Установка для виброформования изделий

 

Изобретение относится к области виброформования изделий из сыпучих компонентов , например, при изготовлении карбидкремниевых нагревателей для металлургических объектов, и позволяет повысить качество формуемых изделий. Установка содержит смонтированный посредством упругих опор I на опорной раме 2 рабочий орган 3 с якорем 4, электромагнитный возбудитель 5, форму 6 с поддоном 7, скобу 8, на которой расположен оппозитно электромагнитному возбудителю 5 дополнительный электромагнитный возбудитель 9, связанный с якорем 10, урановешиваюш,ую раму 11 на упругих опорах 1 и пуансон 12, смонтированный в верхней части формы 6. Кроме того, она содержит устройство для управления электромагнитными возбудителями , которое выполнено в виде датчика 13 вибрации, контактора 14, преобразователя 15 сигнала обратной связи, блока 16 управления частотой вибрации, первого 17 и второго 18 преобразователей частоты, трехфазного выпрямителя 19, фазосдвигающего устройства 20, преобразователя 21 частота - аналог, дифференциатора 22, нульоргана 23 и задатчика 24 интенсивности. 3 ил. Q сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 В 28 В 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4097777/31-33 (22) 19.05.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Воронежский инженерно-строительный институт и Всесоюзный институт огнеупоров (72) М. А. Берман, Л. Г. Гольденберг, В. Г. Пыльнев и В. М. Ям (53) 666.97.033.16 (088.8) (56) Сапожников М. Я. и др. Механическое оборудование для производства строительных изделий. М.: Стройиздат, 1968, с. 336 — 337.

Чубук В. Ф. и др. Вибрационные машины для уплотнения бетонных смесей.

Киев: Вища школа, 1985, с. 100 — 101. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВИБРОФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области виброформования изделий из сыпучих компонентов, например, при изготовлении карбидкремниевых нагревателей для металлургических объектов, и позволяет повысить каÄÄSUÄÄ 1388288 А1 чество формуемых изделий. Установка содержит смонтированный посредством упругих опор I на опорной раме 2 рабочий орган 3 с якорем 4, электромагнитный возбудитель 5, форму 6 с поддоном 7, скобу 8, на которой расположен оппозитно электромагнитному возбудителю 5 дополнительный электромагнитный возбудитель 9, связанный с якорем 10, урановешивающую раму ll на упругих опорах 1 и пуансон 12, смонтированный в верхней части формы 6.

Кроме того, она содержит устройство для управления электромагнитными возбудителями, которое выполнено в виде датчика 13 вибрации, контактора 14, преобразователя

15 сигнала обратной связи, блока 16 управления частотой вибрации, первого 17 и второго 18 преобразователей частоты, трехфазного выпрямителя 19, фазосдвигающего устройства 20, преобразователя 21 частота — аналог, дифференциатора 22, нульоргана 23 и задатчика 24 интенсивности.

3 ил.

1388288

Изобретение относится к виброформованию изделий, в частности стержней из сыпучих компонентов, например, при изготовлении карбидкремниевых нагревателей для металлургических объектов.

Цель изобретения является повышение качества формуемых изделий.

На фиг. 1 изображена функциональная схема установки; на фиг. 2 — 3 — эпюры сигналов элементов устройства управления, поясняющие его работу.

Установка для виброформования изделий (фиг. 1) содержит смонтированный посредством упругих опор 1 на опорной раме 2 рабочий орган 3 с якорем 4, электромагнитный возбудитель 5, форму 6 с поддоном 7, скобу 8, на которой расположен оппозитно электромагнитному возбудителю

5 дополнительный электромагнитный возбудитель 9, связанный с якорем 10, уравновешивающую раму 11 на упругих опорах

1, пуансон 12, смонтированный в верхней части формы 6. Устройство для управления выполнено в виде датчика 13 вибрации, контактора 14, преобразователя 15 сигнала обратной связи, блока 16 управления частотой вибрации, первого 17 и второго 18 преобразователя частоты, трехфазного выпрямителя 19, фазосдвигающего устройства

20, преобразователя 21 частота — аналог, дифференциатора 22, нуль-органа 23 и задатчика 24 интенсивности.

На фиг. 2 и 3 обозначено: !. — импульсы тока, протекающего через вибровозбудитель 9; F — импульсы тягового усилия на вибровозбудителе; 6 — перемещение якоря

11 вибровозбудителя, dá/dt — скорость перемещения якоря 10; V — напряжение на выходе блока 16 управления частотой вибраций; U — напряжение на выходе фазосмещающего устройства 20; Uq — напряжение на выходе преобразователя 21 частота— аналог; U4 — напряжение на выходе задатчика 24 интенсивности.

Установка для виброформования изделий работает следующим образом.

Форму 6 (фиг. 1) устанавливают на скобу 8 таким образом, чтобы она охватывала отделенный от корпуса поддон 7 формы, закрепленный на якоре 10 вибровозбудителя 9. Скоба 8 свазана с якорем 4 вибровозбудителя 5.

