Нивелирующее устройство

 

Использование: литейное производство, в агрегатах и машинах автоматических формовочных линий для изготовления крупных песчано-гяинистых форм. Сущность изобретения: устройство снабжено управляемыми релейными ключами по количеству нивелирующих цилиндров, релейным датчиком давления и блоком логического управления , причем нивелирующие цилиндры соединены через управляемые релейные ключи с надпоршневой полостью рабочего цилиндра и с входом релейного датчика давления, выход которого соединен с входом блока логического управления, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами управляемых релейных ключей. Зил.

(в> 3Ш ((() 20Я42 Я (51) В 23 С 19 64

Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам

Ъ(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

{21) 5032368/02

{22) 16.0392

{46) 30.11.93 Бюл. No 4344

{71) Уральский научно-технологический комплекс

{72) Иванушкин.ВА; Грамотеев Bl.

{73) Уральоае научно-технологический комплекс

{54) НИВЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

{57) Использование: литейное производство, в агрегатах и машинах автоматических формовоаых линий для изготовления крупных песчано-глинистых форм Сущность изобретения устройство снабжено управляемыми репейными ключами по количеству нивелирующих цилиндров, релейным датчиком давления и блоком. логического управления, причем нивелиррощие цилиндры соединены через управляемые репейные ключи с надпоршневой полостью рабочего цилиндра и с входом релейного датчика давления, выход которого соединен с входом блока логичесного управлени выходы которого соединены соответственно с управпякхцими входами управляемых репейных ключей.

3 ил.

2003427

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в агрегатах и машинах автоматических линий для изготовления крупных песчано-глинистых форм.

Известно устройство нивелирующее для вытяжных егоnoa формовочных машин, содержащее нивелирующие бруски, опирающиеся на пружины, и механизм фиксации . -(Аксенов П.H. Оборудование- литейных цехов. M.: Машиностроение, 1977; с.147, рис.130);

Известно также устройство нивелиру. ющее для вытяжных столов формовочных машин, содержащее нивелирующие гидроцилиндры„на поршни которых опираются нивелирующие бруски и кран отсечки (Аксенов П,Н. Оборудование литейных цехов,.М.:

Машиностроение, 1977, с.147; рис.131).

Недостатками известных устройств яв-, ляются неудобство эксплуатации, трудоемкость процессов нивелирования и низкая. производительность процесса вытяжки полуформ. . Известно также устройство нивелирующее для вытяжных столов формовочных машин, содержащее гидропривод для подъема стола, нивелирующие цилиндры с плунжерами, сообщенные.с рабочей магистралью через запорные клапаны, рабочий цилиндр, подключенный к рабочей магистрали, подпитывающий цилиндр, установленный. параллельно рабочему цилиндру и подсоединенный к рабочей магистрали через обратный клапан, причем запорные,клапаны выполнены тарельчатыми и имеют направляющие пояски, при этом подпитывающий цилиндр. сообщен с полостями под направляющими поясками запорных клапанов (а.с.

СССР М 590070, кл, В 22 С 19/ОО, 1975).. Недостатками этого устройства являются.его низкая надежность, а также малая производительность процесса вытяжки полуформ, Наиболее близким по технической сущности, т.е. прототипом, является устройство нивелирующее для вытяжных столов формовочных машин, содержащее гидроцилиндр подъема стола; нивелирующие цилиндры с плунжерами, сообщенные с рабочей магистралью через эапорные тарель чатые клапаны, имеющие направляющие пояски, рабочий цилиндр, подключенный к рабочей магистрали, и обратный клапан, установленный в поршне рабочего цилиндра, подпоршневая полость которого и полости под направляющими поясками запорных тарельчатых клапанов сообщены с рабочей полостью гидроцилиндра подъема стола (1).

Устройство нивелирующее работает следующим образом.

При подаче давления в рабочую полость гидроцилиндра вытяжки рабочая жидкость поступает в рабочий цилиндр и перемещает его поршень к верхней крышке..При этом рабочая жидкость из рабочего цилиндра вытесняется поршнем в нивелирующие цилин дры, перемещая плунжеры saepx до упора.

10 После того, как плунжеры займут крайнее

eepxwee положение, давление в рабочей полости гидроцилиндра вытяжки возрастает, плунжер гидроцилиндра вытяжки вместе с вытяжным столом и нивелирующим меха15 низмом поднимаются, вводя нивелирующий механизм во взаимодействие с полуформой.

