Пневматическая система управления кривошипными прессами

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 451547 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.06.72 (21) 1797376/25 27 (51) М 1<л B 30

$15/26 с присоединением заявки а

Государственный номнтет

Совета аанннстров СССР во делам нзооретаннй н отнрытнй (32) Приоритет -.

Опубликовано30.11.74 Бюллетень № 44 (5З) У,ДК 62-85 (088.8) Дата опубликования описания 26.03.75 (72) Авторы изобретения Э. В. Пухлов, В. М. Малюта и В. И. Дылйв

Экспериментальный научно-исследовательский институт кузнечно- прессового машиностроения (71) Заявитель (54) 11НЕВ ТН 1ECKA. CHCTEMA УПРАВЛЕНИЯ

КРИВОШИПНЫМИ ПРЕССАМИ

Известна система управления кривошип» ными прессами, содержащая входное запоминающее устройство иэ двух элементов, причем выход ИЛИ" первого элементасоединен пневматической линией с управляк щим входом пневмоусилителя, предназначенного для включения и выключения кла пана муфты, а один иэ основных входов этого элемента связан с выходом последо-. вательно соединенных нормально закрытых ппевмоконтактов кнопок двурукого . управль» ния, блокирующее эаноминаюшее устройство, иэ трех элементов, цепь выключения муфты иэ пяти элементов, устройство для запоми-нания кратковременного нажатия напневмо- кнопку Стоп непрерывных ходов из двух элементов, переключатель режимов работа толчок", переключатель режимов»одиночные хода — непрерывные хода", кнопки двурукоГо управления, каждая из которых имеет один нормально закрытый и один нормально открытый пневмоконтакты, пневмокнопки Общий стоп и Стоп непрерывных ходов, три струйных датчика типа сопло-сопло» и пневмоусилитель ВКап9ВННН вентилейклапа 1 йа муфты, причем все первичные средства управления расположены вне пневматиче ских линий, связывающих между собойвходы и выходы струйных элементов, и имеют подвод сжатого воздуха иэ сети, осушеств ляюшая режимы работы пресса одиночные хода, "непрерывные хода" и ттолчок и от вечаюшая требованием безопасности работы.

Для обеспечении пуска пресса при апто бом начальном положении кривошипа и повышения надежности работы в предлагаемой системе второй основной вход первого элемента выходттого запоминающегоустройства соединен с выходом ИЛИ второго

15 э8лaеeм еeнaт а э т ог о у сcт ройIс т ва, а вход запрета«, с выходом НЕ-ИЛИ первого элементаустройства включения муфты, основнойвход второго элемента выходного запоминающего устройства связан с выходом ИЛИ

20 первого элемента этого устройства, а вход запрета — с выходом переключателя работа - толчок, причем давление на выходе переключателя имеется только в режиме толчок», выход ИЛИ» первого элемента

И I блокирующего запоминающего устройства соединен пневматической линией с основным входом этого же элемента,образуяобратную связь, другой основной вход первос > го элемента блокирующего запоминающего устройства связан с выходом "НЕ-ИЛИ второго элемента его, один из основных входов второго элемента этого устройст ва соединен с выходом струйного датчика> прерывающимся при прохождении кривоши-:. цом угла . 180-240 (угол отсчитывается

10 от верхней мертвой точки в направлении врашения кривошипа); вход запрета второго элемента блокирующего запоминающего устройства отсутствует, а другой основной вход связан с выходом "ИЛИ" первогоэлемента устройства для запоминания кратковременного нажатия кнопки Стоп непрерывнык ходов", вход запрета первого элемента блокирующего запоминаюшего устройства соединен с выходом "ИЛИ третьего элемента этого устройства, а основной вход третьего элемента этого же устройства связан с последовательно соединенными нормально открытыми пневмоконтактами кноаок двурукого управления, а вход запрета — e выходом "ИЛИ" первого элемента выходного запоминающего устройства, основной ьход первого элемента устройства вклк;чения муфты соединен пневматической л нсией с кнопкой Общий стоп", имею-, ЗО шей нс рмально открытый пневмоконтакт, а вход запрета — с выходом НЕ-ИЛИ второго элемента устройства включения муфты основной вход второго элемента этого уст-, l ройства связан с выходом струйного датчи 35 ка, перекрывающимся при отключении глав-: ного электродвигателя пресса, а вход запрета второго элемента этого же устройства связан с выходом ИЛИ" третьего элемента его, основной вход третьего элемента 4О, этого же устройства соединен с выходом