После загрузки формы 6 массой, из которой формуется стержень, и наложения пригруза установку подключают к источнику питания контактором 14 (цепи питания элементов установки от контактора 14, кроме цепи питания трехфазного выпрямителя 19, на фиг. l не показаны).

При включении контактора 14 возникает первоначальный возмущающий импульс, поступающий с первого преобразователя

17 частоты на вибровозбудитель 9. Первоначальный импульс вызывает движение якоря

10 в сторону сжатия упругих опор вибровозбудителя, переходящее в свободные колебания (фиг. 2, кривая 6). На выходе датчика 13 вибрации возникает сигнал переменного тока, повторяющий по частоте, амплитуде и фазе колебания якоря 6. Этот сигнал в преобразователе 15 сигнала обратной связи усиливается по мощности и дифференцируется, что приводит к формированию на выходе преобразователя 15 знакопеременного сигнала дб/dt (фиг. 2), поступающего на вход блока 16 управления частотой вибрации. В блоке 16 сигнал Ы/й преобразуется в последовательность однополярных прямоугольных импульсов Vi (фиг. 2), появляющихся на тех интервалах времени, в течение которых якорь 10 движется в сторону уменьшения зазора б.

На тех интервалах времени, в течение которых якорь 10 под действием упругих опор вибровозбудителя 9 движется в сторону увеличения зазора 6, напряжение U равно нулю (фиг. 2). В первом преобразователе 17 частоты напряжение Ui усиливается по мощности и поступает на вибровозбудитель 9. Возникает положительная обратная связь, при которой колебания якоря 10, связанного с ним поддона 7 и уплотняемой массы в форме происходят на резонансной частоте системы вибровозбудительподдон формы — уплотняемая масса, т.е. частота импульсов тока ь через вибровозбудитель 9, как и частота импульсов тягового усилия F (фиг. 2), равны частоте собственных колебаний этой системы.

Колебания поддона 7, передаваемые массе, загруженной в форму, приводят к уплотнению массы и формованию из нее изделия (стержня).

В процессе уплотнения масса испытывает сухое трение о внутреннюю поверхность формы 6. Это препятствует качественному уплотнению смеси по всей длине формы 6.

Для снижения сухого трения в устройстве осуществляется движение формы 6 относительно уплотняемой массы.

Для этого напряжение Ui поступает на фазосмещающее устройство 20, на выходе которого формируется последовательность однополярных прямоугольных импульсов V по частоте и амплитуде повторяющих импульсов U, но сдвинутых относительно импульсов Ui на который угол <р (фиг. 2).

Импульсы 14 усиливаются по мощности во втором преобразователе 18 частоты и поступают на вибровозбудитель 5, возбуждая колебания связанной с ним скобу 8 с формой 6. При этом режим работы фазосмещающего устройства 20 выбран таким образом, что в начале процесса виброуплотнения фазовый угол равен нулю. Поскольку вибровозбудители 5 и 9 расположены оппозитно, колебания массы в форме 6 и колебания самой формы происходят в про1388288

Формула изобретения

55 тивофазе, т.е. их смещение относительно друг друга происходит с максимальной амплитудой. Такой режим резко снижает сухое трение и способствует качественному уплотнению смеси.

Относительное движение массы в форме

6 и самой формы осуществляется в начале процесса виброуплотнения с максимальной амплитудой.

По мере уплотнения массы в форме 6 и формирования изделия (стержня) амплитуда относительного движения массы и корпуса должна уменьшаться, поскольку возрастает вероятность появления разрывов в стержне, обладающем из-за неполного уплотнения массы низкой механической прочностью, причем уменьшение амплитуды относительного движения целесообразно осуществлять в функции текущего значения качетсвенного показателя процесса виброуплотнения. В качестве такого показателя используется изменение резонансной частоты системы возбудитель — поддон формы уплотняемая масса. Изменение резонансной частоты обусловлено тем, что по мере уплотнения материала в форме изменяется величина присоединенной массы, причем величина этой массы в процессе виброуплотнения непрерывно возрастает, следовательно, снижается резонансная частота системы, стремясь к постоянному значению при достижении некоторой предельной степени уплотнения смеси. Таким образом, изменение резонансной частоты отражает процесс уплотнения массы в форме — с повышением степени уплотнения резонансная частота снижается.

Для формирования сигнала, пропорционального стпепени уплотнения, в устройстве используется преобразователь 21 частота — аналог, на выходе которого по мере уплотнения массы в форме появляется напряжение Vq (фиг. 3), уменьшающееся на интервале времени от t= 0 до t=t .

Напряжение Uz поступает на вход фазосмещающего устройства 20, постепенно увеличивая угол q> сдвига фаз между напряжениями Vi u 13г. При этом параметры и режим работы фазосмещающего устройства

20 выбраны таким образом, чтобы к моменту времени ti (фиг. 3) угол принял значение р=гг (положение импульсов 14 при =к показано на фиг. 2 пунктиром).

