Устройство для разливки металла

 

Союз Советских

Социапистичесиик

Республик (ii)942881

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5I)M. Кл. (22) Заявлено 27.10.80 (21) 2997249/22-02

В 221739/00 с присоединением заявки М

1Ъеудерстееквый кемнтет

СССР пе делам нэобретенкк и открытей (23)Приоритет

Опубликовано 15.07.82. бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (53) УДК621.746. .022 (088.8) (72) Автор изобретения

A. И. Личак

Институт проблем литья AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для разливки металла из поворотных ковшей.

Известно устройство для разливки

5 металла, содержащее измеритель веса металла в литейной форме, в промежуточной емкости или в разливочном ковше, где выход измерителя веса подключен к блоку управления подачей металла, контролируктцему дозу металла и режим заполнения формы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст-. ройство измерения веса и скорости ра ливки жидкой стали, содержащее измеритель веса металла в ковше, дифференциатор, преобразователь с усилителем и блок коммутирукзцих элементов (21 .

Недостатком устройства является то, zo что для контроля расхода металла в процессе заливки оно имеет элемент, измеряющий производную сигнала датчика веса расплава в ковше. В реальных

2 условиях литейного цеха продифференцированный сигнал содержит помехи (от формовочных машин, тренспортных механизмов и других вибраций), часто превышакицие уровень полезной информации, Кроме того, измерение производной в цепях переменного тока промышленной частоты, используемых в промышленных дозаторах связано с большим инерционным запаздыванием (не менее 1 с). Это существенно снижает надежность контроля расхода металла в процессе заливки и стабильность режима заполнения форм.

Цель изобретения — повышение надеж . ности контроля расхода металла в форму в процессе разливки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заливки металла, содержащее разливочный ковш, измеритель веса металла в ковше, привод и блок управления приводом, введены датчик угла наклона ковша, соединенный последовательно с преобразователем угла наклона в сигнал, пропорциональaG(t)=G(t) Gp(t) 3 9428 ный весу металла в ковше ниже начального уровня слива, сумматор, один вход которого подключен к выходу преобразо вателя угла наклона ковша, а другойк выходу измерителя веса металла в ков- 5 ше, и функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — с элементом сравнения заданного и фактического значений ðàñõîда металла. о

Введение указанных элементов и связей позволяет существенно уменьшить уровень помех и инерционное запаздывание при определении расхода pacwasa в процессе разливки, и, следовательно, t5 повысить надежность контроля режима заполнения форм.

Конструкция предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Секторный ковш 1, заливакадий pac- zo плав в форму 2, установлен на весоиэмерительной платформе 3. На платформе

3 размещены также механизм 4 поворота и приводной двигатель 5. Ко входам блока 6 управления приводом подключены 25 выходы элементов 7 и 8 сравнения. Входы элемента 7 сравнения соединены с выходом программного блока 9 и выходом датчиков 10 веса. На приводном механизме, установлен датчик 11 угла наклона ков- щ ша. и ыход датчика 11 через преобразователь 12 сигнала пошапочен ко входу сумматора 13. Второй вход сумматора соединен с датчиками 10 веса. Вход функционального преобразователя 14 подклю- З5 чен к выходу сумматора 13, а выходк элементу 8 сравнения. Второй вход элемента 8 сравнения соединен с программным блоком 9, а ииод - с блоком

6 управления приводом поворота ковша.

Устройство работает следующим образом.

При подаче команды на заливку формы из программного блока 9 в элеменф5 ты 7 и 8 сравнения поступают сигналы, определяющие, соответственно, sec, дозы и расход металла. Включаются приводной двигатель 5, механизм 4 поворота и металл сливается из ковша. На входе элемента 7 сравнения и входе б сумматора 13 сигнал уменьшается пропорционально весу слитого расплава. Как толь- ко вес металла в ковше уменьшится на . величину дозы, с выхода элемента 7 сравнения в блок 6 управления поступает сигнал, реверсирующий двигатель, 5, и заливка формы прекращается.