ИЛИ" четвертого элемента его, а вход запрета — с выходом переключателя раба- та — толчок", вход запрета четвертогоэлемента устройства включения муфты связан 45 с выходом струйного датчика, перекрываюшимся при прохождении кривошипом угла от 270" до величины защитного угла, а один из основных входов четвертого элемента устройства включения муфты соеди- 50 цен с выходом "ИЛИ первого элемента

Ф блокирующего запоминающего устройства, а второй вход — с выходом "ИЛИ пятого зле мента устройства включения муфты; вход запрета пятого элемента этог л устройства бб связан с последовательно соединенными нормально закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукогО управления, а основной вход — с выходом переключателя " одиночные хода — непрерывные. хода", причем давление на выхОде переключателя имеется только в режиме "одиночные хода",один из основных входов первого элемента устройства для запоминания кратковременногонажатия на кнопку Стоп непрерывных ходов связан пневматической линией с выходом

"ИЛИ" этого же элемента, образуя обратную связь, а другой основной вход — с последовательно соединенными нормально закрытыми пневмоконтактами кнопокдвуруко;го управления, вход запрета этого элемен)тa связан с выходом "НЕ-ИЛИ" второго

I элемента устройства для запоминаниякрат1 ковременного нажатия на кнопку «Стоп непрерывных ходов", основной вход второго элемента указанного устройства связан кнопкой "Стоп непрерывных ходов", имеющей нормально открытый пневмоконтакт, а вход запрета соединен с выходом переключателя одиночные хода — непрерывные хода .

На фиг. 1 показан струйный элемент ИЛИ„НЕ-ИЛИ с запретом предлагаемой пневматической системы; на фиг. 2 -пнев.— матическая система управления кривошипным прессом; на фиг, 3 — диаграмма работы датчиков командоаппарата.

Пневмосхема .построена на струйных логических элементах ИЛИ, HL=N JIM" e запретом (например, элементах системы Волга"), но в принципе может быть собранана любых струйных элементах, образующих полную систему логических функций.

Струйный элемент имеет три входа -два

f основных входа ) и 2 и вход 3 запрета, и два выхода — выход "ИЛИ 4 и выход НЕ"ИЛИ" 5. По каналу 6 подводится сжатый воздух из сети питания (подвод питания обозначен треугольником) ., При отсутствии пневматического сигнала на всех входах элемента сжатый воздух из канала 6 устремляется на выход 4, при этом на выходе 5 давление отсутствует (сигнал на выходе 4 равен единице,ана выходе 5 — нулю). Если нет пневматического сигнала на входе 3, то при подаче сигнала на любой или на оба входа 1 и 2 струя сжатого воздуха перебрасывается на выход "ИЛИ 5 и сигнал на выходе 4 становится равным нулю. Если же есть сигнал на входе 3, то независимо от состояния входов 1 и 2 струя сжатого воздуха из канала 6 направляется к выходу HF.—

ИЛИ" 4.

Иа струйных элементах "ИЛИ, HE-ИЛИ" с запретом можно построить запоминающие

451547 устройства. Для одного элемента такое запоминающее устройство получится, если часть воздуха с выхода "ИЛИ 5 податьна один из основных входов, например на вход

1. В таком случае после подачи сигналана 5 вход 2 (если отсутствует сигнал навходе3) состояние элемента, при котором давление на выходе 5 равно единице, запоминается и после снятия сигнала со входа 2. Этосостояние изменяется только после подачи 10 давления на вход 3, в результате чего струя сжатого воздуха перебрасывается с выхода 5 на выход 4.

