Регулятор усилия гидравлического пресса

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к конструкциям оборудования управления обработкой металлов давлением, и может быть использовано для управления величиной усилия гидравлических прессов. Цель - повышение качества изделий и исключение аварийных режимов работы. Регулятор усилия обеспечивает кроме поддержания заданной величины усилия защиту от разрушения штампов в случае аварийной ситуации. Момент аварии фиксируется сигналом отсечки, вырабатываемым в результате обработки сигналов заданного и текущего усилий и постоянного сигнала, соответствующего пределу опасного усилия . Фиксация сигнала отсечки исключает повторное включение системы сразу после аварийной ситуации. В момент наступления аварийной ситуаций обеспечивается аварийное открытие сливного клапана и соединение средних рабочих цилиндров со сливной магистралью. Регулятор усилия выполнен с применением цифровой элементной базы: микропроцессора 3, цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей 4, 14, 22, сумматоров 5, 15, 21. компараторов 17, электронных ключей, 8, 11, 12, 18, а также следящих систем 10. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 30 В 15/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4805096/27 (22) 22.03,90 (46) 07.08.93. Бюл. М 29 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.Е.Устинов, Ю.А.Швецов и Н,Б.Беляев (56) Авторское свидетельство СССР

N1773484,,кл. В 30 В 15/22, 1990. (54) РЕГУЛЯТОР УСИЛИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА (57) Изобретение относится к машиностроению. в частности к конструкциям оборудования управления обработкой металлов давлением, и может быть использовано для управления величиной усилия гидравлических прессов, Цель — повышение качества изделий и исключение аварийных режимов работы. Регулятор усилия обеспечивает кроме поддержания заданной величины усилия,. Ы,, 1832ОЗО А1 защиту от разрушения штампов в. случае аварийной ситуации. Момент аварии фиксируется сигналом отсечки, вырабатываемым в результате обработки сигналов заданного и текущего усилий и постоянного сигнала, соответствующего пределу опасного усилия. Фиксация сигнала отсечки исключает повторное включение системы сразу после аварийной ситуации. В момент наступления аварийной ситуации обеспечивается аварийное открытие сливного клапана и соединение средних рабочих цилиндров со сливной магистралью. Регулятор усилия выполнен с применением цифровой элементной базы; микропроцессора 3, цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей 4, 14. 22, сумматоров 5, 15, 21, компараторов 17, электронных ключей 7, 8, 11, 12, 18, а также следящих систем 10. 1 ил.

1832080

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям оборудования управления обработкой металлов давлением.

Цель изобретения — повышение качества изделий за счет устранения возможности пережима поковок и разрушение штампов.

Поставленная цель достигается тем. что регулятор усилия гидравлического пресса, содержащий клапанный распределитель, гидравлически связанный с главным гидрораспределителем пресса, со средними рабочими цилиндрами пресса с магистралью слива, — снабжен соединенными последовательно задатчиком усилия, микропроцессор, первым цифроаналоговым преобразователем; первым сумматором, усилителем мощности, первым ключом, вторым ключом, электромеханическим преобразователем. следящим приводом связанным с клапанным распределителем, третьим ключом, связанным с управляющим входом первого ключа и со входом четвертого ключа, который своим выходом связан со вторым входом злектромеханического преобразователя, датчиком обратной связи по положению, связанным входом со следящим приводом, а выходом — с первым сумматором, вторым сумматором, связанным входом с выходом второго цифроаналогового преобразователя, который соединен с задатчиком усилия, а выходом — с соединенными последовательно компаратором, усилителем с положительной обратной связью, пятым ключом, соединенным со вторым входом электромеханического преобразователя, при этом усилитель с положительной обратной связью своим выходом связан с управляющими входами второго и четвертого ключей; первым датчиком давления, связанным входом со средними рабочими цилиндрами, а выходом через первый фильтр с первым входом третьего сумматора, который своим выходом связан со вторым сумматором и через аналого-цифровой преобразователь с микропроцессором: вторым датчиком давления, выход которого соединен через второй фильтр со вторым входом третьего сумматора, а вход связан с боковыми рабочими цилиндрами пресса, Применение задатчика усилия позволяет повысить качество изделий за счет устранения возможности пережима поковок и разрушение штампов так как он задает постоянное усилие в течение всего процесса, обеспечивая работу регулятора.