При приеме на вытяжной стол полуформы она из-за неровности ее нижней повер20 хности взаимодействует не со всеми паунжерами нивелирующих цилиндров одновременно. Плунжер, который первый вступает во взаимодействие с полуформой, леремещаясь вниз, вытесняет рабочую жид2 кость из нивелирующего цилиндра через открытый клапан в рабочий цилиндр, поршень которого спускается вниз. В момент упора поршня рабочего цилиндра, в нижнюю крышку давление рабочей жидкости в его

30 верхней полости резко возрастает и запорные клапаны, преодолев сопротивление пружин и давление в рабочей магистрали, закрываются. 8 результате чего. движение плунжеров нивелирующих цилиндров. пре35 кращается. После этого снижается давление рабочей жидкости в рабочей полости гидроцилиндра вытяжки, при этом его плунжер под действием нагрузки перемещается вниз, осуществляя вытяжку полуформы. По40 сле снятия полуформы с плунжеров нивелирующих цилиндров давление рабочей жидкости в верхней полости рабочего цилиндра падает, запорные клапаны под воздействием пружин и остаточного давления

45 в рабочей магистрали открываются, при этом нивелирующий механизм подготовлен к выполнению следующего цикла вытяжки, Обратный клапан в поршне рабочего, цилиндра служит для компенсации утечек рабочей жидкости из нивелирующих цилиндров. При этом, если при подаче давления в рабочую полость гидроцилиндра вытяжки поршень рабочего цилиндра доходит до упора в верхнюю крышку раньше, чем плунБб жеры нивелирующих цилиндров займут свое исходное положение, то рабочая жидкость, поступающая в рабочий цилиндр из рабочей полости гидроцилиндра вытяжки, преодолев сопротивление пружины, открывает обратный клапан и через открытые за2003427

5 6 порные клапаны поступает в нивелирующие роцилиндр вытяжки, нивелирующие цилинцилиндры и заставляет их плунжеры занять дры с плунжерами, рабочий цилиндр, подисходное (верхнее) положение. ключенный к рабочей магистрали, и

Недостатком данного устройства явля- обратный клапан, установленный в поршне ется то, что оно не обеспечивает высокой 5 рабочего цилиндра, снабжено управляемыпроизводительности процесса вытяжки .ми релейными ключами f10 количеству нивеполуформ при формовке высоких трудновы- лирующих цилиндров, релейным датчиком нимаемых моделей. давления и блоком логического управления, Низкая производительность процесса причем нивелирующие цилиндры соедине- . вытяжки при формовке высоких моделей 10 ны через управляемые релейные ключи с объясняется наличйем в известном устрой- надпоршневой полостью рабочего цилиндстае для отсечки нивелирующих цилиндров ра и с входом релейного. датчика давления, эапорных тарельчатых клапанов, управляе- . выход которого соединен с входом блока мых потоком рабочей жидкости гидросисте- логического управления, выходы которого мы, которые относятся к классу аналоговых 15 соединены соответственно с управляющи-. дифференциальных устройств, степень за- . ми входами управляемых релейных ключей. крытия (открытия) которых определяется Сопоставительный анализ с прототиразностью давлений (как в статическом, так пом показывает, что заявляемое устройство и в динамическом режимах работы) на их отличается наличием новых элементов: упвходе (давление рабочей магистрали плюс 20 равляемых релейных ключей, релейного давление от усилия пружины) и выходе(дав- датчика давления и блока логического упление в нивелирующих цилиндрах). равления и их связи с остальными элеменТак, в известном устройстве при сниже-. тами устройства, нии давления. (переходный процесс в гидро- Таким образом, заявляемое устройство системе) в рабочей магистрали для 25 соответствует критерию. изобретения "Нореалиэации операции вытяжки автоматиче- виэна". ски снижается и давление в нивелирующих Сравнение заявляемого решения с друцилиндрах (на выходе клапана), что в свою гими техническими решениями. показывает,. очередь приводит (в переходном режиме) к что управляемые релейные ключи и релейчастичному приоткрыванию клапанов (уси- 30 ные датчики давления широко известны лие пружины в закрытом состоянии клапана (Свешников B.К. и др. Станочные гидропримаксимально) и кратковременному расфик- воды. Справочник, М.: Машиностроение, сированию нивелирующих цилиндров, а 1g82), Однако при их введении в указанной, также изменению положения опускаемой связи с остальными элементами схемы в полуформы (перекос и покачивание — из-за 35 заявляемое устройство вышеуказанные эленеизбежного смещения центра тяжести менты проявляют новые свойства, что приполуформыотносительно еегеометрическо- водит к повышению качества процесса го центра). При этом, как 66казала практика нивелирования и производительности проэксплуатации известного устройства, с уве- цесса вытяжки при формовке высоких моделичением скорости протяжки(увеличением 40 лей. Это позволяет сделать вывод о величины снижения давления в рабочей ма- соответствии технического решения критегистрали) данная картина усугубляетсся и рию "Существенные отличия". при протяжке трудновынимаемых пол- -Нафиг.1представленасхемапредлагауформ происходит их повреждение; Вслед- емого устройства; на фиг.2 — схема блока ствие чего известное устройство может 45 логического управления устройства; на быть применено при формовке невысоких фиг.3 — схема элемента памяти блока логилегковынимаемых моделей, процесс же вы- ческого управления. тяжки полуформ при формовке высоких Устройство (фиг.1) содержит нивелирутрудновынимаемыхмоделейможетбытьре- ющие цилиндры 1,2,3,4 с плунжерами ализован при очень низких скоростях про- 50 5,6,7Я, рабочий цилиндр 9, в поршне 10 тяжки; а- следовательно, и низкой которого установлен обратный клапан 11, производительности. управляемые репейные ключи 12, 13; 14, 15, Цель изобретения — повышение произ- релейный датчик 16 давления и блок 17 водительности процесса вытяжки при фор- логического управления. Нивелирующие мовке высоких моделей путем применения 55 цилиндры 1,2,3,4 соединены через управлядля отсечки нивелирующих цилиндров ре- ющие релейные ключи 12, 13, 14, 15 с надлейных ключей, управляемых от независи- поршневой полостью 18 рабочего цилиндра мого(от гидросистемы) источника энергии, 9 и с входом 19 релейного датчика 16 давлеУказанная цель достигается тем, что ус- - ния, выход 20 которого соединен с входом тройство нивелирующее, содержащее гид- 21 блока 17 логического управления, внхо2003427 8

