Устройство управления машиной для литья под давлением

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАШИНОЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащее датчик температуры пресс-формы , первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-формы, причем датчик температуры пресс-формы подсоединен к входу первого дискриминатора , три выхода которого Больше, Норма и Меньше подсоединены соответственно к трем входам Меньше , Норма и Больше регулятора температуры пресс-формы, выход которого является первым выходом устройства , отличающееся тем, что, с целью поВЕЛшения производительности машины для литья под давлением и улучшения качества отливок , оно дополнительно содержит датчик температуры заливаемого металла второй дискриминатор с тремя выходами , первый, второй, третий, четвертый , пятый, шестой, седьмой,восьмой и девятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, трехпозиционный регулятор скорости прессования и трехпоэиционный регулятор длительности цикла изготовления отливки, имеющие входы Норма, Больше и Меньше причем выходы первого дискриминатора подсоединены; Больше - к первым входам четвертого, шестого и седьмого элементов И, Норма - к первым входам третьего, пятого и девятого элементов И, Меньше - к первым входам первого, второго и восЕ-мого элементов И, датчик температуры заливаемого металла присоединен к -ВХОДУ второго дискриминатора , выходы которого подсоединены: Больше - к вторым входам четвертого, пятого и седьмого элементов И, Норма к вторым входам второго, шестого и девятого элементов И, Меньше - к вторым $е входам первого, третьего и восьмого элементов-И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, выходом подсоединенного к входу Больше регулятора скорости прессования, выход которого является вторым выходом устройства, к входу Меньше,регулятора скоросЮ ти прессования присоединен выход О) второго элемента ИЛИ, к первому, со . второму и третьему входам которого подсоединены соответственно выходы liu л четвертого, пятого и шестого элементов И, к входам Норма регулятора скорости прессования и длительности цикла изготовления отливки присоеди нен выход девятого элемента И, выходы седьмого и восьмого элементов И подсоединены соответственно к входам Больше и Меньше регулятора длительности цикла изготовления отливки , выход которого является третьим выходом устройства..

ССНОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (Я! В 22 0 17/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3425477/22-02 (22) 20.01.82 (4б) 07.07.83 ° Бюл, М 25 (72) В.Г.Кострица и И.А.Фурман (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии электромашиностроения "ВНИИТэлектромаш" (53) 621.74.043 (088.8) (56) 1. Белопухов A.Ê. и др. Литье под давлением. N. "Машиностроение", 1975, с. 359-368.

2. Журнал "Литейное производство", 1974, Р 12, с. 30, (54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАШИ—

НОЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащее датчик температуры пресс-формы, первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-формы, причем датчик температуры пресс-формы подсоединен к входу первого дискриминатора, три выхода которого "Больше", "Норма" и "Меньше" подсоединены соответственно к трем входам "Меньше", "Норма" и "Больше" регулятора температуры пресс-формы, выход которого является первым выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности машины для литья под давлением и улучшения качества отливок, оно дополнительно содержит датчик температуры заливаемого металла второй дискриминатор с тремя выходами, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой,восьмой и девятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, трехпозиционный регулятор скорости прессования и трехпозиционный регулятор длительности цикла изготовления отливки, имеющие

„„Su„„l 026946 А входы "Норма", "Больше" и "Меньше" причем выхоцы первого дискриминатора подсоединены; "Больше" — к первым входам четвертого, шестого и седьмого элементов И, "Норма" — к первым входам третьего, пятого и девятого элементов И, "Меньше" — к первым входам первого, второго и восьмогo элементов И, датчик температуры заливаемого металла присоединен к .входу второго дискриминатора, выходы которого подсоединены: "Больше" — к вторым входам четвертого, пятого и седьмого элементов И, "Норма" — к вторым входам второго, шестого и девятого элементов И, "Меньше" — к вторым входам первого, третьего и восьмого элементов-И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, выходом подсоединенного к входу "Больше" регулятора скорости прессования, выход которого является вторым выходом устройства, (© к входу "Меньше",регулятора скорос- ф ти прессования присоединен выход второго элемента ИЛИ, к первому, Cb ,второму и третьему входам которого (ф подсоединены соответственно выходы четвертого, пятого и шестого элементов И, к входам "Норма" регулятора (ф скорости прессования и длительности цикла изготовления отливки присоеди нен выход девятого элемента И, выходы седьмого и восьмого элементов И подсоединены соответственно к входам "Больше" и "Меньше" регулятора длительности цикла изготовления отливки, выход которого является третьим выходом устройства., Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для управления машиной для литья под давлением.

