Устройство для автоматического дозирования жидкого металла в формы

 

(7l ) Заявитель и электродной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ

ЖИДКОГО ИЕТАПЛА В ФОРИН

Изобретение относится к литейному производству черных и цветных металлов и может быть использовано для автоматизации процесса дозирования жидкого металла в формы.

Известен способ автоматического дозирования жидкого металла в формы, согласно которому заливка форм жидким металлом осуществляется по сигналу датчика наличия формы в зоне заливки (lf, Данный способ, позволяя согласовывать начало литья с моментом поступления Формы в зону заливки, 45 используется для отливки крупных изделий, т.е. только при соответствии объема металла в расходной емкости с объемом отливки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее расходную и мерную емкость, соединитель" ный и выпускной каналы, магнитнодинамические (ИГД) устройства на соединительном и выпускном канале и схему управления.

Данным устройством дозирование жидкого металла осуществляется в три такта.

Сначала жидкий металл в количест-, ве заведомо превышающем заданную до" зу, подается МГД насосом по соединительному каналу из расходной емкости в мерную (при этом МГД насос на выпускном канале мерной емкости препятствует вытеканию металла в

Форму). Затем ИГД насос на соединительном канале реверсируется и выкачивает из мерной емкости обратно в расходную излишек металла. Далее

МГД насос на выпускном канале мерной емкости отключается и отмеренная доза жидкого металла поступает в форму 323.

Недостатком известных устройств является наличие дополнительной операции - перекачивание излишка металла из мерной емкости в расходную

897395

3 и связанные с ней затраты энергии, а также увеличение продолжительности цикла дозирования.

Цель изобретения - сокращение продолжительности цикла дозирования и уменьшение расхода энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического дозирования жидкого металла ,в формы., содержащее расходную и мерную емкости, МГД насос на соединительном и выпускном канале, датчики верхнего и нижнего уровней жидкого металла в мерной емкости, соединенные со схемой управления

МГД насоса, блоков коммутации, соединенных с выходом схемы управления

МГД насоса, дополнительно введены датчик наличия формы в зоне заливки, датчик нижнего уровня жидкого металла в расходной емкости, при этом выход датчиков соединен со входами схемы управления МГД насоса.

Схема управления МГД насоса дополнительно содержит блок задержки, причем первый вход соединен с выходом датчика нижнего уровня, второй вход - с выходом блока управления, а выход блока задержки соединен с входом другого блока управления.

На чертеже приведена схема пред лагаемого устройства для дозирования жидкого металла в формы литейного конвейера.

Устройство включает расходную емкость 1 с датчиком 2 нижнего уровня жидкого металла, силовой блок 3 коммутаций с электромагнитным стопором 4 на соединительном канале 5, мерную емкость 6 с датчиком 7 верхнего и датчиком 8 нижнего уровней жидкого металла и выпускным каналом

9, силовой блок l0 коммутаций с электромагнитным стопором 1l на выпускном канале 9, датчик 12 наличия формы в зоне заливки, форму

13 и схему 14 управления.

Схема 14 управления состоит из ключа 15 запуска схемы, инверторов l6 и 17 сигналов„ блока l8 управления электромагнитным стопором 4, блока 19 управления электромагнитным стопором 11 и блока 20 задержки.

Блок 18 управления собран на элементе 21 логическое ИЛИ, элементе

22 ЛОГИЧЕСКОЕ И и инверторе 23 сигнала. Элементы 21 и 22 обеспечивают реализацию логической функции ПАМЯТЬ

Блок 19 управления аналогичен блоку 18 управления и содержит элемент 24 ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ, элемент 25

ЛОГИЧЕСКОЕ И и инвертор 26 сигнала.

Блок 20 задержки включает элемент 27 ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ, элемент 28

ЛОГИЧЕСКОЕ И и элемент 29 задержки.

Элементы 27 и 28 обеспечивают реализацию логической функции ПАМЯТЬ.

Устройство работает следующим образом.

3а исходное принято следующее .состояние.

Уровень жидкого металла в расход,ной емкости 1 выше датчика 2 уровня: и на выходе датчика 2 есть сигнал, мерная емкость пустая и на выходах датчиков 7 и 8 сигналы отсутствуют форма 13 находится в зоне заливки" и с выхода датчика 12 в .схему 14 управления поступает сигнал, ключ 15 разомкнут и на выходах инверторов

23 и 26 сигналы отсутствуют, а с их выходов, соответственно, поступают сигналы на входы коммутаторов 3 и

l0, электромагнитные стопоры 4 и 11 подключены к сети питания и жидкий металл в мерную емкость б не поступает.

При исходном состоянии на входе элемента 22 ЛОГИЧЕСКОЕ И сигнал с ключа f5 отсутствует и на его выходе сигнала также нет. При замыкании ключа l5 элемент 22 срабатывает и на входе инвертора 23 возникает сигнал, а на его выходе сигнал исчезает, При этом коммутатор 3 отключает электромагнитный стопор 4 и жидкий металл под действием гидростатического напора поступает в мерную емкость 6. При срабатывании элемента

22 (появлении сигнала на его выходе) сигнал поступает и на элемент 21

ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ, при этом реализуется логическая функция ПАМЯТЬ. После того как уровень жидкого металла в мерной емкости достигает датчика 8, на выходе его появляется сигнал управления, а на выходе инвертора 17 сигнал исчезает, при этом состояние элементов 2l и 22 не изменяется.При достижении уровня жидкого металла в мерной емкости б датчика 7 на выходе его появляется сигнал, а на выходе инвертора 16 сигнал исчезает, т.е. исчезает сигнал на одном из входов элемента 22, что вызывает исчезновение сигнала. и на его выходе.

