Устройство для дозирования расплава

 

Изобретение предназначено для управления дозаторами машин литья под давлением. Цель изобретения - повьшение точности дозирования. Существо изобретения заключается в том, что при включении устройства с переключателя 9 мощности подается макси (Л ISJ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А2

0 (594 22 D 39 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ г(; ., 1 ь

11 у 2q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1235653 (21) 3989980/22-02 (22) 17.12.85 (46) 07.05.87. Бюл, 1(17 (7 l ) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.С.Богушевский и Н.А.Сорокин (53) 621,747 ° 27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1235653, кл. В 22 D 39/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ РАСПЛАВА

1 (57) Изобретение предназначено для управления дозаторами машин литья под давлением. Цель изобретения повьппение точности дозирования, Существо изобретения заключается в том, что при включении устройства с переключателя 9 мощности подается макси1308427 мальное напряжение на подъем металла электромагнитом 23. Давление, измеренное измерителем 1 в трубопроводе

2, сравнивается с заданным, и в случае, когда оно меньше заданного, увеличивается напряжение, подаваемое в электромагнит 23, По мере истечения расплава давление в трубопроводе падает и включается впускной клапан

18. При достижении металлом сливного металлопровода 22 срабатывает датчик 21, включающий реле 12 времени, настроенное на интервал времени, определяемый необходимой дозой металла

По истечении этого времени через переключатель 9 мощности подается на1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к управлению дозаторами мап|ин литья под давлением, и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1235653. 5

Цель изобретения — повьппение точности дозирования, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для доэирования расплава; на фиг. 2 — внутренняя структура регулятора давления; на фиг. 3 — внутренняя структура переключателя мощности; на фиг. 4 — внутренняя струк3 тура переключателей фаз напряже15 ния и режима работы; на фиг, 5 внутренняя структура первого сумматора.

Измеритель 1 давления в трубопроводе 2 продувки герметичной емкости

3 соединен с регулятором 4 давления, Выходы последнего соединены через схему ИЛИ 5, второе реле б времени и непосредственно с первой 7 и второй

8 схемами И, выходы которых соединены с переключателем 9 мощности, связанным также с блоком 10 питания и через переключатель 11 фаз напряжения с первым реле 12 времени. Выходы регулятора 4 давления соединены также через третью 13 и четвертую 14 схемы И соответственно с первым 15 и вторым 16 блоками памяти, причем выход первого блока 15 памяти связан с четвертой схемой И 14 и выпускным пряжение на опускание металла. Производится сравнение значения давления, соответствующего режиму хранения металла, с заданным задатчиком.

В зависимости от разности указанных давлений включается выпускной клапан

17 и увеличивается напряжение на электромагните 23. При сравнении величин давлений начинается цикл снижения напряжения на опускание металла электромагнитом 23. Далее отклю" чается выпускной клапан 17. Показания счетчика 28 пропорциональны дозе залитого металла, а напряжение с выхода интегратора пропорционально массе израсходованного металла, 5 ил. клапаном 17, а выход второго блока

16 — с третьей схемой И 13 и впускным клапаном 18. Схемы сброса блоков

15 и 16 памяти связаны с переключателем 9 мощности. Выпускной 17 и впускной 18 клапаны установлены на трубопроводе 19 для создания рабочего давления в емкости 3, Вход впускного клапана 18 подсоединен к источнику сжатого газа, к которому также через редукционный клапан 20 подсоединен трубопровод продувки расплава.

Датчик 21 наличия металла на выходе из сливного металловода 22 (выполнен в виде датчика уровня) подсоединен к первому реле 12 времени. Выход переключателя 9 мощности связан с электромагнитом 23. Измеритель 24 перепада давления соединен с блоком

25 сигнализации, выход которого подключен к первому входу первого сумматора 26. Второй вход первого сумматора 26 подключен через аналогоцифровой преобразователь 27 и счетчик 28 к импульсному датчику 29, механически соединенному с рейкой 30, связанной с пресс-поршнем 31 и приводимой в движение цилиндром 32 прессования,. Третий вход первого сумматора 26 подключен к второму сумматору 33, первый вход которого соединен с аналоговым выходом датчика

21 наличия металла на выходе из сливного металловода, а второй вход — с

1308427 первым задатчиком 34 допустимого нижнего уровня металла. Позиционный выход датчика 21 наличия металла на выходе иэ сливного металловода подключен к схеме сброса счетчика 28 и через четвертый вход к первому сумматору 26, выход которого соединен с переключателем 9 мощности. Установочный вход счетчика 28 подключен ко второму задатчику 35 максимальной дозы.

