Недостатком данной установки является то, что температура отжига регулируется косвенно, через отношение действующего напряжения, индуцированного в отжигаемом витке проволоки, к скорости протяжки проволоки. Наиболее близкой по технической сущности является установка для термической обработки проволоки,включающая источник питания, электроконтактные элементы, направляющие ролики, электроконтактные элементы которой сгруппированы с направляющими роликами, расположены в одной плоскости один под другим и выполнены в виде гладких цилиндров одинакового диаметра, причем верхний цилиндр выполнен в виде электрически изолированных частей, трубку для защитного газа с торцовыми уплотнениями, узлы охлаждения и сушки, расположенные на расстоянии 10-12 длины выходящего участка установки от точки касания проволоки с нижним электроконтактным цилиндром 2. Однако данная установка не позволяет контролировать температуру процесса в заданных пределах, что ухудшает качество обрабатываемой проволоки (при перегреве проволоки происходит рост зерна). Кроме того, не позволяет осуществлять термоциклическую обработку проволоки, которая вызывает сильное измельчение зерна, как правило, сопровождаемое уменьшением разнозернистости и более однородным распределением химических элементов при диффузионном отжиге. Задачей полезной модели является повышение качества термической обработки проволоки за счет автоматизированного регулирования температуры нагрева и расширения функционального назначения установки из-за возможности термоциклической обработки. Указанная задача достигается тем, что установка, содержащая трансформатор, электроконтактные цилиндры, имеющие одинаковые диаметры, расположенные в одной плоскости, причем верхний электроконтактный цилиндр выполнен в виде двух электрически изолированных частей, трубку для защитного газа с торцовыми уплотнениями, узлы охлаждения и сушки, расположенные на расстоянии 10-12 длины выходящего участка установки от точки касания проволоки с нижним электроконтактным цилиндром, снабжена регулятором, соединенным с трансформатором и верхним электроконтактным цилиндром, блоком управления температурой в виде двухуровнего компаратора, соединенного с источником питания и, через усилитель,с оптическим пирометром, и формирователем управляющих импульсов, соединенным с источником питания, двухуровневым компаратором и регулятором, а на наружных поверхностях электроконтактных цилиндров выполнены спиралевидные канавки одинакового диаметра. Отличительными признаками являются наличие новых элементов и узлов, а именно регулятора, формирователя управляющих импульсов, двухуровнего компаратора, усилителя, оптического пирометра и источника питания иная форма выполнения электроконтактных цилиндров взаиморасположение новых элементов в установке. Благодаря наличию новых элементов и узлов, их взаимному расположению, иной формы выполнения электроконтактных цилиндров повышается качество термической обработки проволоки за счет автоматизированного регулирования температуры нагрева, что исключает рост зерна при перегреве проволоки. Кроме этого, расширяется функциональное назначение установки из-за возможности термоциклической обработки,которая вызывает сильное измельчение зерна, как правило, сопровождаемое уменьшением разнозернистости и более однородным распределением химических элементов при диффузионном отжиге. Схема установки представлена на чертеже. Установка содержит трансформатор 1, верхний электроконтактный цилиндр 2, имеющий часть 3, электрически изолированную с помощью диэлектрической прокладки 4, нижний электроконтактный цилиндр 5,трубку для защитного газа 6, регулятор 7, формирователь управляющих импульсов 8, двухуровневый компаратор 9, источник питания 10, оптический пирометр 11, усилитель 12, переключатель 13, узел охлаждения 14, узел сушки 15. Установка работает в двух режимах при разомкнутом переключателе 13 - осуществляется непрерывный отжиг проволоки с поддержанием температуры в заданных пределах двухуровневым компаратором 9 696 при замкнутом переключателе 13 - осуществляется термоциклическая обработка формирователем управляющих импульсов 8 с поддержанием температуры в заданных пределах двухуровневым компаратором 6. Порядок работы установки следующий от размоточного механизма (на схеме не показан) проволока,движущаяся непрерывно с заданной скоростью, многократно поступает на верхний электроконтактный цилиндр 2. С верхнего электроконтактного цилиндра 2 проволока проходит сквозь трубку для защитного газа 6, узел охлаждения 14, узел сушки 15 и снова многократно поступает на нижний электроконтактный цилиндр 5. Напряжение на электроконтактные цилиндры подается от трансформатора 1. Далее проволока по восходящей ветви поступает на часть 3 верхнего электроконтактного цилиндра 2, электрически изолированную от остальной его части диэлектрической прокладкой 4, и на приемник (на схеме не показан). Мгновенная температура в обрабатываемом изделии фиксируется оптическим пирометром 11, соединенным, через усилитель 12, с двухуровневым компаратором 9, который (при разомкнутом переключателе 13) через регулятор 7 поддерживает температуру проволоки в заданных пределах. Термоциклическая обработка проволоки обеспечивается формирователем управляющих импульсов 8 (задает амплитуду, продолжительность импульса, паузу между импульсами), соединенным с регулятором 7, который подключен к трансформатору 1 и верхнему электроконтактному цилиндру 2, и двухуровневым компаратором 9, поддерживающим температуру в заданных пределах. В этом режиме (переключатель 13 замкнут) двухуровневый компаратор увеличивает продолжительность паузы формирователя управляющих импульсов при повышении температуры проволоки выше заданного максимального предела и продолжительность импульса при понижении температуры ниже заданного минимального предела. Опытный образец заявляемой установки изготовлен и опробован в научно-исследовательской лаборатории кафедры технологии конструкционных материалов Полоцкого государственного университета. Испытания подтвердили повышение качества отжигаемой проволоки за счет автоматизированного регулирования температуры и расширение функционального назначения установки из-за возможности термоциклической обработки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.