Известно устройство управления машиной для литья под давлением, содержащее входной или выходной вентиль механизма прессования, меха.ниэмы электрогидравлического открывания, выдержки в открытом состоянии и закрывания пресс-формы, реле времени для выдержки отливки в пресс-форме, термогара с потенциометром, покаэйвающим температуру пресс-формы, термопара с потенциометром, показывающим температуру заливаемого металла. и 15 др. В процессе работы оператор корректирует отклонения внешних переменных параметров процесса литья под давлением — температуры заливаемого металла и температуры пресс-формы: из- щ меняет подачу газа в печь для поддержания температуры металла в заданных пределах, температуру прессформы регулирует как открыванием или закрыванием вентилей ее водяного охлаждения. так и изменением.скорости прессования, продолжительности выдержки отливки в пресс-форме или продолжительности всего цикла изготовления отливки f1) .

Недостатки указанного устройства для управления машиной для литья под давлением обусловлены ограниченными возможностями оператора, внесением связанных с его квалификацией субъективных ошибок. Кроме тога, затраты вре- " мени на ручное управление снижают сменную производительность машины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство 46 для регулирования температуры прессформы, разработанное фирмой "1дга", содержащее датчик температуры прессформы, первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-формы, при- д5 чем датчик температуры пресс-формы, подключен к входу первого дискриминатора, выходЫ которого "Больше, "Норма", и "Меньше" подключены соответственно к входам "Меньше", "Норма" и "Больше" регулятора температуры пресс-@opsia выход которого является первым выходом устройства.

Устройство подключено к термостату,. состоящему из подогревателя и охладителя жидкого теплоносителя, помещенных в бак с жидким теплоносителем.

Бак и пресс-форма соединены кольцевым трубопроводом, на котором ус.тановлен насос. B пресс-форму амон тирована термопара, подключенная к @ датчику через ограничительный потен циометр. Потенциометр содержит подвижные контакты, ограничивающие допустимые предельные значения тем пературы пресс-формы, Подвижные +5 контакты соединены.с системой пуска - останова машины для литья прад давлением, Жидкий теплоноситель насосом из бака перегоняется через тело пресс-формы, обменивается в ней теплом, возвращается в бак и т.д,, в результате чего температура прессформы приближается к температуре теплоносителя. Пронорционально изме-. нению температуры пресс-формы происходит изменение электрического сигнала на выходе датчика, которое передается на вход дискриминатора.

Когда температура пресс-формы находится: в пределах допуска номинального значения, тогда на выход дискриминатора поступает сигнал Норма", затем он передается на вход "Норма" регулятора, в результате чего термостат поддерживает номинальную температуру теплоносителя, а тем самым и пресс-формы. Нри выходе температуры пресс-формы за пределы допуска номинального значения на выходе дискриминатора появляется сигнал

* Меньше" или "Больше", этот сигнал подается на вход "Больше" или "Меньше" регулятора, в результате чего с помощью термостата температура теплоносителя соответственно уменьшается или увеличивается $3) .

Оцнако зто устройство разрешает работу машины для литья под давлением лишь после достижения прессформой оптимальной температуры. Если при этом и второй сильно колеблющийся параметр — температура заливаемого металла, имеет оптимальное значение, то оператор может реализовать Оптим льныи режим литья.

Если же температура пресс-формы ниже оптимальной (после установки прессформы на машину, перерыва в работе) или превышает ее,после длительной непрерывной работк то устройс во с помощью ограничительного потенциометра временно отключает машину. Выз ванные этим простои снижают сменную производительность машины Если, однако, для сохранения производительности оператор отключает ограничительный потенциометр машины и работает при температуре пресс-формы за пределами допуска номинального значения, тогда качество изготовления отливок понижается и даже возможно появление брака (недоливы, привар) .

