Автоматизированный гидроимпульсный вертикальный вибропресс

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

° ер ъа и4ы:=-.МъмааамаеааЬЬ-диееиаа=. =--т Ф.-.ййии . ам» и (5l)5 B 21 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

„:„ц= .. - .-.: е -...= мрц:т .дажажаВЬ.-:.-:. @ 4@- @: @ "=@ о---ЪЪ- -р

=--":--- ":- - 2

Ц

Изобретение относится к машинострое- Известны вибрационные прессы типа QQ нию, а именно к конструкциям гидравличе- ИВПМ. Все вибропрессы типа ИВПМ имеют ф ских вибропрессов, и может быть. генератор импульсов давления, выполнениспользовано при создании оборудованйтяе ный по одно-либо двухкаскадной схеме и для прессования порошковых материалов с, представляющие собой автоколебательную, различными физико-механическими харак-", систему, теристиками. Недостатком аиоропрессоа типа ИВПМ

Известен вибропрессс гидроприводом", является также сложность перенастройки, состоящийизстанины,поперечины — стола, для чего необходима ручная регулировка рабочего и возвратных гидроцилиндров, за- усилия пружин (регулировка величины ампдающего устройства золотника, одноходо- ;- литуды) и дросселя (частоты колебаний). ваго и гидравлического, ... Наиболее близким по технической сущгидроаккумуляторов, дросселя, напорной Й" .; ности к зачвляемомеу объекту является вибсливной магистралей. — ропресс-молот с системой программного

Недостатки вибропресса — конструктиЪ- упкравления, содержащий исполнительный ная сложность, трудоемкость переналадкип"" . цилиндр,вдальнейшемименуемыйрабочим режимов вибронагружения. цилиндром, шток которого жестко связан с .. . йсt (21) 4901843/27 (22) 11.01,91 (46) 30.12.92, Бюл, М 48 (71) Винницкий политехнический институт (72) Р.Д.Искович-Лотоцкий и В.И.Беньковский (56) Авторское свидетельство СССР

N 1366271, кл. В 21 J 7/46, 13.05,86. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ГИДРОИМПУЛЬСНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВИБРОПРЕСС (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям вибропрессов, и может быть использовано при создании оборудования для прессования порошковых материалов. Сущность изобретения; вибровозбудитель вибропресса выполнен в виде электрогидравличоского усилителя (ЭГУ) с электромеханическим преобразователем, причем вход ЭГУ гидравлически связан с напорной гидролинией, а выходы соответственно с полостью рабочего цилиндра и со.сливной гидролинией, а линия управления ЭГУ гидравлически связана с напорной гидролинией цилиндра статического прижима, причем электромеханический преобразователь ЭГУ соединен через усилитель мощности с задающим генератором частоты. Изменяя частоту следования импульсов управляющего сигнала задающего генератора частоты, можно добиваться изменения энергии, передаваемой импульсами давления, а также частоты колебаний рабочего стола. 2 ил.

1784395 вибростолом, а поршневая полость соединена с генератором импульсов давления с элементами регулирования уровня давления и частоты следования импульсов, подвижную траверсу с инерционными пригрузами, цилиндр статического прижима, регулятор" инерционного пригруза, включающей манипулятор, накопитель и устройство управления, регуляторы амплитуды и частоты вибраций, содержащие электродвигатели, валы которых кинематически связаны с элементами регулирования уровня давления и частоты вибраций генератора импульсов давления, играющего роль вибровозбудителя, программируемый контроллер с пультом управления, аналогоцифровые преобразователи, операционные усилители, датчики линейных и угловых перемещений, усилители мощности, элементы коммутации перечисленных устройств, а также напорную и сливную гидролинии.

Недостатком дан ного вибропресс-молота является очевидная сложность системы управления, которая, хотя и обеспечивает настройку и переналадку режимов вибронагружения, но требует большого количества электронных приборов и устройств, что ставит под сомнение степень надежности машины в целом, а тем более целесообразность использования ее в условиях серийного производства.

Кроме того, данный вибропресс рассчитан на постоянный в ходе прессования единичного изделия режим вибронагружения, обеспечиваемый системой управления, и не позволяет в ходе процесса вибропрессования варьировать частоту и амплитуду воздействия на заготовку.

Целью предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей вибропресса и упрощение перенастройки на требуемые . режимы вибронагружения, Это достигается тем, что в гидроимпульсном вибропрессе, содер>кащем рабочий цилиндр, шток которого жестко связан с вибростолом, подвижную траверсу с инерционными пригрузами, цилиндр статического прижима, гидроахкумулятор, напорную и сливную гидролинии и вибровозбудитель, последний выполнен в виде электрогидравлического усилителя (ЭГУ) с электромеханическим преобразователем, причем вход ЭГУ гидрэвлически связан с напорной гидролинией, а выходы соответственно с полостью рабочего цилиндра и со сливной гидролинией, а.линия управления электрогидравлического усилителя гидравлически связана с напорной гидролинией цилиндра статического прижима, причем электромеханический преобразователь электрогидравлического усилителя соеди5 нен через усилитель мощности с задающим генератором частоты.