Предлагаемая пневматическая система состоит из элементов 7 и 8, образуюших д выходную цепь включения муфты (выходное запоминающее устройство), элементов 911, образующих блокирующее запоминающее устройство, элементов 12-16, образую цих цепь выключения муфты, и элемен- щ тов 17 и 18, представляющих собой ус ройство для запоминания кратковременного воздействия на кнопку 19 Стоп непрерыв-:ных ходов". Кнопки 20 и 21 предназначены для пуска пресса, каждая из них имеет 3 два пневматических контакта, нормально закрытый и нормально открытый, которые соответственно соединены последовательно между собой.

Кнопка 22 Общий стоп" предназначена 30 для аварийного останова пресса. В схеме имеются два переключателя режимов работы — переключатель 23,. одиночные хода— непрерывные хода" и переключатель 24

"работа — толчок . 35

Струйный датчик 25 служит для коня роля запуска главного электродвигателя, его канал перекрывается при включенном электродвигателе. Датчики 26 и 27 осушествляют контроль работы пресса по углу 40 поворота кривошипного вала.

Датчик 26 перекрывается кулачкам, установленным на оси кривошипного вала, при повороте последнего на угол 180240о, датчик 27 перекрывается кулачком 46 ,при повороте на угол 270-135о (последняя величина выбрана условно и представляет собой зашитный угол).

Диаграмма работы датчиков 26 и 27 приведена на фиг, 2, где заштрихованные 00 области соответствуют перекрытому приемному соплу датчика.

Выход "ИЛИ элемента входного запоминающего устройства связан со входом управления пневматического усилителя 28, предназначенного для включения и выключения вентилей клапана муфты пресса. Кроме того, выход элемента 7 связан с одним из основных входов элемента 8, а выход

"ИЛИ элемента 8 — со входом элемента 7.

Так образуется линия обратной связи выходного запоминающего устройства.

Другой вход элемента 7 связан с выходом нормально закрытых кнопок 20 и 21 управления. Вход запрета элемента 8 соединен с выходом переключателя 24 работа — толчок", а вход запрета элемента 7с выходом "НЕ-ИЛИ элемента 12:устройства включения муфты.

Вход ИЛИ элемента 7 выходного запоминающего устройства связан также и со входом запрета элемента 10 блокирующего запоминаюшего устройства.

Основной вход элемента 10 соединен с выходом нормально открытых контактов кнопок 20 и 21. Выход ИЛИ элемента

10 связан со входом запрета элемента 9 блокируюшего запоминающего устройства.

Выход "ИЛИ элемента 9 соединен, во-первых, со входом этого же элемента, образуя запоминающее устройство, а во-вторых, 1т со входом элемента 15 устройствавыключе ния муфты. Другой основной вход элемента

9 связан с выходом НЕ-ИЛИ элемента

11. Один из входов элемента 11 блокирующего запоминающего устройства соединен с выходом струйного датчика 26, а другой — с выходом ИЛИ" элемента 17 устройства для запоминания кратковременного воздействия на кнопку 19.

Входы запрета элементов устройства включения муфты соединены: элемента 16 с выходом нормально закрытых пневмоконтактов кнопок 20 и 21 управления, элемента 17 — с выходом датчика 27, элемента 14 — с выходом переключателя 24 работа — толчок, элемента 13 - с выходом ИЛИ элемента 14, элемента 12 — с выходом "HE-ИЛИ" элемента 13. Основной вход элемента 16 устройства выключения муфты связан с выходом переключателя23 одиночные хода — непрерывные хода, выход «ИЛИ" элемента 16 — со входом элемента 15. Другой вход элемента 15 соединен с выходом ИЛИ элемента 9. Выход

"ИЛИ" элемента 15 связан с основным входом элемента 14. Основной вход элемента 13 соединен с выходом струйного датчика 25, а основной вход элемента12с выходом пиевмокнопки 22 Общий стоп .