20

50 ды 22, 23, 24, 25 которого соединены соответственно с управляющими входами 26, 27, 28, 29,управляемых релейных ключей 12, 13, 1.4, 15, Подпоршневая полость 30 рабочего цилиндра 9 соединена каналом 31 в плунже„ре 32 вытяжного стола с рабочей полостью

ЗЗ гидроцилиндра 34 вытяжки. Обратный клапан 11 в поршне.10 рабочего цилиндра 9 служит для компенсации утечек рабочей жидкости устройства, Релейный датчик 16 давления выполнен с регулируемым порогом срабатывания.

Блок 17 логического управления (фиг.2) содержит элемент. 35 памяти, элемент 36 времени, элемент НЕ 37, элемент И 38 и выходные усилители 39, 40, 41 и 42. Первый вход 43 (включающий вход) элемента 35 памяти соединен с входом 21 блока 17 логического управления и с входом 44 элемента HE.37, выход 45 которого соединен с первым входом 46 элемента И 38; второй вход 47 которого соединен с вйхадом 48 элемента

35 памяти и с входами 49,50,51 и 52 выходных усилителей 39, 40, 41 и 42, выходы 53, 54, 55 и 56 которых соединены соответственно с выходами 22, 23, 24 и 25 блока 17 логического управления. Выход 57 элемента

И 38 соединен. с входом 58 элемента 36 времени, выход 59 которого соединен с вторым входом 60(выключающий вход) элемента 35 памяти. Выдержка времени элемента

36 времени выбирается равной или большей времени полного выхода полуформы из модели. Элементы 17 блока логического управления получают питание от независимага от гидросистемы источника энергии (на схемах не показан). Элемент 35 памяти. (фиг,3) блока 17 логического управления содержит элемент ИЛИ 61, элемент И 62 и элемент HE 63.

Первый вход 64 элемента ИЛИ 61 является включающим входом 43 элемента 35 памяти, а второй его вход 65 соединен с выходом

66 элемента И 62, являющимся выходом 48 элемента 35 памяти.

Выход 67 элемента ИЛИ 61 соединен с входом 68 элемента И 62, второй вход 69 которого соединен с выходом 70 элемента

HE 63; вход 71 которого является выключающим входом 60 элемента 35 памяти.