Цель изобретения - повышение производительности машины для литья под давлением и улучшение качества получаемых отливок.

Поставленная цель достигается тем,, что в устройство управления машиной,цля литья под давлением, содержащее датчик температуры прессформы, первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-формы, при1026946 чем датчик температуры пресс-формы подсоединен к входу первого дискриминатора, три выхода которого "Больше", "Норма" и "Меньше" подсоединены соответственно к трем входам "Меньше"

"Норма" и "Больше" регулятора.температуры пресс-формы, выход которого является первым выходом устройства, введен датчик температуры заливае- . мого металла, второй дискриминатор с тремя выходами первый, второй, тре- о тий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, трехпозиционный регулятор скорости прессования и трехпозиционный регуля- 15 тор длительности цикла изготовления отливки, имеющие входы "Норма","Больше" и "Меньше", причеМ выходы первого дискриминатора подсоединены:"Больше" — к первым входам четвертого, шестого и седьмого элементов И, "Норма" — к первым входам третьего, пятого и девятого элементов И, "Меньше" к первьнч входам первого, второго и восьмого элементов И.,датчик температуры заливаемого металла присоединен к входу второго дискриминатрра,-выходы которого подсоединены: "Больше" к вторым входам четвертого, пятого и седьмого элементов И,"Норма" — к вторым входам второго, шестого и девятого элементов И, "Меньше" — к вторым входам первого, третьего и восьмого элементов И; выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым, вторым и треть- 5 им входами первого элемента ИЛИ, выходом подсоединенного к входу "Больше" регулятора скорости прессования, выход которого является вторым выходом, устройства, к входу "Меньше" 40 регулятора скорости прессования присоединен выход второго элемента

ИЛИ, к первому, второму и третьему входам которого подсоединены соответственно выходы четвертого, пятого и шестого элементов И, к входам

"Норма" регулятора скорости прессования и длительности цикла изготовления отливки присоединен выход -девятого элемента И, выходы седьмого и

Восьмого элементов И подсоединены соответственно к входам Больше" и

"Меньше" регулятора длительности цикла изготовления отливки, выход которого является третьим выходом устройствсй

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — внутренняя структура дискриминатора; на фиг.3структура регулятора.

Устройство содержит датчик 1 тем- 60 пературы пресс-формы, датчик 2 температуры заливаемого металла, первый и второй дискриминаторы 3 и 4, каждый из которых имеет один вход и три выхода — "Больше"(1"Норма" (H) и $5

"Меньше" (а, регулятор 5 температуры пресс-формы, первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И

6-14, первый и второй элементы ИЛИ

15 и 16, регулятор 17 скорости прессования и регулятор 18 длительности цикла изготовления отливки, причем каждый из регуляторов имеет по одному выходу и по три,входа: "Больше" (ъ.), "Норма" (н ) и "Меньше"(<}.

Датчик 1 температуры пресс-формы подключен к входу первого дискриминатора 3, выходы которого присоединены: "Больше" — к входу "Меньше" регулятора 5 температуры пресс-формы к первым входам четвертого, шестого и седьмого элементов И 9, 11, 12, "Норма" — к входу "Норма" регулятора 5 температуры пресс-формы, к первым входам третьего, пятого и девятого элементов И 8, 10,14, "Меньше" к входу "Больше" регулятора 5 температуры пресс-формы, к первым входам первого, второго и восьмого элементов И б, 7, 13.

Датчик 2 температуры заливаемого металла подключен к входу второго дискриминатора 4, выходы которого присоединены: "Больше" — к вторым входам четвертого, пятого и седьмого элементов И 9, 10, 12, "Норма" к вторым входам второго, шестого и девятого элементов И 7, 11, 14, "Меньше" — к вторым входам первого, третьего и восьмого элементов И

6, 8, 13, выходы первого, второго и третьего элементов И 6-8, соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ 15, выходом подключенного к входу "Больше" регулятора 17 скорости прессования, выход которого является вторым выходом устройства, к входу "Меньше" регулятора 17 скорости прессования присоединен выход второго элемента ИЛИ 16, к первому, второму и третьему входам которого подключены соответственно выходы четвертого, пятого и шестого элементов И 9 — 11, к входам "Норма" регулятора 17 скорости прессования и регулятора 18 длительности цикла изготовления отливки присоединены выход девятого эле- . мента И 14, выходы седьмого и восьмого элементов И 12 и 13 подключены соответственно к входам "Больше" и "Меньше" регулятора 18 дли- тельности цикла, выход которого является третьим выходом устройства, Первый, второй и третий выходы устройства присоединяются к соответствуюшим исполнительным механизмам.