Для обеспечения безопасности работы на прессе кнопка Обший стоп имеет нормально открытый контакт, так что обрыв линии выхода равносилен нажатию на кнопку.

451547

Основной вход элемента 18 устройства для запоминания кратковременного нажатия на кнопку 19 связан с выходом этой кнопки, имеющей нормально открытый контакт также по йравилам техники оезойасности.

Вход запрета элемента 18 связан свыходом переключателя 23 одиночные хода— непрерывные хода", а выход "HE-ИЛИ элемента 18 - со входом запретаэлемента

17. Выход "ИЛИ элемента 17 соединен 10 со входом этого же элемента, образуя запоминающее устройство, а также со входом: элемента 11 блокирующего запоминающего устройства. Второй вход элемента 17 связан с выходом нормально закрытыхпневмо-.,15 контактов кнопок 20 и 21. к

Пневматическая система управления работает следующим образом.

До включения главного электродвигателя датчик 25 перекрыт, и сигнал с выхода 20

"HE-ИЛИ элемента 13, поступая на вход запрета элемента 12 и далее через элемент

12 на вход запрета элемента 7, не допускает включения муфты. Одновременно производится выставка выходного запоминающего 25 устройства в состояние, при котором сигнал на выходе "ИЛИ" элемента 7 равен нулю, и блокирующего запоминаюшего устройства в состояние, при котором равен нулю сигнал на выходе "ИЛИ" элемента 9. После 30 запуска двигателя пресс может быть включен на работу в одном из режимов: одиночные хода", "непрерывные хода" и «толчок».

Для осуществления режима одиночных ходов переключатель 23 устанавливается в соответствующее положение, а переключатель 24 — в положение "работа". При установке переключателя 23 в положение

"Одиночные хода" исчезает сигнал на вхо- 0 дах запрета элементов 8 и 14, вследствие чего сохраняется обратная связь в выходном запоминающем устройстве и допускается прохождение сигнала с выхода элемента

9 олокируюшего запоминающего устройст- 45 ва по цепи элементов 15-14-13-12навход запрета элемента 7.

При установке переключателя 24 в положение работа" исчезает давление на входе запрета элемента 18. Сжатый воздух с 50 выхода "НЕ-ИЛИ" этого элемента поступает на вход запрета элемента 17, вследст вие чего сигналы на выходе ИЛИ и на соответствующем входе элемента 11 равны нулю. Поэтому сигнал с выхода датчика 26 55, сможет воздействовать через инверсный элемент 11 иа вход элемента 9 блокирующего запоминающего устройства. Одновре8 менно появггяется си.нал на основном входе элемента 16, благодаря чему давление с выхода нормально закрытых пневмоконтактов кнопок 20 и 21 может изменять состояние выхода элемента 16 устройства выключения муфты.

Р

При нажатии обеих кнопок 20 и 21 двурукого управления сигнал поступает на основной вход элемента 7 и одновременно на вход запрета элемента 16. В результате сигнал на выходе запрета элемента 7 при любом положении кривошипного вала равен нулю. На выходе "ИЛИ этого элемента появляется сигнал, который, будучи усилен по давлению и мощности на пневмоусилителе 28, поступает к вентилям клапана включения муфты. Включается муфта, и

1 пресс совершает ход. При преждевременном отпускании кнопок до достижения величины защитного угла (135о) муфта отключается. После достижения величины заданного угла сигнал от датчика 27 поступает на вход запрета элемента 15, что приводит к отсутствию сигнала в линии выключения муфты (на входе запрета элемента

7) даже при отпущенных кнопках 20 и 21.

В результате выходное запоминающее устройство запоминает сигнал нажатия кнопок после их отпускания.