Устройство работает следующим образом.

При подаче давления в рабочую полость

33 гидрацилиндра 34 вытяжки рабочая жид. кость поступает в рабочий цилиндр 9 па каналу 31 и перемещает его поршень 10 к верхней крышке. При этом рабочая жидкость из рабочего цилиндра 9 вытесняется поршнем 10 в нивелирующие цилиндры .1,2;3 и 4, перемещая плунжеры 5,6,7 и 8 до упора. После того, как плунжеры 5,6,7 и 8 займут крайнее верхнее положение, давление в рабочей полости ЗЗ гидроцилиндра 34 вытяжки возрастает, плунжер 32 вместе с вытяжным столом и нивелирующим механизмом поднимаются, вводя нивелирующий механизм во взаимодействие с полуформой. При приеме на вытяжной стол палуфармы она из-за неровности ее нижней поверхности взаимодействует не со всеми плунжерами 5,6,7 и 8 одновременна. Плунжер 5,6,7 или 8, который первый вступает во взаимодействие с полуформой, перемещаясь вниз, вытесняет рабочую жидкость из нивелирующего цилиндра (1,2,3 или 4 соответственна) через открытые управляемые релейные ключи (12, 13, 14 или 15) в рабочий цилиндр 9, поршень которого опускается. В момент упора поршня 10 рабочего цилиндра 9 в нижнюю крышку давление рабочей жидкости в его верхней полости 18 резко возрастает, при этом появляются сигналы на .выходе 20 релейного датчика 16 давления, входе 21 и выходах 22, 23, 24 и 25 блока

17 логического управления, а также управлающих входах 26, 27, 28 и 29 управляемых релейных ключей 12, 13, 14 и 15.

При появлении сигналов на управляющих. входах 26, 27, 28 и 29 ключи 12; 13, 14 и

15 закрываются, в результате чегодвижение плунжеров 5,6,7 и 8 прекращается, а полуфарма остается зафиксированной; После этого снижается давление рабочей жидкости в рабочей полости 33 гидроцилиндра 43 вытяжки, при этом его плунжер 32 под действием нагрузки перемещается на малой скорости вниз, осуществляя первый этап вытяжки полуформы (отхад ат модели на

5.. 10,мм), при этом снижается также давлеwe e полости 18 рабочего цилиндра 9, на входе 19 релейного датчика 16 давления и исчезают сигналы на выходе 20 релейного датчика 16 давления и входе 21 блока 17 логического управления. Сигналы же на выходах 22, 23, 24 и 25 блока 17 логического управления, а также управляющих входах

26, 27, 28 и 29 управляемых релейных ключей 12, 13, 14 и 15 сохраняются и ключи 12, 13, 14 и 15 остаются закрытыми, Затем сбрасывается давление рабочей жидкости в рабочей полости 33 гидрацилиндра 34 вытяжки и ега плунжер 32 перемещается вниз на маршевой скорости, осуществляя второй этап вытяжки полуфармы (палный выход палуформы из модели). После снятия полуфармы управляемые релейные ключи

12, 13, 14 и 15 остаются закрытыми.

Затем по команде блока .17 логического управления исчезают сигналы на управляющих входах 26, 27, 28 и 29 управляемых релейных ключей 12, 13. 14 и 15. Управляеа003427

20

30

50 мые ключи 12, 13, 14 и 75 открываются. при этом нивелирующее устройство подготовлено для.выполнения следующего циклМ вытяжки.

Блок 17 логического управления (фиг.2) устройства работает следующим образом, При появлении сигнала на входе 21 блока 17 управления (т.е. при фиксировании полуформы) появляются сигналы на входе

43 и выходе 48 элемента 35 памяти, входах

49, 50, 51, 52 и выходах 53, 54, 55, 56 выходных усилителей 39, 40, 41, 42, выходах 22, 23, 24 и 25 блока 17 логического управления, входе 47 элемента И 38, а также на входе 44 элемента НЕ 37, при этом сигналы на его выходе 45 и входе 46 злемента И 38 исчезают. После исчезновения сигнала на входе 27 блока 17 логического управления (т.е. после отрыва полуформы от модели) исчезают сигналы на входе 43 элемента 35 памяти и входе 44 элемента НЕ 37 и появляются сигналы на его выходе 45 и входе 46 элемента И 38.

