Система управления гидропневматическим молотом

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления гидропневматическими молотами. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. На штоковой полости силового цилиндра имеется пружинный аккумулятор с установленными на его напорной магистрали обратным клапаном и дросселем. При помощи устройства для автоматического управления устанавливается оптимальная величина давления в пневматическом ресивере, а также величины хода бабы и пути ее торможения. Конструкция позволяет повысить скорость движения бабы и снизить динамические нагрузки при ее торможении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 21 1 7/28, 7/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2 i ) 4242143/25-27 (22).06.05.87 (46) 30.12.89. Бюл. Р 48 (71) Воронежское производственное объединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования им. H.È. Калинина и МВТУ им. Н.Э. Баумана (72) Н.Б. Бабин, Б.А. Кирпичев, В.А. Антимонов, Ю.A. Бочаров, А.А. Степанищев и В.И. Утробин (53) 621.97(088.8) (56) Бочаров 10.А. и др. Газогидравлический штамповочный молот с программным управлением. — Куэнечноштамповочное производство. 1985, Р 4, с. 32-33.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления гидропневматическим молотом.

Цель изобретения — повышение К1Щ и надежности путем увеличения скорости движения бабы и снижения динамических нагрузок.

На фиг. 1 показана принципиальная схема управления; на фиг. 2 — зависимость давления (Р) в ресивере от хода (S) бабы.

Система управления содержит датчик

1 верхнего положения, взаимодействующий с бабой 2, выход которого соединен с электромагнитом пневматического распределителя 3, который соединяет ресивер 4 через редуктор 5 с пневматическим источником 6 давления. Гид„„SU„„1532174 A 1

<54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОПНЕВ11АТИЧЕСКИМ МОЛОТОМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления гидропневматическими молотами.

Цель изобретения — повышение КПЛ и надежности. На штоковой полости силового цилиндра имеется пружинный аккумулятор с установленными íà его напорной магистрали обратным клапаном и дросселем. При помощи устройства для автоматического управления устанавливается оптимальная величина давления в пневматическом ресивере, а также величины ходы бабы и пути ее торможения. Конструкция позволяет повысить скорость движения бабы и снизить динамические нагрузки при ее торможении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

С: равлический источник 7 давления соединен через напорный 8 и сливной 9 клапаны со штоковой полостью 10 силового цилиндра 11. Переключение клапанов 8 и 9 осуществляется электрогидравлическими распределителями 12 и

13. Пружинный аккумулятор 14 соединен через параллельно установленные дроссель 15 и обратный клапан 16 с полостью 10 цилиндра 11. На ресивере

4 установлен датчик 17 давления устройства для автоматического управления, выход которого соединен с одним иэ входов блока 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз, входом блока 19 дифференцирования давления, одним из входов блока 20 запоминания давления реверса, одним из входов

1532174

45 минальное давление P „. Сигналом "Начало цикла" в блок 20 запоминания давления реверса с ныхода блока 26 задания давления реверса на первом ударе заносится начальное значение давления Р реверса на первом ударе, блока 21 сравнения давлений на входе разгона вверх и одним иэ входов блока

22 сравнения давлений на ходе разгона вниз. Другой вход блока 22 сравнения давления на ходе разгона вниз связан с выходом блока 18 вычисления давления в ходе разгона нниз, а выход — с одним из входов триггера 23 управления слинным клапаном, другой вход которого соединен с кнопкой

"Пуск", а выход — с электромагнитом распределителя 13. Выход блока 19 дифференцирования давления соединен с одним из входов триггера 24 управления напорным клапаном, входом блока 25 задачи энергии ударов и другим входом блока 20 запоминания давления реверса, третий вход которого связан с выходом блока 26 задачи давления реверса на первом ударе, а четвертый вход — с кнопкой "Начало цикла". При этом выход блока 20 запоминания давления реверса связан с другим входом блока 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз, а выход блока ь

25 задачи энергии ударов связан с третьим входом блока 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз и входом блока 27 вычисления давле30 ния в конце хода разгона вверх, выход которого связан с другим входом блока 21 сравнения давлений на ходе разгона вверх. Выход блока 21 сравнения давлений на ходе разгона вверх соединен с другим входом триггера 24 управления напорным клапаном, выход которого соединен с электромагнитом распределителя 12, гидравлически свя занного с напорным клапаном 8, Система управления работает сле- 40 дующим образом.