81 ф

B процессе слива металла в форму его вес G в ковше состоит иэ двух слагаемых: веса 6с металла ниже начального уровня слива 00, и веса AG металла над начальным уровнем слива

6=0 +66 (<)

Bec G однозначно зависит от угла наклона К ковша, конструктивные параметры которого определяют в число-. вых значениях функцию o (g) Эту функцию (найденную расчетом или экспериментально) реализуе г преобразователь

12. Таким образом, при любом угле наклона ковша на вход "a" сумматора 13 поступает сигнал, пропорциональный весу Ос(сС)металла в ковше ниже начального уровня слива 00„. На вход "б" сумматора 13 поступает сигнал пропорциональный весу G металла в ковше. На выходе сумматора формируется разностный сигнал, пропорциональный весу сi G металла над начальным уровнем слива.

Вес Дв однозначно зависит от высоты зеркала металла над начальным уровнем слива 00

QQ «Яф и, следовательно, определяет расход Я, сливаемого металла. Так, например, при прямоугольном сечении сливного носка

С 4 6) =ЗрМгу v/ и =

=9842g 1ьс, (и фУ ,а — коэффициент расхода; - ширина сливного носка; — ускорение силы тяжести; у — удельный вес расплава;

5 — плошадь зеркала металла в ковше.

Функциональной зависимости g (Ь6) соответствует передаточная характеристика преобразователя 14. Поэтому на его выходе формируется сигнал, пропорциональный весовому расходу ф металла.

Секторный ковш, имеющий радиус внутренней полости К =0,45 м, поворачивается с постоянной скоростью с =

=2 град/с. Тогда угол поворота ковша

d.(<), вес расплава в ковше Gp(+) ниже начального уровня слива и общий вес

5 И) металла в ковше будут изменяться во времени по линейному закону при постоянной разности

Если прюиенять Р =0,6; B=0,06 м; f =

7 ° 10 кгlм ; 5=0,188 м, то,как следует иэ закона сохранения массы, 942 S81 э ний уровень брака, например, для чугунных отливок - на 3-3,5%.

5 установившийся режим мливки возможен при 66 58 кг. Эта величина формируется на выходе сумматора 13, В соответствии, с выражением (2) коэффициент передачи функционального преобразователя 14 должен быть равен

pgg ., поязви >

<0 и его выходной сигнал будет соответствовать весовому расходу иэ ковша ф -0,02ЗУ46 -10,3 кгlс.

Этот сигнал. сравнивается с задаю» щим сигналом, поступающим на элемент

8 сравнения из программного блока 9.

При отклонении расхода металла в форму от заданного значения в блок управления

6 поступает импульс, коррекгирующий скорость поворота ковша.

Таким образом, в предложенном ус ройстве расход сливаемого из KOBQla металла определяется без дифференцирования сигнала весового датчика, что позволяет в 5-10 раэ снизить амплитуду помех и на 2-3 порядка уменыпить инерционное запаздывание в измерительных цепях. Это дает возможность в условиях литейного цеха надежно контролировать расход металла и автоматически стаби«30 лизировать заданные режимы заполнения

;форм, за счет чего удаются снизить средФормула изобретении

Устройство для разливки металла, содержащее привод поворотного ковша, блок управления приводом, датчик веса металла в ковше, программный блок и элементы сравнения веса и расхода металла с заданными значениями, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью.по,вышения надежности контроля расхода металла в форму в процессе разливки, устройство допошп тельно содержит датчик угла наклона ковша, сумматор и функциональный преобразователь, причем выход датчика угла наклона ковша соединен со входом преобразователя, выход которого соединен со входом сумматора, другой вход которого соединен с датчиком веса, а вмход - со входом функционального преобразователя, выход функционального преобразователя соединен со входом элемента сравнения расхода металла.

Источники информации, принятые во внимание при эюспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

No 532476, кл. В 22D 39/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 599923, кл. В 22 13 39/00, 1978.

Составитель Г, анемии

Редактор М. Товтин Текред T.Ìàòý÷êàÊîððåêòîð М, немчик

Заказ 4957/14 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4