При оппозитном расположении вибровозбудителей 5 и 9 и при ср=л колебания массы в форме и в форме 6 происходят с совпадающими фазами, т.е. масса и корпус колеблются как единое целое (для осуществления такого движения конструкция устройства предусматривает также соответствующий выбор масс всех подвижных элементов устройства). Это резко снижает вероятность появления разрывов в изделии (формуемом стержне) на первом этапе формования от t=o до t=ti (фиг. 3).

Второй этап формования изделия, на протяжении которого масса в форме доуплотняется, начинается с момента времени t=ti (фиг. 3). При этом для снижения вероятности появления разрывов в стержне амплитуда колебаний вибровозбудителей

5 и 9 должна постепенно уменьшаться.

Для реализации такого режима к выходу преобразователя 21 частота — аналог подключен дифференциатор 22, на выходе которого в момент времени 1 (фиг. 3) появляется нулевой сигнал, вызывающий срабатывание нуль-органа 23. Включается задатчик 24 интенсивности, на выходе которого появляется напряжение U< (фиг. 3), постепенно снижающееся во времени и принимающее постоянное значение при t=t >> (фиг. 3).

Напряжение U< поступает на вход трехфазного выпрямителя 19, выходное напряжение которого снижается в соответствии с законом изменения напряжения U<.

Поскольку от трехфазного вырямителя 19 получают питание первой и второй преобразователи 17 и 18 частоты, напряжение на их выходе также снижается и соответственно уменьшается амплитуда колебаний вибровозбудителей 5 и 9.

Качественное формование стержней обеспечивается при условии, что продолжительность второго этапа в 2 — 3 раза превышает продолжительность первого этапа формования.

При достижении напряжением U< постоянного уровня в момент времени 1=1> (фиг. 3) срабатывает контактор 14, подключенный к выходу задатчика 24 интенсивности. Контактор 14 отключает источник питания от трехфазного выпрямителя 19 и остальных элементов устройства и установка в целом прекращает работу. Автоматическое отключение установки после прекращения процесса виброуплотнения также способствует повышению качества изделий, поскольку технологический режим формования осуществляется во времени оптимальным образом.

Установка для виброформования изделий, содержащая смонтированный посредством упругих опор на опорной раме рабочий орган, электромагнитный возбудитель с закрепленным на последнем якорем, форму с поддоном и устройство для управления процессом виброформования, отличаюигаяся тем, что, с целью повышения качества изделий, она снабжена закрепленным на опорной раме и расположенным оппозитно основному дополнительным электромагнитным возбудителем, связанной с его якорем и установленной на упругих опорах уравновешивающей рамой, на которой зак!

388288 реплен поддон в виде матрицы, форма выполнена со смонтированным в ее верхней части неподвижным пуансоном, а устройство для управления процессом виброформования выполнено в виде датчика вибрации, контактора, преобразователя сигнала обратной связи, блока управления частотой вибрации, первого и второго преобразователей частоты, трехфазного выпрямителя, фазосдвигаюшего устройства, преобразователя «частота — аналог», дифферен- 1О циатора, нуль-органа и задатчика интенсивности, причем на дополнительном электромагнитном возбудителе закреплен датчик вибрации, который через преобразователь сигнала обратной связи соединен с входом блока управления частотой вибрации, выход которого соединен с первыми входами первого преобразователя частоты, фазосдвигающего устройства и входом преобразователя частота — аналог, выход которого соединен с вторым входом фазосдвигающего устройства и с входом дифференциатора, выход которого через нуль-орган подключен к входу задатчика интенсивности, выход которого подключен к входу контактора и к первому входу трехфазного выпрямителя, выход которого соединен с первым входом второго преобразователя частоты и с вторым входом первого преобразователя частоты, выход которого подключен к дополнительному электромагнитному вибровозбудителю, выход фазосдвигаюшего устройства подключен к второму входу второго преобразователя частоты, выход которого соединен с электромагнитным вибровозбудителем, а второй вход трехфазного выпрямителя подключен к выходу контактора.

l388288

Составитель Л. Шарова

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор О. Кундрик

Заказ 1518/21 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Установка для виброформования изделий Установка для виброформования изделий Установка для виброформования изделий Установка для виброформования изделий Установка для виброформования изделий 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке камня, в частности к способам и устройствам для изготовления архитектурно-строительных изделий из твердеющих материалов, например бетонов

Изобретение относится к виброформованию изделия из газосиликатного бетона и позволяет повысить качество формуемых изделий

Изобретение относится к области электрохимической промышленности, в частности к производству круглых электрокерамических изделий с периодическим профилем осевого сечения

Изобретение относится к производству изделий, преимущественно изоляторов, методом обточки из пластичных керамических масс

Изобретение относится к производству изделий из фарфоровых масс, конкретно к устройствам для обточки заготовок изоляторов
Наверх