Achiziție de Date Computerizată la Ștanțarea Tablelor Metalice pe Prese Mecanice cu Excentric

Rezumat. În lucrare se prezintă schema bloc a standului experimental folosit, care include sistemul computerizat pentru achiziţia de date realizat de National Instruments pe baza plăcii AT-MIO-16L-9. Software-ul folosit este LabVIEW 4.0 pentru Windows. Semnalele achiziţionate se referă la variaţia în timp a forţei de ştanţare, a deplasării poansonului şi a puterii electrice absorbite din reţea de motorul de acţionare a presei. Se dau diagramele bloc ale instrumentului virtual folosit pentru achiziţia şi prelucrarea primară a datelor. Se prezintă grafice cu înregistrări ale variaţiei puterii electrice de-a lungul cursei berbecului la mersul în gol şi în sarcină şi, de asemenea, ale variaţiei forţei de ştanţare de-a lungul cursei active a poansonului. Se dau rezultatele înregistrărilor datelor şi prelucrării primare pentru un program experimental factorial întreg de timpul 33, conţinând 54 de experiente întrucât a fost repetat în întregime. Datele achiziţionate şi prelucrate se referă la 16 marimi privind forţa de ştanţare, lucrul mecanic, puterea electrică absorbit din reţea, randamentul presei, energia electric specifică consumat pentru ştanţare etc.

1. INTRODUCERE

Procesele de presare la rece pe prese mecanice cu excentric pot fi apreciate ca procese relativ rapide. De exemplu, în cazul presei PAI 6,3, care lucreaz cu 160 c.d./min., durata unei curse a berbecului presei este de 0,1875 sec., iar durata forţei de tăiere la ştanţarea unei piese cu grosimea de 0,5 mm este de 0,0117 sec., ceea ce corespunde unei frecvenţe de 85,3 Hz.

Masurarea în asemenea condiţii a variaţiei unor mărimi, cum ar fi forţa de tăiere sau puterea electrică absorbită din reţea, este foarte dificil de realizat cu mijloacele clasice folosite în acest scop.

Sistemele computerizate pentru achiziţia de date, folosite în cadrul standurilor experimentale, lărgesc mult posibilităţile acestora în ceea ce priveşte viteza şi precizia de citire, volumul informaţiilor stocate şi prelucrarea lor, mergând până la modelarea statistică a caracteristicilor cercetate ale procesului. Asemenea sisteme sunt folosite din ce în ce mai mult

şi în standurile alcătuite pentru cercetarea proceselor de prelucrare mecanică prin presare la rece.

În 1989, F. Drgănescu şi F. Munteanu [1] folosesc un astfel de sistem, realizat artizanal cu ajutorul unui convertor analog-digital DAC-0804, împreună cu calculatorul HC85, pentru achiziţia de date privind forţa de ambutisare în cadrul laboratorului de T.P.R. din Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti. Încercarea de folosire la ştanţare nu a dat rezultate satisfăcătoare. În 1993 T. Savu [7], în cadrul laboratorului de B.C.E. din aceeaşi catedră , foloseşte o placă pentru achiziţie de date DAS - 16F cu 16 canale, bazat pe un convertor analog-digital AD 774 pe 12 biţi, ce poate realiza 100.000 conversii/sec.,

împreună cu un computer compatibil IBM-PC/AT. În 1995 I.M. Rotărescu [6] şi apoi în 1996 N. Turcu [8], de la Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu, folosesc, pentru măsurarea forţelor ce apar la deformarea volumică rotativă şi, respectiv, la canelare, un sistem computerizat pentru achiziţia de date de tipul Acjr-12 cu 8 canale pe 12 biţi, având frecvenţa de eş antionare de 10.000 conversii/sec. şi un computer 3E-386 cu coprocesorul 80387. Software-ul folosit a fost Signolys 3.01.

Rezultatele cercetării prezentate în lucrarea de faţă au fost obţinute în 1996 de Bogdan Drăgănescu [2] în laboratorul de T.P.R. al catedrei T.C.M. din Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti.

Lucrarea conţine o prezentare a mărimilor de măsurat şi a datelor de obţinut, a sistemului computerizat pentru achiziţia de date, integrat în standul experimental folosit, împreună cu rezultatele obţinute şi analiza lor, precum şi unele concluzii privind procesul cercetat.

2. MARIMILE DE MASURAT SI DATELE DE OBTINUT

Scopul acestei cercetări a fost evidenţierea unor aspecte necunoscute şi obţinerea datelor privind caracteristicile ştanţării tablelor din oţel marca A3, care să permită modelarea statistică a acestor caracteristici. În acest scop s-au măsurat următoarele mărimi:

- variaţia în timp a cursei duble a berbecului presei H(t), a forţei de ştanţare F(t), a puterii electrice active absorbite din reţea de motorul presei pentru acţionarea berbecului la mersul în gol Peb(t) şi în sarcină Pebs(t);

- variaţia forţei de ştanţare în funcţie de cursa activă a poansonului F(h), precum şi variaţiile puterii elctrice active absorbite de motorul presei în funcţie de cursa berbecului, la mersul în gol Peb(H) şi în sarcină Pebs(H);

- lungimea cursei active a poansonului h şi adâncimea de pătrundere a acestuia în materialul semifabricatului în momentul apariţiei forfecării hf;

- forţa maximă de ştanţare Fmax;

- puterea electrică activă maximă absorbită din reţea de motorul presei pentru acţionarea berbecului la mersul în gol Peb max, în sarcină Pebs max şi total Pe max;

- durata cursei active a poansonului th şi a cursei duble a berbecului presei tb;

- durata absorbirii din reţea de motorul presei a puterii electrice active necesară acţionării berbecului la mersul în gol tpb şi în sarcină tp.