При этом сигналы на выходе 48 элемента 35 памяти, входах 49, 50, 51 и 52 и выходах.53, 54, 55, 56 выходных усилителей, выходах 22, 23, 24, 25 блока 17 логического управления, а также входе 47 элемента И 38 сохраняются.

При появлении сигнала на.входе 46элемента И 38 появляются сигналы на его выходе 57 и входе 58 элемента 36 времени. По истечении"установленной выдержки времени (т.е, после полного выхода полуформы из, модели) появляются сигналы на выходе 59 элемента 36 времени и втором входе 60 элемента 35 памяти, при этом исчезают сигналы на выходе 48 элемента 35 памяти, входах

49, 50, 51, 52 и выходах 53, 54, 55, 56 выходных усилителей 39, 40, 41, 42, выходах 22, 23,24 и 25 блока 17 логического управления, 40 входе 47 и выходе 57 элемента И 38, входе

58 и выходе 59 элемента 36 времени, а также входе 60 элемента 35 памяти. При новом появлении сигнала на входе 21 блока 17 логического управления работа блока по- 45 вторяется в описанном выше. порядке.

Элемент 35 памяти (фиг.3) логического управления работает следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутствии сигналов.нэ входах 64 и 71) отсутствуют сигналы на выходах 67 элемента ИЛИ 61, отсутствует сигнал на входе 68 и выходе 66 элемента И 62 и присутствуют сигналы на выходе 70 элемента HE 63 и входе 69 элемента И 62.

При подаче сигнала на вход 64 и отсутствии сигнала на входе 71 появляются сигналы на выходе 67 элемента ИЛИ 61, входе

68 и выходе 66 элемента И 62. Сигнал с выхода 66 элемента И 62 поступает на второй вход 65 элемента ИЛ, 161 (сигнал обратной связи). При исчезновении сигнала на входе 64 сигнал на выходе 66 элемента И 62 сохраняется. При подаче сигнала на вход 71 элемента НЕ 63 исчезает сигнал на его выходе 70, входе 69 и выходе 66 элемента И 62, а также на входе 65 элемента ИЛИ 61 и схема элемента 35 памяти возвращается в исходное состояние.

Таким образом, использование в данном устройстве дискретно управляемых релейн ых ключей, релейного датчика давления и блока логического управления (с независимым источником питания} обеспечивает повышение производительности и качества процесса вытяжки полуформ при формовке высоких трудновынимаемых мо-. делей. Повышение производительности и качества достигается за счет того, что на работу дискретно управляемых релейных ключей, а следовательно, и состояние плунжеров нивелирующих цилиндров в зафиксированном положении, не влияют такие факторы, которые имеют место при протяжке полуформ, как изменение величин давлений в системе в статическом и динамическом режимах ее рработы, изменение скорости протяжки (отрыв от модели и полный выход из нее), смещение центра тяжести опоки относительно ее геометрического центра, а также колебания давления рабочей жидкости на входе из-за влияния параллельно работающих механизмов автоматической формовочной линии, подключенных к рабочей магистрали гидросистемы. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1061913, кл. В 22 С 19/00, 1983, 2003427

Формула изобретения

НИВЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО. содержащее гидроцилиндр вытяжки, нивелирующие цилиндры с плунжерами, рабочий цилиндр, подсоединенный к рабочей магистрали, и обратный клапан, установленный в поршне рабочего цилиндра, отличающееся тем, что оно снабжено управляемыми релейными ключами по количеству нивелирующих цилиндров. релейным датчиком давления и блоком логического управления, причем нивелирующие цилиндры соединены через управляемые .релейные ключи с надпоршневой полостью рабочего цилиндра и с входом релейного датчика давления, выход которого соединен с входом блока логического управления, выходы .. которого соединены соответственно с уп10 равляющими входами управляемых релейным ключей.

"003427

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

Редактор С.Кулакова

Заказ 3296

Составитель В.Иванушкин

Техред ММоргентал Корректор С.Юско

Тираж Подписное

НПО" Поиск" Роспатента

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

Нивелирующее устройство Нивелирующее устройство Нивелирующее устройство Нивелирующее устройство Нивелирующее устройство Нивелирующее устройство Нивелирующее устройство 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления стержней постоянного сечения

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к процессу проверки, диагностики и регулировки формовочных встряхивающих машин

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам изготовления литейных форм, контроля и автоматизации этого процесса

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам управления автомати ; - ческими литейными линиями безопочной формовки

Изобретение относится к литейному производству
Наверх