На фиг. 2 представлена внутренняя структура дискриминаторов 3 и 4. .,Дискрииинатор состоит иэ блока 19

1026946 переключателей режима работы, первого и второго задатчиков 20 и 21, преобразователя "аналог — код" 22, первого и второго компараторов 23р

24 и элемента ИЛИ-HE 25, причем блок 19 переключателей режима работы входом соединен со входом дискриМинатора, а выходами подключен: первым †через преобразователь аналог — код, а вторым — непосредственно к первым входам компараторов 23 и 24, к вторым входам которых присоединены первый и второй задатчики 20 и 21, а выходы компараторов 23 и 24 подключены соответственно к выходам "Больше" (> и

"Меньше" (() дискриминатора, а также к первому и второму входам элемента ИЛИ-HE 25, выход которого соединен с выходом "Норма" (н) дискриминатора.

Дискриминатор работает следующим образом.

Положение блока 19 переключателей режима работы зависит or типа выходного сигнала датчика, подключаемого к дискриминатору„ Если датчик имеет аналоговый выход ro блок переключа.—

1 телей устанавливается в положение, при котором сигнал or датчика подается на первые входы компаратора 23 и

24 через преобразователь аналог код, если же используется датчик с цифровым выходом, то сигнал от дат- . чика подается на компараторы 23 и

24, минуя преобразователь аналог код 22. На первом и втором задатчиках 20 и 21 устанавливаются соответственно верхний и нижний пределы нормированного поля допуска номинальной величины контролируемого параметра. Компараторы 23 и 24 осуществляют сравнение фактических значений измеряемого параметра с выбранными предельными. Если фактическое значение параметра находится в пределах допуска, то сигналы на выходах обоих компараторов 23 и 24 отсутствуют, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ

25, а.следовательно, и сигнала "Норма" (н) на выходе дискриминатора, КаК только фактическое значение параметра становится равным или больше, либо равным или меньше одного из заданных предельных значений, срабатывает компаратор 23 или 24 а на выходе дискриминатора снимается сигнал "Норма" (н) и появляется сигнал "Больше"(>) или "Меньше"(а).

На фиг, 3 представлена внутренняя структура регуляторов 5, 17 и 18, Он состоит из первого, второго и третьего задатчиков 26-28,-первого, второго, и третьего блоков элементов И

29 — 31 и блока 32 элементов ИЛИ, преобразователя код — аналог 33 и блока 34 переключателей режима рабо

65 ты, причем входы "Больше" (>), "Норма" (н) и "Меньше"(с," регулятора присоединены к первым входам первого, второго и третьего блоков элементов

И 29 — 31 ко вторым входам которых подсоединены первый, второй и третий задатчики 26 — 28, а выходы блОков элементов 29 — 31 присоединены соответственно к первому„ второму и тре гъему входам блока 32 элементов ИЛИ, выходом йодключенного непосредственно к первому, а через преобразователь код — аналог -- к второму входу блока 34 переключателей режи- ма работы, выходом соединенного с выходом регулятора, На втором задатчике 27 устанавливается номинальное значение регулируемого параметра, на первом и третьем задатчиках 26 и 28 — значения регулируемого параметра, соответствующие величинам компенсирующих воздействий. При появлении на входе регулятора одного из сигналов "Больше" (ъ, "Норма" (н) или "Меньше" (а) срабатывает соответствующий блок элементов И и значение параметра, выбранное на соответствующем задатчике через соответствующий блок элемен-. тов И, через блок 32 элементов ИЛИ, через преобразователь код — аналог

33 или непосредственно через блок

34 переключателей режима работы подается на выход регулятора. Положение переключателя определяется конструкцией подключаемых к регулятору исполнительных механизмов. Если исполнительный механизм управляется аналоговым сигналом, то выход блока 32 элементов ИЛИ соединяется с выходом регулятора через преобразователь код — аналог. Если же исполнительный механизм, например часоВоА имеет цифровое управление, то переключатель обеспечивает непосредственное соединение выхода блока 32 элементов ИЛИ с выходом регулятоPB.