При достижении угла поворота вала 180" прерывается сигнал от датчика 26, и давление с выхода HE-ИЛИ элемента 11 перебрасывает блокирующее запомина ющее устройство в состояние, при котором появляется сигнал на выходе "ИЛИ" элемента 9. Зто состояние сохраняется и после возобновления сигнала от датчика 26 при прохождении угла 240о.

При прохождении угла 270о прерывается поступление. сигнала от датчика 27 на вход запрета элемента 15. Поскольку на основной вход элемента 15 продолжаетпоступать давление с выхода элемента 9, элемент 15 переключается, и на выходе устройства выключения муфты (выход "HE»

ИЛИ" элемента 12) появляется сигнал, который, воздействуя на элемент 7, приводит к переключению выходного запоминающего устройства и к остановке ползуна в верхней мертвой точке хода. Для повторного включения пресса необходимо предварительное отпускание обеих кнопок, при этом восстанавливается состояние б юкирующего запоминающего устройства, соответствующее отсутствию давления на выходе ИЛИ" элемента 9, 451547

Для осуществления режима непрерывных ходов пресса переключатель 23 устанавливается в положение непрерывные хода .

Соответствующие входные сигналы элементов 16 и 18 становятся равными нулю, что приводит, с. одной стороны, к блокированию сигнала от датчика 27 на элементах 16 и 15, а с другой стороны, к блокированию сигнала от датчика 26 на элементе 3.1 (после нажатия кнопок управления и переключения запоминающего уст ройства на элементе 17 в состояние, при котором имеется давление на выходе этого элемента ) .

Одновременно после нажатия кнопокдвурукого управления и подачи сигнала на основной вход элемента 7 включается муфта пресса, причем нажатие может быть кратковременным, так как датчик 27 заблокирован, и защитный угол отсутствует. Пресс совершает непрерывные хода.

Остановка ползуна пресса в исходном положении производится нажатием кнопки

19, после которого запоминающее устройство на элементе 17 переключается в состояние, при котором отсутствует сигнал на выходе этого элемента. Тем самымснимается блокировка датчика 26, при прохождении угла 240о переключается блокирую- щее запоминающее устройство (сигнал от элемента 11), и появляется сигнал на основном входе элемента 15, тем самым снимается блокировка датчика 27. При прохождении угла 270о пропадает сигнал от датчика 27, что приводит к появлению сигнала на выходе устройства выключения

1 муфты, переключению выходного запоминающего устройства и остановка ползуна в верхней мертвой точке.

В режиме "толчок" переключатель 24 устанавливается в соответствующее положение, при котором появляются сигналы на. входах запрета элемента 8 (тем самым разрывается обратная связь выходного запоминающего устройства) и элемента 14 (в связи с чем прерывается цепь выключения муфты). Поэтому муфта остаетсявыключенной только при одновременном нажатии кнопок управления за счет подачи сигнала от кнопок на вход алемента 7.

Аварийный останов пресса цроизводится нажатием кнопки 22 Общий стоп". При атом появляется сигнал на выходе цепи выключения муфты (элемента 12), выходное зацоминаюшее устройство немедленно

00 переключается, ползун пресса останавливается в произвольном положении.

В случае необходимости в системе управления может быть предусмотренаработа от педали, и схема может быть сблокироваиа с защитной решеткой. !

П р е д м " е т и э о б р е т е н и я

Пневматическая система управления кривошипными прессами с одноклананной системой включения муфты и тормоза, по строенная на струйных элементах ИЛИ, НЕ-ИЛИ с запретом, содержащая входное запоминающее устройство из двух струйных элементов, выход ИЛИ" первого из которых соединен с управляющим входом пневмоусилителя включения клапана муфты, а