На фиг.1 показана электрогидравлическая схема вибропресса;- на фиг.2 — циклограммы работы вибропресса; 2а

10 циклограмма давления; 2б — управляющего сигнала; 2в — перемещения стола.

Инерционный вибропресс состоит из станины 1 с колоннами 2, вибростола 3, связанного с поршнем 4 рабочего цилиндра 5, 15 подвижной траверсы 6 с инерционными пригрузами 7 и цилиндром статического прижима 8, шток которого жестко связан с подвижной траверсой 6, В станине 1 установлены пружины возврата 9, соединенные

20 с вибростолом 3. На вибростоле 3 установлена матрица 10 с объектом обработки.

Поршневая полость рабочего гидроцилиндра 5 гидравлически связана с выходом

11 электрогидравлического усилителя 12, В

25 состав ЭГУ входят электромеханический преобразователь 13, к якорю 14 которого присоединена заслонка 15 дифференциального управляющего элемента 16, а также золотник 17 и рычаг обратной связи 18.

30 Вход ЭГУ 12 гидравлически связан с напорной линией 13 насосной станции 19, в состав которой входят всасывающий фильтр

20, гидронасос 21, гидроаккумулятор 22, предохранительный клапан 23, регулятор

35 потока 24, гидрораспределитель 25. Выход

ЭГУ соединен со сливной гидролинией 26, а линия управления 27 ЭГУ соединена с напорной гидролинией 28 цилиндра статического прижима 8, включающей

40 всасывающий фильтр 29, гидронасос 30, предохранительный клапан 31, гидрораспределитель 32. В напорных линиях гидросистемы вибропресса установлены манометры 33 и 34. Электромеханический .

45 преобразователь 13 злектрогидравлического усилителя 12 соединен с электронным усилителем мощности 35, который в свою очередь соединен с задающим генератором частоты 36, 50 Работает вибропресс следующим образом. При включении насосной станции цилиндра статического прижима гидронасос

30 нагнетает рабочую жидкость в напорную магистраль цилиндра статического прижи55 ма 8, гидрорэспределитель 32 устанавливается в положение, при котором рабочая жидкость подается в поршневую полость цилиндра 8. Происходит перемещение штока цилиндра 8 и связанной с ним подвижной траверсы 6 вниз — создается необходимое

1784395 усилие статического прижима, регулируе- управляющий магнитный поток создает мамае с помощью предохранительного клапа- мент, вызывающий перемещение заслонки на 31. Одновременно рабочая жидкость дифференциального управляющего элемензаполняетполостьуправления27ЭГУ12,на та 16 в противоположную сторону. Разбазолотник 17 последнего действуют взаимно 5 ланс гидравлического моста Э ГУ 12 уравновешивающие силы, под действием вызывает перепад давлений в торцевых какоторых он находится в среднем положе- мерах золотниковой пары. Золотник перении. - - -.- мещается теперь вправо, прй этом рабочая

