Система управления насосно-аккумуляторной станцией гидравлических прессов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа ьоветскил

Социал истичесиих

Республик

@"+Ъ п, Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.V.1970 (№ 1437723!25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 28.III.1973

М. Кл. В .ЗОЬ 15 16

F l 5b 1/02

Номитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.226-82(088.8) :> ХАЯ Ц

Авторы изобретения

В. А. Кресин и Л. E. Клячко

Заявитель

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНОИ

СТАНЦИЕИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ

Известна система управления насосно-аккумуляторной станцией гидравлических прессов, содержащая насос с охолостительным клапа»о» и устройство контроля уровня жидкости в аккумуляторе насосно-аккумуляторных приводов гидравлических прессов.

Целью изобретения является повышение надежности и более полное использование рабочего объема аккумулятора.

Это достигается тем, что устройство контроля уровня снабжено установленным между дифференциальным манометром и пневматическим реле блоком опережения управляющего сигнала от дифференциального манометра, выполненным в виде усилителя и элемента сравнения, соединенных между собой по схеме повторителя, имеющего линию обратной связи, в которую включены дроссель и обратный клапан.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы управления насосно-аккумуляторным приводом; на фиг. 2 — конструктивная схема блока опережения.

Система управления насосно-аккумуляторным приводом состоит из аккумулятора 1, соединенного импульсными трубками с дифманометром 2, который имеет пневматический выход, соединенный с входом блока опережения 8. Выход блока опережения соединен с пневматическим реле 4, количество которых соответствует числу контролируемых уровней.

На схеме показано два реле. Одно из них управляет клапаном минимального уровня а, а другое — охолостительным клапаном 6 насоса. Уравнительный сосуд 7 установлен на полюсной импульсной магистрали на высоте, соответствующей верхнему аварийному уровню.

Блок опережения > содержит (фиг. 2) уси10 литель 8 шарикового типа и элемент сравнения 9, соединенные друг с другом по cхеме повторителя. Линия выхода Р„,,„- повгоригеля через линию обратной связи, в которую параллельно включены регулируемый дроссель 10

15 и обратный клапан 11, соединяется с измерительной камерой а элемента сравнения. Вторая измерительная камера б этого жс элемента подключается к пневматическому выходу дифманометра.

20 Систевта управления работает следующим образом. Уровень жидкости в аккумуляторе измеряется дифманометром 2. Минусовая камера диф>манометра соединяется с нижней частью аккумулятора, а плюсовая — через

25 уравнительный сосуд 7, заполненный жидкостью, с верхней частью сосуда. Разница давлений в,плюсовой и минусовой камере, равная разнице веса столба жидкости в уравнительном сосуде и аккумуляторе, преобразуется

30 дифманометром в сигнал P в виде давления

368О7,3 воздуха, который поступает на вход блока опережения.

Блок опережения при полностью открытом дросселе 10, т. е, без задержки в линии обратной связи, работает следующим образом. Сигнал Р от дифманометра, пропорциональный уровню жидкости в аккумуляторе, поступает в измерительную камеру б элемента сравнения

9. Так как эффективная площадь средней мембраны больше площади край них мембран, то при повышении давления в измерительной камере б и давления в измерительной камере а линии обратной связи, мембранный блок переместится и соединит управляющую камеру усилителя 8 с линией питания, одновременно перекрыв линию выхода в атмосферу. Под действием давления в управляющей камере шариковый клапан соединит линию питания усилителя с линией выхода Р„„, давление в которой повышается до тех пор, пока не станет равным давлению, поступающему от дифманометра. Другими словами блок приходит в равновесие при равенстве давлений в камерах

Q H б, IrpH 3TOIM Р„,х paBHO P.

При указанном на схеме (фиг. 1) положении уравнительного сосуда повышению уровня жидкости в аккумуляторе соответствует уменьшение сигнала от дифманометра, что вызывает перемещение мембранного блока элемента сравнения в сторону закрытия линии питания и открытия выхода в атмосферу. Давление в управляющей камере усилителя 8 падает, что вызывает падение давления и в линии выхода.