I один из основных входов его — с выходом последовательно соединенных между собой нормально закрытых пневмоконтактов кнопок двурукого управления, блокирующее запоминающее устройство, выполненное в виде трех струйных элементов, устройство вклю-, чения муфты, состоящее из пяти струйных элементов, устройство для запоминания временного нажатия на пневмокнопку Стоп непрерывных ходов" из двух струйных элементов, а также расположенные вне пневматических линий, связывающих струйные элементы, и соединенные с сетью сжатого воздуха переключатель режимов работаЪ толчок", переключатель режимов одиночные хода — непрерывные хода", кнопкидвурукого управления, каждая из которыхимеет один нормально закрытый и один нормально открытый пневмоконтакты, пневмокнопки "Общий стоп и "Стоп непрерывных ходов", а также три струйных датчикатипа сопло-сопло", два из которых — датчики углов поворота кривошипного вала, третийдатчик запуска главного электродвигателя, отличающаяся тем, что, сцелью обеспечения пуска пресса при любом начальном положении, кривошипа, повышения надежности работы, второй основной вход первого элемента выходного запоминающегс, устройства соединен с выходом "ИЛИ" второго элемента этого устройства, а вход запрета» с выходом НЕ-ИЛИ первого элемента устройства включения муфты, ооновной вход второго элемента выходного запоминающего устройства связан с выхо-, дом ИЛИ" первого элемента этого устройства, а вход запрета — с выходом переключателя работа — толчок", выход ИДИ» первого элемента блокирующего запоминаI

451547

12 ющего устройства соединен с основным входом этого же элемента обратной связью, другой основной вход первого элемента блокирующего запоминающего устройства связан с выходом "НЕ-ИЛИ второго эле- 5 мента этого устройства, один из основных входов второго элемента блокирующего за-. поминающего устройства соединен с выхоом струйного датчика, фиксирующегоповорот кривошипа на угол 180о-240о а дру«10 гой основной вход связан с выходом ИЛИ первого элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия кнопки

"Стоп непрерывных ходов", вход запрета первого элемента блокирующего запоминаю- 15 щего устройства соединен с выходом ИЛИ третьего элемента этого устройства, а основной вход этого элемента связан с последовательно соединенными нормально о крытыми пневмоконтактами кнопок двуру- 20 кого управления, а вход запрета — с выходом "ИЛИ" первого элемента выходногозапоминающего устройства, основной вход первого элемента устройства включения муфты соединен с кнопкой Общий стоп", а 5 вход запрета — с выходом»HE-ИЛИ второго элемента устройства включения муфты, основной вход этого элемента связан свыходом другого струйного датчика, а вход запрета этого же элемента связан с выхо- 30 дом "ИЛИ" третьего элемента устройства включения муфты, основной вход которого ., соединен с выходом ИЛИ четвертого эле мента устройства включения муфты, а вход ..запрета — с выходом переключателя работа — толчок", вход запрета четвертого элемента устройства включения муфты связан с выходом струйного датчика, фиксирующего поворот кривошипа на угол от 270 и больше, а один из основных входов этого

1 элемента соединен с выходом "ИЛИ" первого элемента блокирующего запоминающего устройства, а второй вход - с выходом

ИЛИ пятого элемента устройства включения муфты, вход запрета которого связан с закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукого управления, я основной, вход— с выходом переключателя одиночные хода - непрерывные хода", один из основных входов первого элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия на кнопку "Стоп непрерывных ходов связан с выходом ИЛИ этого элемента обратной связью, а другой основной вход — с закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукого управления, вход же запрета этого элемента связан с выходом HE-ИЛИ» второго элемента этого устройства, вход которого связан с кнопкой Стоп непрерывных кодов", а вход запрета - с выходом переклю; чателя "одиночные хода - непрерывные хада".

За ал © ((Изд. МЩ7

Тираж Подписное

lllllll1llll Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1 I3035, Раушская иаб., 4

Предприятие Патент>, Москва, Г-59, Бережковская иаб., 24

Н.Чернилевскан

Составитель

Редак ор Н.СУханова Техред Г.Дворина Корректорц.

Н.Лебедева