Устройство для определения момента затвердевания отливки и устройство для определения момента кристаллизации металла

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве отливок литьем под давлением. Цель изобретения - повышение точности определения момента затвердевания отливок за счет автоматической коррекции времени затвердевания в процессе затвердевания по результату фактического времени кристаллизации отливки. Устройство содержит датчик 1 температуры формы, вычислительный блок 2, задатчик температуры выбивки, таймер 4, схему 5 сравнения, измеритель 6 временного интервала, устройство 7 для определения момента кристаллизации, содержащее ультразвуковые приемники 8 и 9, компаратор 10, детекторы 11 и 12, вентиль 13 и формирователь 14. Приемник 8 размещен на подвижной полуформе 15 диаграммой направленности вдоль плоскости разъема формы, а приемник 9 - диаграммой направленности вдоль оси пресс-остатка 17. Выходной сигнал измерителя 6, пропорциональный фактическому времени кристаллизации отливки, поступает на второй вход схемы 5 сравнения, на выходе которой устанавливается сигнал, пропорциональный между величиной времени, необходимого для кристаллизации отливки, определенной блоком 2, и величиной фактического времени кристаллизации. За счет этого в таймере 4 осуществляется коррекция времени, необходимого для затвердения отливки. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1503991 (51) 4 В 22 D 17/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4325724/23-02 (22) 12.11.87 (46) 30.08.89. Вюл, М 32 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) В.И.Середа и В.С.Гостишев (53) 621.746.27(088.8) (56) Заславский Т.Л. и др. Совершенствование оборудования литья под давлением. ВНИИТЭМР, 1985, сер.6-1, вып, 2.

Авторское свидетельство СССР

У 634846, кл. В 22 D 11/16, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕЯ. ЛЕНИЯ МОМЕНТА ЗАТВЕРДЕВАНИЯ ОТЛИВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛА

2 (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве отливок литьем под давлением. Цель изобретения — повышение точности определения момента эатвердевания отливок эа счет автоматической коррекции времени затвердевания в процессе затвердевания по результату фактического времени кристаллизации отливки. Устройство содержит датчик 1 температуры формы, вычислительный блок 2, задатчик температуры выбивки, таймер 4, схему 5 сравнения, измеритель 6 временного интервала, устройство 7 для определения момента кристаллизации, содержащее ультразвуковые приемники

3 1503991

8 и 9, комилрлтор 10, детекторы 11 и

l2, вентиль 13 и формирователь 14.

Приемник 8 размещен нл подвижной полуформе 15 диаграммой направленности

5 вдоль плоскости разъема формы, а приемник 9 — диафрагмой направленности вдоль оси пресс-остатка 17. Выходной сигнал измерителя 6, пропорциональный фактическому времени кристал- 10 лизации отливки, поступает на второй вход схемы 5 сравнения, на выходе которой устанавливается сигнал, пропорциональный между величиной времени, необходимого для кристаллизации отливки, определенной блоком 2, и величиной фактического времени кристаллизации. 3а счет этого в таймере 4 осуществляется коррекция времени, необходимого для эатвердевания отливки, 2 с,п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в атомном 20 машиностроении и котлостроении при производстве отливок литьем под давлением.в автоматизированных и роботизированных линиях литья под давлением, 25

Целью изобретения является повьштение точности определения момента затвердевания отливок и повышение точности при одновременном упрощении конструкции. Зр

На чертеже изображена функциональная схема устройства, Устройство для определения момента затвердевания содержит датчик 1 температуры фоРмы, подключенный к первому входу вычислительного блока

2, второй вход которого является входом А управления устройства для определения момента затвердевания отливки, третий вход подсоединен к выходу 4р задатчика 3 температуры выбивки, первый выход - к входу задания таймера 4, второй выход — к первому входу схемы 5 сравнения. Второй вход схемы

5 сравнения подан на измеритель 6 . 45 временного интервала, а выход — на вход коррекции таймера 4. Первый вход измерителя 6 временного интервала связан с выходом устройства 7 для определения момента кристаллизации и входом записи коррекции таймера 4, вход пуска которого подключен к второму входу Б управления устройства, свя занному также с вторым входом измерителя 6 временного интервлтта.