Так как обратный клапан 11 обеспечивает свободное истечение воздуха из измерительной камеры а в линию обратной связи независимо от настройки дросселя 10, то при заполнении аккумулятора блок работает по схеме повторителя, как было описано выше. Так как при этом Р,„, = P. то, следовательно, система осуществляет управление по уровню без опережения.

При опорожнении аккумулятора сигнал от дифманометра увеличивается, что вызывает увеличение сигнала Р„;„в линии выхода. Однако заполнению камеры а линии обратной связи препятствует дроссель 10, который создает перепад давления ЬР.

Мсмбранный блок может находиться в равновесии только при равенстве давлений в его измерительных камерах, т. е. отсюда

Рвых — Р+ 1

Таким образом, управляющий сигнал Р,»,, превышает давление Р, пропорциональное уровню жидкости в аккумуляторе на величину перепада на регулируемом дросселе 10.

Величина ЛР пропорциональна секундному расходу из аккумулятора.

Это видно из следующего.

Как известно, весовой расход воздуха через дроссель в единицу времени пропорционален перепаду давления ЛР на дросселе, т. е.

dG

= 0ДР, dt (2) где:

G — вес воздуха;

v — проводимость дросселя.

10 Уравнение состояния газа имеет вид;

VP

Учитывая, что истечение через дроссель про15 исходит в глухую камеру, т. е. объем V =

= const и,,переходя к бесконечно малым величинам, можем записать:

dG V dР

RT dt

Из выражений (2) и (3) имеем: ЛР = — —.

V 4Р

RT dt

25 Связь между скоростью изменения выходного сигнала дифманометра и расходом из аккумулятора может быть представлена как

dP dh

dt dt — б — а@

30 где: Рб — площадь живого сечения гидробаллона аккумулятора;

h — текущее значение высоты уровня в баллоне;

35 k> и k — коэффициенты пропорционально сти.

Отсюда имеем: КР = АД, 40 ИЛИ

1 Р а

Окончательно из (1) получаем: Р„„= Р+АЯ.

45 Коэффициент пропорциональности k зависит от настройки дросселя (в него входит v— проводимость дросселя), Таким образом, чем больше секундный расход из аккумулятора и меньше проводимость

50 дросселя, тем с большим опережением будет подан управляющий сигнал.

Управляющий сигнал с выхода блока олережения 3 поступает на пневматические реле

4, которые преобразуют непрерывный управля55 ющий сигнал Р„„в дискретные.

Срабатывание реле 4 происходит в зависимости от:настройки при превышении (настройка по максимуму) или при понижении (настройка по минимуму) управляющего сигнал

60 заданного значения. Следовательно, настройкой реле определяется положением контролируемых уровней.

Дискретный сигнал пневматического реле воздействует на сервоприводы соответствую65 щих клапанов.

368073 фиг 2

Составитель В. Шиманский

1зедактор Г. Кузьмина Текред T. Курилко Коррек-,оры: М. Коробова и Л. Корогод

Заказ 661/15 Изд. ¹ 189 Тпрагк 678 Подписное

Ц1-!ИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2

В аварийных случаях (разрыв трубопровода или прямое соединение aêê мулятора с наполнителем) секундный расход из аккумулятора настолько большой, что при настройке дросселя 10 на работу при нормальных рабочих расходах, сигнал на закрытие клапана минимального уровня подается практически мгновенно, не зависимо от положения уровня.

Предмет изобретения

Система управления насосно-аккумуляторной станцией гидравлических прессов, содержащая насос с охолостительным клапаном, соединенный с насосом аккумулятор с клапаном минимального уровня жидкости и с устройством контроля уровня жидкости, выполненным в виде дифференциального манометра, подключенного к верхней и нижней полостям аккумулятора и соединенного своим выходом с пневматическим реле, управляющими околостительным клапаном насоса и клапаном минимального уровня аккумулятора, отлачаюи аяся тем, что, с целью повышения надежности и более полного использования объема аккумулятора, устройство контроля уровня снабжено установленным между дифференци10 альным манометром и пневматическим реле блоком опережения управляющего сигнала, поступающего от дифференциального манометра, выполненным в виде усилителя и элемента сравнения, соединенных между собой Ilo

15 схеме повторителя, имеющего линию обратной связи, в которую включены дроссель и обратный клапан.