Применение микропроцессора, первого цифроаналогового преобразователя аналого-цифрового преобразователя позволяет повысить качество изделий за счет устранения возможности пережима поковок и разрушения штампов, так как они путем преобразования и сравнения заданной величины усилия с текущей обеспечивают поддержи5 вание заданное величины усилия, Применение первого сумматора, датчика обратной связи по положению, усилителя мощности первого и третьего ключей позво10 ляет повысить качество изделий эа счет устранения возможности пережима поковок и разрушения штампов, так как они управляют электромеханическим преобразователем, обеспечивая работу регулятора, Применение второго и четвертого ключей позволяет повысить качество изделий за счет устранения возможности пережима поковок и разрушения штампов, так как они осуществляют отключение микропроцессора в случае аварии.

Применение злектромеханического преобразователя, следящего привода позволяет повысить качество изделий за счет устранения, воэможности пережима поковок и разрушения штампов, так как они обеспечивают нормальное функционирование регулятора усилия.

Применение второго цифроаналогового преобразователя позволяет повысить качество иэделий так как он преобразует цифровой сигнал задания в аналоговый сигнал, обеспечивая рабату регулятора.

Применение второго сумматора позволяет повысить качество изделий так как он обрабатывает сигналы заданного и текущего усилия, вырабатывая сигнал отсечки, определяет момент аварии.

Применение компаратора позволяет повысить качество изделий, так как он формирует сигнал отсечки в случае аварийной ситуации.

Применение усилителя с положительной обратной связью позволяет повысить качество изделий, так как он усиливает сигнал отсечки и не позволяет разблокировать систему.

Применение пятого ключа позволяет повысить качество изделий. так как он обеспечиваетаварийное открытие сливного клапэна и соединения средних рабочих цилиндрОВ со слиВКОЙ магистралью.

Применение двух датчиков давления и двух фильтров и третьего сумматора позволяет повысить качество изделий так как они отфильтровывают, усиливают сигналы, пропорциональные давлению в средних и боковых цилиндров и суммируют их перед подачей в аналого-цифровой преобразователь и второй сумматор, обеспечивая нормальное функционирование регулятора.

1832080

В технике известно применение усилителя с положительной обратной связью, осуществляющего функцию усиления. Однако появление новых неизвестных ранее связей компаратора и ключей с одной стороны и усилителя с положительной обратной связью — с другой, определило и новую неизвестную ранее функцию последнего— блокировки сигнала. т.е. недопустимость повторного включения системы сразу после аварии за счет положительной обратной связи.

Кроме этого, подача на третий вход второго сумматора сигнала постоянного уровня, пропорционально величине опасного приращения, позволяет установить предел опасного усилия, превышение которого могло бы привести к разрушению штампов и пережиму поковок, Все это позволяет повысить качество изделий за счет устранения возможности пережима поковок и разрушения штампов, На чертеже представлена структурная схема регулятора усилия гидравлического пресса.

Регулятор содержит клапанный распределитель 1, гидравлически связанный с главным гидрораспределителем пресса и магистралью слива, со средними рабочими цилиндрами пресса; соединенный последовательно задатчик усилия 2, микропроцессор 3, первый цифро-аналоговый преобразователь 4, первый сумматор 5, усилитель мощности 6, первый ключ 7, третий

8, электромеханический преобразователь 9, следящий привод 10, связанный с клапанным распределителем 1.

Второй ключ 11 связан с управляющим входом первого ключа 7 и со входом четвертого ключа 12, который своим выходом связан со вторым входом электромеханического преобразователя 9.

Датчик обратной связи по положению 13, связанный входом со следящим приводом

10, а выходом — с первым сумматором 5; третий сумматор 15. связан входом с выходом второго цифро-аналогового преобразователя 14, который соединен с задатчиком усилия 2, а выходом — с соединенными последовательно компаратором 16, усилителем с положительной обратной связью 17, пятым ключом 18. соединенным со вторым входом электромеханического преобразователя 9, при этом усилитель 17 своим выходом связан с управляющими входами третьего ключа 8 и четвертого ключа 12; первый датчик давления 19, связанный входом со средними рабочими цилиндрами пресса, а выходом через первый фильтр 20 с первым входом второго сумматора 21. ко40 пресса и изменение его развиваемого технологического усилия.