Устройство работает следующим образом.

Если температуры пресс-формы и заливаемого металла находятся в пределах допусков своих номинальных значений, то дискриминаторы

3 и 4 выдают сигналы "Норма", одновременное поступление которых на первый и второй входы девятого элемента И 14 приводит к его срабатыванию,.и выходной сигнал девятого элемента И 14 включает по входам

"Норма" регулятор 17 скорости прессования и регулятор 18 длительности цикла изготовления отливки. Кроме того, сигнал "Норма" с выхода первого дискриминатора 3 включает непосредственно по входу "Норма" регулятор 5 температуры пресс-формв

В результате устройство через со1026946 ответствующие исполнительные механизмы машины для литья под давлением переходит в оптимальный режим работы.

Если температура пресс-формы опустится ниже или поднимется выше допуска номинального ее значения, то первый дискриминатор 3 выдаст сигнал соответственно "Меньше" или "Больше,"

Аналогично при изменении температуры заливаемого металла формируется сигнал "Меньше" или "Больше" второго дискриминатора 4.

Если в указанных условиях литья появляются сигналы Меньше" от обоих дискриминаторов 3 и 4 или "Меньше" от первого дискриминатора 3 и "Норма" от второго дискриминатора 4, или "Норма" от первого дискриминатора 3 и "Меньше" от второго дискриминатора 4 срабатывают соответственно первый или второй или третий элементы И 6 — 8, что приводит к срабатыванию по одному из трех входов первого элемента ИЛИ 15 и включению по входу "Больше" регулятора

17 скорости прессования.

При появлении сигналов "Больше" на обоих дискриминаторах 3 и 4 или

"Норма" на первом дискриминаторе 3 и "Больше" на втором дискриминаторе .4, или "Норма" на втором дискриминаторе 4 и "Больше" на первом дискриминаторе 3 срабатывают соответственно четвертый или пятый или шестой элемент И 9 — 11, что приводит к срабатыванию по одному иэ трех входов второго элемента ИЛИ 16 и включению по входу "Меньше" регулятора 17 скорости прессования.

Если температуры пресс-формы и заливаемого металла превышают допустимое отклонение номинального значения, появляются сигналы "Больше" на входах обоих дискриминаторов 3 и.4„срабатывает седьмой элемент И 12 и по входу "Больше" включается регулятор 18 длительности цикла изготовления отливки °

Если температуры пресс-формы И заливаемого металла опускаются ниже допуска номинального значения, появляются сигналы "Меньше" на восходах обоих. дискриминаторов 3 и 4 срабатывает восьмой элемент И 13, и по 0 входу "Меньше" включается регулятор

18 длительности цикла изготовления отливки, Анализ эффективности использова15 ния предлагаемого устройства в производстве отливок роторов показывает следующее. При литье роторов с ручным управлением машиной для литья под давлением наблюдается две группы циклов изготовления отливок: нормальные — длительностью от 16 до

30 с, без каких-либо слоев, анормальные — длительностью от 30 до 60 с и более, подвергнутые влиянию различных сбоев. По нормальным циклам машина работает 38,8% времени и дает

76,4Ъ сменного выпуска отливок. Если общее время работы машины по анормальным циклам принять за 100% то продолжительность времени работы машины со сбоями, связанными с недостатками ручного управления, составляет 21,04% (привар литника 11,34%, дополнительная смазка 7,4%, заливы в пресс-форме 2,33); Использование предлагаемого устройства позволяет по крайней мере треть указанных анормальных циклов работы перевести в группу нормальных, что ведет к росту ,производительности труда на 13,8%.

40 Такой рост производительности труда в производстве отливок роторов на одном заводе дает годовой экономический эффект около 8000 рублей.

1026946

1026946

Составитель Г.Демин

Редактор И.Касарда Техред Т.Фанта Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 4632/15 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4