Первыи вход Л управления устройства подклю тетт к схелте пуска прессования машины питт. я ттод цлвленnpM (не поклэлно), ттторой ттход Б уттрлтт.т1сния к выходу схемы окончания прессования машины литья под давлением (не показано), Выходом устройства для определения момента затвердевания отливок является выход таймера 4, Устройство 7 для определения момента кристаллизации содержит ультразвуковые приемники 8 и 9, выходы которых поданы на первый и второй входы компаратора 10 через соответствующие детекторы 11 и 12. Выход компаратора 10 через вентиль 13 подключен к входу формирователя 14 выходного импульса. Приемник 8 размещен на подвижной полуформе 15 с диаграммой направленности вдоль плоскости . разъема пресс-формы 16. Приемник 9 расположен на подвижной полуформе 15 диаграммой направленности вдоль оси пресс-остатка 17 отливки 18, Выходом устройства 7 для определения момента кристаллизации является выход формирователя 14 выходного импульса, В конкретном примере исполнения устройства в качестве датчика 1 температуры формы может быть использован контактный или бесконтактный измеритель температуры с цифровым выходом, в качестве вычислительного блока 2 вычислительное устройство, которое обеспечивает воэможность вычисления расчетных значений времени кристаллизации (< ) и затвердевания (g>) по известным формулам: с,,тp = О, 5Н P / 0L (Тт,ттт -Ту ) ° с g =0,5Н Ст (Тц,„-Т ) / oC, (Т„-T(p), где Н вЂ” толщина стенки отливки, 1 — удельный вес материала отливки

C< — удельная теплоемкость тчатериала отливки;

5 150399 теплопередача материала фор— мы; удельный объем теплоты во время кристаллизации материаI

5 ла отливки;

Т вЂ” температура формы;

Т вЂ” температура выбивки; .Т„„ — температура ликвации материала отливки. 1О

Задатчик 3 температуры выбивки можможно выполнить на переключателях

ППК-10, устройство сравнения — на микросхемах К155 ЛАЗ, таймер на реверсивном счетчике с генератором секунд- 15 ных импульсов и формирователем выходного импульса, в качестве измерителя 6 временного интервала может быть использован, например, частотомер 43-36, В устройстве для определе- 20 ния момента кристаллизации компаратор может быть выполнен на микросхе-ме К153 УД 1, формирователь выход ного импульса — на микросхеме К 155

ЛАЗ . 25

Устройство работает следующим образом.

На задатчике 3 температуры выбивки устанавливается необходимая температура выбивки, при этом цифровой 30 код, соответствующий этой температуре поступает на второй вход вычислительного блока 2. Устройство готово к работе. Сигналом, поступающим с выхода схемы пуска прессования машины литья под давлением на первый вход А управления устройства, запускается вычислительный блок 2, При этом на первом выходе вычислительного устройства по сигналу, поступающему с дат- 40 чика температуры формы, формируется сигнал, пропорциональный времени кристаллизации отливки, а на втором выходе вычислительного устройства формируется сигнал, пропорциональный 45 времени затвердевания отливки. его.

После окончания эапрессовки металл, запрессованный в форму, начинает кристаллизоваться, причем процесс кристаллизации идет к пресс-остатку, При этом пресс-остаток кристаллизуется после кристаллизации отливки,.а жидкий металл пресс-остатка используется для подпитки кристаллиэирующейся отливки. Ультразвуковые сигналы, излучаемые кристаллизирующейся отливкой 18 и пресс †остатк 17 .принимаются приемником 8, 9 и через детекторы 11, 12 поступают на входы компаратора 10. Поскольку процесс кристаллизации начинается с периферии и движется к центру, то уровень сигнала, поступающего на первый вход компаратора 10 с выхода детектора 11, превышает уровень сигнала, поступающего на второй вход компаратора 10. После окончания кристаллизации отливки 18 и начала кристаллизации пресс-остатка

17 уровень сигнала, поступающего на второй вход компаратора 10 .с детектора 12, повышается и достигает уровня сигнала, поступающего на первый вход компаратора 10. При этом компаратор 10 срабатывает и на его выходе устанавливатеся высокий потенциал.