45 При выходе из строя электронной части

5

35 торый своим выходом связан с третьим сумматором 15 и через аналогоцифровой пре-образователь 22 с микропроцессором 3; второй датчик давления 23, выход которого соединен через второй фильтр 24 со вторым входом второго сумматора 21, а входом связан с боковыми рабочими цилиндрами пресса. при этом на третий вход третьего сумматора 15 подается сигнал постоянного уровня.

Регулятор усилия работает следующим образом. Код заданного усилия формируется задатчиком усилия 2 и подается на микропроцессор 3. Код текущего усилия, развиваемого прессом, формируется на выходе аналого-цифрового преобразователя

22, благодаря его связи со вторым сумматором 21, суммирующего; сигнал пропорциональный давлению в средних рабочих цилиндрах пресса, поступающий из цепи фильтр 20 — датчик давления 19; сигнал, пропорциональный давлению в боковых рабочих цилиндрах 4, поступающий из цепи фильтр 24 — датчик давления 23; сигнал, пропорциональный весу подвижной поперечины пресса, подаваемый на третий вход второго сумматора 21. Микропроцессор, сравнивая сигнал текущего и заданного усилия пресса через цифроаналоговый преобразователь 4, первый сумматор 5, усилитель мощности 6, ключи 7, 8, 11, 12. электромеханический преобразователь 9, следящий привод 10 осуществляет управления клапанным распределителем 1, изменяя величину открытия его впускного клапана, соединяющего главный гидрораспределитель пресса со средними рабочими цилиндрами или его сливного клапана, соединяющего средние рабочие цилиндры пресса с магистралью слива. Этим обеспечивается редуцирование потока жидкости, подаваемого в средние рабочие цилиндры регулятора усилия сигнал пропорциональный текущему усилию пресса. формируемый на выходе второго сумматора 21 превысит сигнал, пропорциональный заданному усилию (выход цифроаналогового преобразователя 14), причем величина превышения устанавливается на третьем входе третьего сумматора 15, Последний, в этом случае. переключит компаратор 16 в другое положение: усилитель 17, благодаря положительной обратной связи, запомнит на своем выходе сигнал с выхода компаратора

16. Сигнал с выхода усилителя 17, воздействуя на управляющие входы, разомкнет ключи 8 и 12, отключив неисправную

1832080 электронную часть регулятора, и откроет ключ 18, через который на вход электромеханического преобразователя 9 будет подаваться сигнал постоянного уровня, Электромеханический преобразователь 9, воздействуя на вход следящего привода 10 приведет к открытию последним сливного клапана клапанного распределителя 1, соединяющего средние рабочие цилиндры пресса с магистралью слива, что предотвратит возможность пережима поковок и разрушение штампов.

Составитель Н.Беляев

Редактор С.Кулакова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Заказ 2602 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Зкономический эффект будет получен за счет уменьшения простоев оборудования, обусловленных в случае аварии внеплановым ремонтом и составит 40 — 50 тыс. руб, Формула изобретения

Регулятор усилия гидравлического пресса, содержащий клапанный распределитель, гидравлически связанный с главным гидрораспределителем пресса, с магистралью слива и со следящим приводом, последовательно соединенные задатчик усилия, микропроцессор, первый цифроаналоговый преобразователь, первый сумматор и усилитель мощности, выходом связанный с первым и вторым ключами, последовательно соединенные электромеханический преобразователь, следящий привод и датчик обратной связи по положению, выход которого подключен к второму входу

5 первого сумматора. датчики давления в полостях средних и боковых рабочих цилиндров пресса, соединенные через фильтры с вторым сумматором, выход которого через аналого-цифровой преобразователь связан

10 с вторым входом микропроцессора, о т л и ч ающи и с я тем,,что. с целью повышения качества изделий и исключения аварийных ситуаций, в него введены три ключа, последовательно соединенные второй цифроана15 логовый преобразователь, третий сумматор, компаратор и усилитель с положительной обратной связью. выход которого подключен к управляющим входам третьего, чет-. вертого и пятого ключей, при этом вход

20 второго цифроаналогового преобразователя связан с выходом задатчика усилия, второй вход третьего сумматора — с выходом второго сумматора, а выходы первого и второго ключей соединены соответственно че25 рез третий и четвертый ключи с первым и вторым входами электромеханического преобразователя, к второму входу которого также подключен выход пятого ключа.