Регулятор 4 давления (фиг. 2) содержит третий 36 и четвертый 37 задатчики, соединенные с переключателем 38 режима работы, выход которого 15 подсоединен к третьему сумматору 39.

Первый выход последнего подсоединен через схему НЕ 40 к пятой схеме И 41 и непосредственно к шестой схеме И 42 а второй выход — через сумматор 43 — 20 к пятой схеме И 41. Выход четвертого сумматора 43 подсоединен к шестой схеме И 42. К четвертому сумматору

43 подключен пятый эадатчик 44.

Переключатель 9 мощности (фиг. 3) 25 содержит катушки Эl и Э2 реверсивного шагового искателя, механически соединенные с переключателем ламелей.

Выключатель Вl установлен в положении 1, а В2 — в положении Х переклю- 30 чателя ламелей, Движок реверсивного шагового искателя электрически соединен с нормально замкнутым контактом реле Pl.

Переключатель 11 фаз напряжения (переключатель 38 режима работы, фиг. 4) содержит контакты 1Р3 и 1Р2, соединенные последовательно и подключенные к источнику питания с одной стороны и обмотке реле Р2 с другой. щ

Первый сумматор 26 (фиг. 5) содержит третье реле 45 времени, соединенное через интегратор 46 с пятым сумматором 47, который, кроме того, через третий блок 48 памяти соединен с первым узлом 49 задержки.

Третье реле 45 времени также соединено со вторым узлом 50 задержки.

В качестве измерителей давления и его перепада могут быть использованы, например, преобразователи типа

"Сапфир-22", в качестве датчика наличия металла — преобразователь

"ЭХО-3", в качестве блоков сигнализации, сумматоров, интегратора и эа- 55 датчиков — блоки АКЭСР, в качестве блоков И, ИЛИ, НЕ, задержки, памяти, аналого-цифрового преобразователя, реле времени и счетчика — стандартные блоки вычислительной техники. 1 качестве импульсного датчика может быть применен, например, фотоэлектрический датчик ДФ1 с прерывателем светового потока, выполненным в виде рейки со щелями.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от узла пуска, например электромеханической кнопки, поступает на переключатели 11 фаз напряжения и 38 режима работы регулятора 4 давления, представляющих собой аналогичную конструкцию. Реле Р2 сра-, батывает, подключая клемму е переключателя 9 мощности к клемме ж, подавая максимальное напряжение на подъем металла электромагнитом 23.

Переключатель 38 режима работы подключает третий задатчик 36 к третьему сумматору 39, к которому, кроме того, подключен измеритель l давления в трубопроводе 2 продувки. Величина давления, установленная на задатчике соответствует значению для слива ме— талла.

Так как измеряемая величина давления ниже заданной, "нулевое" напряжение со знакового выхода третьего сумматора 39 инвертируется в схеме

HE 40 и поступает в пятую схему И 41.

Значение разности величин, определяемое в третьем сумматоре 39, поступает на четвертый сумматор 43, в котором сравнивается с допустимым значением разности, поступающим с пятого задатчика 44. При нахождении значения разности, определяемого в четвертом сумматоре 43, в допуске на знаковом выходе сумматора появляется нулевое" напряжение, запирающее пятую

41 и шестую 42 схемы И, а при выходе из допуска — "единичное напряжение.

Пятая схема И 41 срабатывает, подавая

"единичное" напряжение через четвертую схему И 14 на второй блок 16 памяти. Последний срабатывает, включая впускной клапан !8, который подает пневматическое давление в емкость 3 и блокирует включение третьей схемы

И 13.