В начале цикла штамповки электромагниты распределителей 12 и 13 выключены, сливной 9 и напорный 8 клапаны закрыты. Баба 2 находится н крайнем верхнем положении, которому соответствует минимум объема ресинера — У . Сигналом с датчика 1 включаt1 ется электромагнит распределителя 3, при этом выход редуктора 5 через от- 50 крытый распределитель 3 соединен с ресивером 4 и в нем установлено ноуь к

Р(-- — — — — ) I

V +S F (2) P

1 координата начала хода разгона вниз координата конца хода разгона вниз, координата конца хода вниз ход торможения; ход бабы вниз 1 ход разгона вниз; максимальный ход бабы, номинальное давление в ресивере при крайнем верхнем положении бабы, давление в начале хода разгона вниз давление в ресивере в конце хода разгона вниз; давление в ресивере в момент реверса, противодавление в штоковой плоскости на ходе разгона нниэ; противодавление в штоковой полости на ходе торможения постоянная составляющая объема ресивера площадь штоковой полости силового цилиндра, показатель адиабаты, силы трения площадь поршня силового цилиндра. где S„, э ст

8 н

S,р

Sm

Р.

Р, 12

V„

; Р

Г, которое установлено с учетом исходной высоты заготовки и высоты штампов. В блоке 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз в соотнетствии с занисимостью P> f (Т, Р „, Р <>) по величине фактического давления в ресинере Р„, устанке энергии первого удара Т, поступающей с блока 25 задания уставок энергии ударов, и значению давления реверса Р, поступающему с блока 20 запоминания давления

P, ° By%Ho установить rcoq, IlpH KQToром необходимо закрыть сливной клапан 9, чтобы закончить ход разгона вниз и обеспечить заданную энергию удара.

Зависимость Р,q f (Т, Р „, P q ) вытекает из совместного решения относительно P уравнения (1) энергетического баланса работ и уравнения (2) адиабатного процесса н ресивере

5,g

У +Вqq Fe"

Т1 Р (—" — — --)Р $4 5

11 1 1 1

5,, QRS<„P2i 2Бтр Р22Р2 (Б1н Б Р) /(1) с 1532

Давление P задается из условия обеспечения работы тонкого штока и регулируется с помощью дросселя 15.

Цикл удара начинается при поступлении сигнала "Пуск" на вход тригге- 5 ра 23, который устанавливается в единичное состояние и включает распределитель 13, при этом срабатывает сливной клапан 9, открывая выход жидкости из штоковой полости 10 в сливной бак. Баба 2 под действием газа в ресивере разгоняется вниз. Измеряемое значение давления P в ресивере

Х с выхода датчика 17 поступает на вход блока 22 при совпадении которого с кодом, поступающим с выхода блока 18 на другой вход блока, 22 сравнения, на его выходе формируется сигнал, который поступает на соответствующий вход триггера 23 и сбрасывает его в нулевое состояние. При этом электромагнит распределителя 13 отключается и сливной клапан 9 закрывается.

Демпфирование гидроудара при за25 крытии сливного клапана обеспечивает дроссель 15 через который жидкость из штоковой полости 10 перетекает в аккумулятор 14.

Момент реверса определяется путем дифференцирования давления в ресивере по времени с помощью блока 19, на вход которого поступает изменяющееся значение давления с датчика 17.