При включении насоса 21 он нагнетает жидкость из цилиндра 5, вытесняемая плунрабочую жидкость в напорную линию, кото- 10 жером 4, приводимым а обратйое движение рая является в начальный момент разоб- пружинами упругого возврата 9, через выщенной с рабочим цилиндром 5 ход ЭГУ 12 поступает в слианую линию 26. посредством золотнйкового. перекрытия Рабочий стол 3 с объектом обработки возэлектрогидравлического усилителя 12; вращается в исходное йоложеййе относиВследствие этого давление s гидроаккуму- 15 тельно станины 1. ляторе 22 начинает возрастать, По достиже- Вибропресс с автоматизированной сиснйи необходимой величины давления, темой управленйя позволяет реализовать контролируемой с помощью манометра 33, различные режимы вибропрессования, включается задающий генератор частоты обеспечивая требуемую энергию, передава36, сигнал которого, усиливаясь усилите- 20 емую импульсами давления, а также частоту лем мощности 35, поступает на вход элект- колебаний. Вариантность режимов вибро ромеханического преобразователя 13 нагружения обеспечивается частотой и длиэлектрогидраалического усилителя 12. На тельностью импульсов сигнала управления, обмотке преобразователя возникает управ- подаваемого на обмотку электромеханичеляющий магнитный поток. В результате вза- 25 ского преобразователя 13 ЭГУ 12. Для наимодействия поляризующего магнитного.. стройки вйбропресса на требуемый режим потока, создаваемого постоянными магни--. достаточйо измейить веМичийу и" Клительтами электромеханического- преобразова- ность импульсов управляюЩ6го сигнала;-зателя 13, и управляющего 12 магнитного. даваемого генераторбмчастотЫ, потока на якоре 14 последнего возникает 30 . Возможные режимы работы вибропресмомент, величина которого пропорциональ- са с автоматизированнbfM упрзвлением илна электрическому входному сигналу. Под люстрируют циклограммы, приведенные на . действием этого момента якорь 14 электро- фиг,2а, 2б, 2в. Режим максимально аозможмеханического преобразователя 13 повора- ной энергии импульса (соответствующей чивается, что вызывает смещение заслбйки 35 максимальной величине давления зарядки дифференциального управляющего элемен- гидроаккумулятора) изображен на левой чата 16. Это вызывает разбаланс гидравличе- сти фиг,2.,Режим, при котором частота увеского моста ЭГУ;.12, а результатечего. личивается, а энергия импульса возникает перепад давлений в торцевых ка- уменьшается по сравнению с режимом макмерах золотниковой пары последнего, 30- 40 симально возможной энергии импульса(релотник 17 перемещается влево; открывая - жим повышенной частоты), изображен на доступ рабочей жидкости из гидроаккумуля- правой части фиг,2. При реализации режима тора 22 к полости исполнительного гидро- максимальной энергии, передаваемой имцилиндра 5. Происходит перемещенйе" - " пфьсамй давленйя рабочей жидкости, гидплунжера 4 с рабочим столом 3 вверх, ... 45 роаккумулятор 22 заряжается до максймальйого возможного давления

При снятии импульса управлеййя 1Ж= P >x1, определяемого настройкой клапана равляющий магнитный поток на якоре 14 23 (фиг.2). При подаче с задающего генераэлектромеханического преобразователя 13 тора частоты 36 управляющего импульса станет равным нулю, золотник 17 электро- 50 +Uy

1784395

Ò1 тх.в +тв +to где T> — период колебаний;

t .8 — время ход вверх;

1 — время возврата в исходное положение;

t - время выстоя в нижем положении.

При реализацйи режима повышенной частоты работа вибропресса отличается тем, что управляющий сйгнал на срабатыва. we ЗГУ подается раньше, чем давление в гидроаккумуляторе достигнет. максимально: го (P

11>Т2 т2 >It, В заявляемом устройстве f30 cp38K8HNo с прототипом в течение цикла вибропрессования можно изменять амплитудуи частоту нагружения, воздействуя на заготовку в некотором частотном диапазоне. Такой режим вибронагфужения, в отличию от прототипа, где высчитывается и реализуются режимы вибронагружения в зависимости от вида прессуемого материала, неизмейные в процессе прессования, можно достаточно просто реэлйзоеать в предлагаемой. конструкции, если управляющий сигнал, подаваемый с генератора частоты. будет иметь переменную (увеличивающуюся) в некотором интервале частоту.

Ф о р м-у л а и з о б р е т е н и я

Автоматизированный гидроимпульсный вертикальный вибропресс, содержащий вибростол, плунжерный цилиндр, шток которого жестко связан с вибростолом, а полость связана гидролинией с источником регулируемых импульсов давления рабочей

5 среды, подвижную траверсу с инерционными грузами, расположенную над вибростолом, поршневой цилиндр статического прижима, шток которого жестко связан с подвижной траверсой, и источник давления

10 рабочей среды, отл ич à ю щи и с я тем. что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения перенастройки на требуемые режимы вибронагружения, источник давления рабочей среды выпол15 нен в виде насоса с гидроаккумулятором, связанного гидролинией с цилиндром виброст6ла, и насоса. связанного гидролинией с цилиндром статического прижима, источник регулируемых импульсов выполнен в

20 виде задающего генератора частоты, элект.ронного усилителя мощности и электрогидравлического усилителя, включающего электромеханический преобразователь с якорем, делитель потока с двумя соплами, 25 расположенными друг против друга с зазором, и заслонкой, установленной в зазоре с возможностью перемещения и связанной с упомянутым якорем,.и двухкаскадный золотник, вход которого связан с нагнетаю30 щей линией насоса вибростола, один из выходов связан с полостью гидроцилиндра вибростола, а другой выход- со сливом, при этом нагнетающая линия насоса статического прижима связана с соплами делителя

35 потока, а каждое сопло связано с линией управления золотника, 1784395

Составитель Р,Искович-Лотоцкий

Техред М.Моргентал Корректор Il. Герещи

Редактор Т.Павлова

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

Заказ 4336 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб., 4t5