Положительный перепад напряжения поступая через вентиль 13 на вход формирователя 14, вызывает появление на выходе формирователя 14 короткого импульса,, поступающего на второй вход измерителя 6 временного интервалаа.

При этом на выходе измерителя 6 временного интервала появляется с сигнал, пропорциональный интервалу времени с момента окончания запрессовки до момента, при котором процесс кристаллизации распространяется от периферии отливки 18 до прессостатка 17, т.е. времени кристаллизации отливки.

Выходной сигнал измерителя 6 временного .интервала, пропорциональный фактическому времени кристаллизации отливки, поступает на второй вход схемы 5 сравнения. При этом на выходе схемы 5 сравнения устанавливается сигнал, пропорциональный разности между величиной времени, необходимой для кристаллизации отливки, опреПосле окончания запрессовки металла в пресс-форму на выходе схемы окончания прессования машины литья 5О под давлением появляется импульс, поступающей на второй вход управления .устройства. Фронт этого импульса, поступая на вход управления таймера 4, приводит к записи в него сигнала, по- 55 ступающего с вычислительного блока 2 и пропорционального величине времени, необходимого для затверцевания отливки, а также к пуску таймера 4, 1 6

Кроме того, фронт этого импульса, поступая на первый вход измерителя

6 временного интервала, запускает

1503991

Формула изобретения

1, Устройство для определения момента эатвердевания отливки, содержащее датчик температуры формы, подсоединенный к первому входу вычислительного блока, второй вход ко45

Составитель А.Абросимов

Редактор И,Бандур» Техред И.)1идык Корректор Л.Бескид

Заказ 5189/16 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производ "гвллчо-издательский комбинат Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101 деленный вычислительным блоком 2 и вевеличиной фактического времени кристаллизации отливки, т.е, отклонению фактического времени кристаллизации от времени, определенного вычислительным устройством, Спад выходного импульса формирователя, поступая на вход записи коррскции таймера 4, приводит к записи в таймер 4 коррекции времени, необходимого для затвердевания отливки. Величина коррекции пропорциональна сигналу отклонения фактического времени кристаллизации отливки для данной конкретной запрессовки от времени, определенной вычислительным блоком 2, По истечении времени, записанного в таймер 4 с учетом коррекции на выходе таймера 4, формируется сигнал, поступающий на выход устройства. Этот сигнал используется для управления циклом машины. Форма раскрывается и производится съем отливки.

В дальнейшем цикл повторяется.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность определения момента затвердевания отливки эа счет коррекции в процессе затвердевания времени, необходимого для затвердевания по результату фактического времени кристаллизации отливки, причем устройство для определения момента кристаллизации имеет более простую конструкцию за счет исключения эталона в виде жидкого метал35 ла, и кроме того, выдает сигнал в момент окончания процесса кристаллизации, что повышает точность определения момента кристаллизации. торого является входом управления устройства, а выход подсоединен к выходу задания таймера, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности определения момента кристаллизации отливки, .оно снабжено устройством для.определения момента кристаллизации, измерителем временного интервала и задатчиком температуры выбивки, подсоединенным к третьему входу вычислительного блока, второй выход которого соеди нен с первйм входом схемы сравнения, выход которой подсоединен к входу коррекции таймера, а второй вход соединен с выходом измерителя временного интервала, первый вход которого соединен с выходом устройства для определения момента кристаллизации и входом записи коррекции таймера, вход пуска которого подсоединен к второму входу управления устройства, соединенному также с вторым входом измерителя временного интервала, а выход является выходом устройства.

2, Устройство для определения момента кристаллизации металла, содержащее первый и второй ультразвуковые приемники, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности при одновременном упрощении конструкции, первый приемник размещен на неподвижной полуформе с диаграммой направленности вдоль плоскости разъема пресс-формы, а второй приемник — на подвижной . полуформе с диаграммой направленности вдоль оси пресс-остатка, при этом выход первого и второго приемников через детекторы подсоединены соответственно к первому и второму входам компаратора, выход которого через вентиль соединен с формирователем выходного импульса, причем выход формирователя выходного импульса является выходом устройства.