Уровень металла повышается. Одновременно срабатывает первая схема

И 7 по цепи: схема ИЛИ 5 — второе реле 6 времени, подавая напряжение на катушку Эl на увеличение напряжения на подъем металла электромагнитом 23.

Положение движка реверсивного maгового искателя не меняется, так как

1308427 он установлен в положении максимального напряжения. При достижении величины давления, соответствующей, заданной, пятая схема И 4! запирается и при дальнейшем повышении давления срабатывает шестая схема И 42, включая вторую схему И 8. Последняя срабатывает, подавая напряжение на катушку Э2 на снижение напряжения на подъем металла электромагнитом 23.

Катушка срабатывает, переводя движок реверсивного шагового искателя в положение II, уменьшая напряжение. Далее цикл снижения напряжения продолжается.

Для избежания попадания регулято — 1> ра в режим автоколебаний два последовательных срабатывания первой 7 и вто рой 8 схем И производятся через промежутки времени, превышающие постоянную времени канала и устанавливаемые 20 с помощью второго реле 6 времени. При переводе движка реверсивного шагового искателя в положение Х отключается контакт Н2, сбрасывая второй блок

16 памяти, который отключает впускной 25 клапан 18. По мере истечения распла-. ва давление в трубопроводе продувки падает, и регулятор 4 давления включает впускной клапан 18 по цепи: четвертая схема И 14 — второй блок 16 30 памяти — впускной клапан 18.

При достижении металлом сливного металловода срабатывает датчик 31 наличия металла на выходе из сливного металловода, включающий первое реле

12 времени, настроенное на продолжительность времени, определяемую дозой металла. По истечении заданного времени срабатывает первое реле 12 времени, подавая напряжение на реле 40

Р3 переключателя 11 фаз напряжения и переключателя 38 режима работы, Реле Р3 срабатывает, отключая реле

Р2, которое контактом 2Р2 подключает клемму 3 переключателя 9 мощности к клемме ж, подавая максимальное напряжение на опускание металла, Переключатель 38 режима работы подключает четвертый задатчик 37 к третьему сумматору 39. На задатчике установлено значение давления, соответствующее режиму хранения металла, Так как измеряемая величина давления выше заданной„ "единичное" напряжение со знакового выхода третьего сумматора 39 поступает в шестую схему И 42. Значение разности величин, определяемое в третье.| сумматоре 39, поступает на .четвертый сумматор 43, в котором сравнивается с допустимым значением разности, поступающим с пятого задатчика 44.

При нахождении значения разности, определяемого в четвертом сумматоре

43, в допуске на знаковом выходе сумматора появляется "нулевое" напряжение, запирающее пятую 41 и шестую 42 схемы И, а при выходе из допуска—

"единичное" напряжение. Шестая схема

И 42 срабатывает„ подавая единичное напряжение через третью схему И 13 на первый блок 15 памяти. Последний срабатывает, включая выпускной клапан

17, который соединяет емкость 3 с атмосферой и блокирует включение четвертой схемы И 14. Уровень металла снижается. Одновременно срабатывает вторая схема И 8, подавая напряжение на катушку Э2 на увеличение напряжения на снижение уровня металла электромагнитом 23. Положение движка реверсивного шагового искателя не меняется, так как он установлен в положении максимального напряжения. При достижении величины давления, соответствующеи заданной, шестая схема

И 42 запирается, и при дальнейшем снижении давления срабатывает пятая схема И 41, включая первую схему И 7, которая срабатывает, подавая напряжение на катушку Э! на снижение напря жения на опускание металла электромагнитом 23. Катушка Эl срабатывает, переводя движок реверсивного шагового искателя в положение 1Х, уменьшая напряжение. Далее цикл сни-, жения напряжения продолжается.