5 89

В результате на выходе инвертора

23 появляется сигнал управления и коммутатор 3 подключает электромагнитный стопор 4 к питающей сети и поступление жидкого металла в мерную емкость 6 прекращается.

При исчезновении сигнала йа выходе элемента 22 стирается ранее запомненный сигнал в элементах 21 и 22, поступивший от инвертора 17, и тем самым блок управления 18 подготавливается к приему следующего сигнала управления. При появлении сигнала на выходе элемента 22 и на выходе датчика 8 в процессе наполнения мерной емкости 6 жидким металлом элементами

27 и 28 запоминается момент начала заполнения мерной емкости 6 жидким металлом. А при исчезновении сигнала на выходе элемента 22 состояние элементов 27 и 28 не изменяется, т.е. сигнал с датчика 8, поступивший на вход элемента 27, запоминается в элементах 27 и 28 и поступает на вход элемента 29 задержки. Выход . элемента 29 соединен с первым входом элемента 25 блока 19 управления.

При наличии формы 13 в зоне заливки с выхода датчика 12 сигнал поступает на второй вход элемента 25. При достижении уровня жидкого металла в мерной емкости 6 датчика 7 сигнал

cего выхода поступает на элемент

24 ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ, а с его выходана третий вход элемента 25. При истечении времени задержки сигнала на выходе элемента 29 появляется сигнал, который поступает на первый вход элемента 25. При поступлении сигнала на все три входа элемента

25 появляется сигнал на входе и, следовательно, исчезает сигнал на выходе инвертора 26. В результате коммутатор l0 отключает электромаг, нитный стопор 11 от сети питания и жидкий металл под действием гидростатического напора поступает в фор- му 13.

При появлении сигнала, на выходе элемента 25 этот сигнал подается также на второй вход элемента 24. При снижении уровня жидкого -металла в мерной емкости 6 ниже датчика 7 сигнал от этого датчика на первом входе элемента 24 исчезает, но состояние элементов 24 и 25 не изменяется, т.е.сигнал от датчика 7 запомнился.

При дальнейшем снижении уровня жидкого металла в мерной емкости до

7395 б датчика 8 сигнал на выходе этого датчика исчезает и происходит стирание сигнала в памяти элементов 27 и

28, а затем и в памяти элементов 24 у и 25.

В результате сигнал на входе инвертора 26 исчезает и появляется на

его выходе, при этом коммутатор 10 подключает электромагнитный стопор

11 11 к сети питающего напряжения и поступление жидкого металла из мер" ной емкости 6 в форму 13 прекращается, т.е. электромагнитный стопор 11 перекрывает выпускной канал 9 мерной

1у емкости 6 и, следовательно, мерная емкость подготовлена к приему следующей дозы жидкого металла.

При достижении уровня жидкого металла в мерной емкости 6 датчика элемент 22 имеет сигналы на первом и втором входах, поступившие, соответственно, от ключа 15 запуска и от датчика 2 уровня, а на третьем и четвертом входах сигналы отсутстg вуют. При выливке,жидкого металла из мерной емкости 6 и снижении его уровня ниже датчика 7 появляется сигнал на третьем входе элемента 22, а при снижении уровня жидкого металла до

®© датчика 8 сигнал появляется и на четвертом входе элемента 22.

В результате цикл отбора дозы мерной емкостью 6 и цикл заполнения формы 1.3 жидким металлом повторяется.

33

Этот цикл повторяется при наличии металла в расходной емкости 1 до тех пор, пока формы 13 поступают под за ливку или пока замкнут ключ 15, или пока уровень жидкого металла в рас е ходной емкости 1 не достигнет датчика

2 уровня. Продолжительность перестановки форм 13 определяется временем задержки сигнала элементом 29, которое

Согласовывается со временем заполнения мерной емкости 6 жидким металлом

4$ при минимальном гидростатическом напоре жидкого металла на входе электромагнитного стопора 4.

Таким образом, введение в устройство для автоматического дозирования жидкого металла в формы литейного конвейера новых элементов: датчика наличия формы в зоне заливки, датчика нижнего уровня жидкого металла в

$3 расходной емкости и блока задержки позволит по сравнению с известным устройством, в совокупности с другими элементами сократить продолжитель 897395 ность, цикла дозирования и, следовательно, уменьшить расход энергии.

Предлагаемое устройство, сокращая продолжительность цикла дозирования при разливке жидкого металла в формы литейного конвейера, повышает производительность литейного конвейера за счет увеличения скорости перестановкИ форм в зону литья.

Формула изобретения

Устройство для автоматического дозирования жидкого металла в формы, содержащее расходную и мерную емкостИ, магнитодинамический насос на соедини тельном и выпускном канале, датчики верхнего и нижнего уровней жидкого металла в мерной емкости, соединенныд со схемой управления магнитодинамического насоса, блоки коммутации, соединенных с выходом схемы управления магнитодинамического насоса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения продолжительности цикла дозирования и уменьшения расхо" да энергии, устройство дополнительно содержит датчик наличия формы в зоне заливки и датчик нижнего уровня жидкого металла в расходной емкости, причем выход датчиков соединен с входом схемы управления магнитодина . мического насоса.

2. Устройство по п.1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что схема управления магнитодинамического насоса дополнительно содержит блок задержки, причем первый вход соединен с выходом датчика нижнего уровня, второй вход - с выходом блока управления, а выход блока задержки соединен с входом другого блока управле-" ния, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США N 3791437, кл. В 22 D 37/00, 1974.

2. Верте Л.А. Электромагнитная разливка и обработка жидкого металла. "Металлургия", 1957, с.70, рис.27.