Когда в момент реверса давление в реверсе 4 гостигает минимального значения, производная становится равной нулю и на выходе блока формируется сигнал, фиксирующий момент реверса, который передается на вход блока 25 и на соответствующие входы блока 20 40 и триггера 24 управления напорным клапаном. При этом на выходе блока

25 появляется уставка энергии очередного удара, в блок 20 давления реверса заносится с выхода датчика 17, à 45 триггер 24 устанавливается в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 24 включает электромагнит распределителя 12, при этом напорный клапан 8 открывается и соединяет ис- 50 точник жидкости высокого давления с штоковой полостью 10, в результате чего баба 2 разгоняется вверх. При этом на вход блока 21 на ходе разгона вверх поступает код с выхода датчика 17, На другой вход блока 21 поступает код с выхода блока 27. Давление в конце хода разгона вверх определяется по уставке энергии оче)74 6 редного удара, поступающей с выхода блока 25. Давление рассчитывается из условия минимальной высоты подъема бабы с учетом хода торможения при движении вверх по инерции, но достаточной для обеспечения заданной энергии очередного удара. При совпадении кодов на входах блока 21 на его выходе формируется сигнал, поступающий на соответствующий вход триггера 24. При этом электромагнит распределителя 12 выклнчается и закрывает напорный клапан 8. Давление жидкости в штоковой полости падает, и в нее через обратный клапан 16 из аккумулятора 14 поступает жидкость, пока не закончится ход торможения.

При этом исключается образование незаполненной полости и гидроупар, а баба 2 поднимается на рассчетную высоту.

Экономический эффект при внедрении достигается за счет повышения

КПД и надежности. формулаизобретения

1. Система управления ги;тропневматическим молотом, содержащая гидравлический источник давления, соединенный через сливной и напорный клапаны с поршневой полостью c ëîâîго цилиндра, поршневая полость которого соединена через ресивер с пневматическим источником давления, а штоковая — связана через злектрогидравлические распределители для переключения сливного и напорного клапанов с источником высокого давления рабочей жидкости и аккумулятором, а также устройство для автоматического управления и датчик верхнего положения бабы, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем увеличения скоростей движения бабы и снижения динамических нагрузок, она снабжена параллельно установленными на магистрали, связывающей аккумулятор со штоковой полостью силового цилиндра, дросселем и обратным клапаном, аккумулятор выполнен подпружиненным, а устройство для автоматического управления выполнено в виде датчика давления, блоков вычисления давления в конце хода разгона вниз и вверх, блока сравнения давления на ходе разгона вниз и вверх, блока задачи энергии ударов, блока дифференцирования давления, блока

1532 l 74

20 задачи давления реверса на первом ударе, блока запоминания давления реверса и триггеров сливного и напорного клапанов, при этом выходная магистраль пружинного аккумулятора соединена со штоковой полостью силового цилиндра, датчик давления установлен на ресивере, блок сравнения давления на ходе разгона вниз соединен своим входом с выходом блока вычисления давления в конце хода разгона вниз и выходом — с входом триггера сливного клапана, блок вычисления давления в конце хода разгона вверх соединен своим входом с блоками сравнения давления на ходе разгона вниз, дифференцирования давления, сравнения давления на ходе разгона вниз, а выходом — с триггером напорного клапана, блок запоминания давления реверса соединен своим входом с блоком задачи давления на первом ударе и выходом — блоком вычисления давления в конце хода разгона вниз, а выход датчика давления соединен с входами блоков вычисления давления на ходе разгона вниз, запоминания давления реверса, сравнения давления на ходе разгона вниз и блоком дифференцирования давления.

2. Система по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что между источником пневматического давления и ресивером последовательно установлены редуктор и пневматический распределитель, электромагнит которого электрически соединен с датчиком верхнего положения бабы.

1532174

Составитель В. Гринберг

Редактор Н. Киштулинец Техред М. Ходанич Корректор Э.Лончакова

Заказ 7991/16 Тирам 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101