При переводе движка шагового искателя в положение 1 отключается контакт В1, сб>расывая первый блок 15 памяти, который отключает выпускной клапан 17. Напряжение, пропорциональное уровню металла, с датчика 21 наличия металла на выходе из сливного металловода поступает на второй сумматор 33, на который одновременно поступает с первого задатчика 34 допустимого нижнего уровня металла напряжение, пропорциональное величине допустимого нижнего уровня металла, обуславливающего отсутствие выброса металла при включении электромагнита

23. Напряжение, пропорциональное перепаду давления между герметичной емкостью 3 и сливным металловодом 22 поступает от измерителя 24 перепада давления на вход блока 25 сигнализации. При нулевом показании измерите1308427 ля 24 перепада давления срабатывает блок 25 сигнализации, и напряжение со второго сумматора 33, пропорциональное уровню металла, при котором разрешена дозировка металла электро- 5 магнитом 23, поступает на третий блок 48 памяти, Сигнал от позиционного контакта блока 25 сигнализации производит сброс третьего блока 48 памяти. Задержанный в первом узле fg

49 задержки сигнал дает разрешение на запись в третьем блоке 48 памяти значений параметра второго сумматора 33.

При движении пресс-поршня 31 в период эапрессовки в пресс-форму с выхода импульсного датчика 29 поступают импульсы на счетчик 28. На установочный вход счетчика 28 поступает задание со второго эадатчика 35 максимальной дозы.

Таким образом, показания счетчи-ка 28 пропорциональны дозе залитого металла, приводящей к изменению уровня в герметичной емкости 3. Получен в 25 ная величина поступает на аналогоцифровой преобразователь 27, в котором преобразуется в напряжение, и на интегратор 46 первого сумматора 26.

При достижении металлом сливного ме- 30 талловода 22 от позиционного контакта датчика 21 наличия металла сигнал поступает через второй узел 50 задержки (продолжительность задержки устанавливается равной продолжитель- 3 ности налива металла) на третье реле

45 времени, которое включает интегратор 46. На вход интегратора 46 поступает напряжение с аналого-цифрового преобразователя 27, пропорциональ 4п ное дозе металла. Продолжительность времени интегрирования, устанавливаемая третьим реле 45 времени, должна быть меньше времени кристаллизации отливки. Таким образом, напряжение с выхода интегратора 46 пропорциональ но массе металла, израсходованного из герметичной емкости 3 на производство отливок.

В пятом сумматоре 47 вычисляется разность значений напряжений блоков

27 и 33, равная уровню металла в герметичной емкости 3. Напряжение со знакового выхода первого сумматора

26 равное "нулевому" поступает на клемму k переключателя 9 мощности, не внося никаких изменений в работу электромагнита 23. При достижении равенства значений напряжений блоков

27 и 33 на выходе первого сумматора

26 появляется "единичное" напряжение.

Реле Pl переключателя 9 мощности срабатывает, разрывая цепь включения электромагнита 23. Корректировка показаний первого сумматора 26 по результатам измерения уровня осуществляется каждый раз при равенстве давлений в герметичной емкости 3 и трубопроводе 2 продувки, т.е. при совпадении уровня металла в них. В этот же момент производится сброс в нулевое значение показаний интегратора 46 сигналом от блока 25 сигнализации °

Использование устройства для дозирования расплава позволит исключить выбросы металла из дозатора при малых его количествах ° Устройст— во позволяет увеличить выход годного на О,ЗЕ и увеличить производительность дозатора на 0,5Х.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для дозирования расплава по авт.св. 11 - 1235653, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования, оно снабжено измерителем перепада давления, счетчиком, аналого-цифровым преобразователем, двумя сумматорами, двумя эадатчиками и блоком сигнализации, причем измеритель перепада давления соединен через блок сигнализации с первым входом первого сумматора, к второму и третьему входам которого подсоединены соответственно через аналого-цифровой преобразователь и счетчик импульсный датчик и непосредственно второй сумматор, вход которого соединен с первым задатчиком и аналоговым выходом датчика наличия металла на выходе из сливного металловода, позиционный выход которого соединен со схемой сброса счетчика, установочный вход которого подсоединен к второму задатчику, причем позиционный выход датчика наличия металла на выходе из сливного металловода соединен с четвертым входом первого сумматора, выход которого подсоединен к переключателю мощности, 1308427

1308427

Составитель В. Этинген

Редактор И. Горная Техред В. Кадаp Корректор A.Îáðó÷àð

«й ю

Заказ 1663/11 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная", 4