Система автоматического управления парогидравлическим ковочным прессом

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсаых Социвлыстыческых Ресвублык(22) Эаявлено 12.01.79 (21) 2714880/25 27 В 30 В 15/20В 217/40 с присоединен йем заявки М -(23) Приоритет Государственный комитет СССР нв дедам нзобретеннй я открытий(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРОГИДРАВЛИЧЕСКИМ КОВОЧННИ ПРЕССОМ Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам управления машинами для обработки давлением. 5Известна система автоматического управления парогидравлическим ковочиым прессом, содержащая распределительные клапаны с автономными приво= дами, дроссельный клапан в трубопроводе от мультипликатора к рабочему цилиндру пресса, а также блок релейного управления приводами клапанов, датчик координаты ползуна и задатчик размера поковки, соединенные с сумматором, выходы которого подключены к приводам дроссельного и паровпускиого клапанов 11.Недостатками известной системы являются необходимость снижения скорости ползуна для обеспечения необходимой точности, а также перерасход пара при переключении клапанов.С целью повышения производительности и КПД пресса, система автомати ческого управления снабжена датчиком-квадратором скорости полэуна, а привод дроссельного клапана выполнен следящим в виде исполнительного механизма с отрицательной связью по высоте подъема этого клапана, при этом выход датчика-квадратора скорости ползуна соединен с одним из входов сумматора.На чертеже дана схема системы управления.Ползун 1 жестко связан с рабочим плунжером 2 и подъемными плунжерами 3, а также с подвижными элементами рабочего цилиндра 4 и подъемного цилиндра 5. Закрепленный на ползуне 1 инструмент воздействует на поковку б. Рабочий цилиндр 4 соединен трубопроводами с наполнительно-сливным баком 7 и гидроцилиндром 8 мультипликатора, включающего также скалку 9, паровой поршень 10 и паровой цилиндр 11. Жидкость высокого давления Р , поступает в подъемные цилиндры 5, а острый пар давлением Р поступает под паровой поршень 10 ци" линдра 11. Собственно система автоматического управления прессом соцержит наполнительно-сливной клапан 12, установленный в трубопроводе от рабочего цилиндра 4 к наполнительно-сливному баку 7; дроссельный клапан 13, установленный в трубопроводе от гидроцилиндра 8, к рабочемуцилиндру 4 паровпускной 14 и паровыпускной 15 клапаны; впускной 16 ивыпускной 17 клапаны подъемных цилиндров 5. Клапаны 12,14,15,16 и 17 снабжены автономными двухпоэиционными привода( ми 18,19,20,21 и 22 соответственно, электрически связанными с блоком 23 релейного управления, а дроссельный клапан 13 взаимосвязан со следящим приводом 24, представляющим собой исполнительный механизм, охваченный отрицательной обратной связью через преобразователь 25 высоты подъема дроссельного клапана 13 в электрический сигнал, поступающий на вход следящего привода 24 и блок 23 релейного управления. В систему автома. тического управления входят также сигнализатор 26 падения давления в подъемных цилиндрах 5, выход которого электрически связан с блоком 23 релейного управления, датчик 27 координаты и датчик-квадратор 28 скорости ползуна 1, с которым они имеют механическую связь, а их электрические выходные сигналы, также как и сигналы с задатчика 29 размера поковки б, подключены на вход сумматора 30, выходной сигнал которого поступает на вход приводов 19 и 24.Автоматическое управление парогидравлическим прессом в течение одного цикла возвратно-поступательного перемещения ползуна 1 осуществляется в следующей последовательности. В исходном положении ползун 1 находится на некотором расстоянии над поковкой б, при этом клапаны 14,16 и 17 закрыты, а клапаны 12,13 и 15 открыты. По команде с блока 23 привод 22 открывает клапан 17, и ползун 1 под действием веса опускается, при этом жидкость из подъемных цилиндров 5 вытесняется в слив, а освобождающееся пространство в рабочем цилиндре 4 заполняется через открытый клапан 12 из наполнительно-сливного бака 7. Вследствче дросселирования потока жидкости, вытесняемой иэ подъемных цилиндров 5 при движении ползуна 1 вниз, в них сохраняется избыточное цавление, которое падает до нулялишь в момент наложения ползуна 1 на поковку б. Это фиксирует сигнализатор 26 и подает соответствующий сигнал на блок 23 релейного управления, по командам которого приводы 18 и 20 закрывают клапаны 12 и 15, а привод 19 открывает клапан 14. Под действием острого пара, поступающего через открывшийся паровпускной клапан 14, поршень 10 перемещается вверх, при этом скалка 9 давит на жидкость и вытесняет ее из гидроцилиндра 8 в рабочий цилиндр 4, где давление жидкости передается на рабочий плунжер 2, а усилие( раавивае. мое им через ползун 1, вызывает деформацию поковки б.По мере деформации поковки буменьшается разность между ее текущим размером и заданным, одновременно увеличивается и ее сопротивление,что вызывает понижение скорости выходных сигналов с датчиков координаты 27 и квадратора 28 скорости ползуна 1, а следовательно уменьшается и выходной сигнал сумматора 30. Понижение выходного сигнала сумматора 30 до определенного значения служит командой для привода 19 на закрытие паровпускного клапана 14, после чего дальнейшая деформация поковки б происходит за 15 счет расширения пара, замкнутого впаровом цилиндре 11, и кинетической энергии подвижных масс. По мере дальнейшего приближения текущего размера поковки б к заданному с учетом теку" 2 О щего значения скорости ее деформации,следящий привод 24 закрывает дроссельный клапан 13 в режиме слежения за убывающим сигналом сумматора 30 благодаря наличию отрицательной обратной связи по высоте подъема этого клапана. В момент достижения поковкой 6 заданного размера дроссельный клапан 13 полностью перекрывает поток жидкости из гидроцилиндра 8 в рабочий цилиндр 4, ползун 1 останавливается, преобразователь 25 посылает сигнал закрытия дроссельного клапана 13 в блок 23 релейного управления, который дает команду приводу 22 закрыть клапан 17, а приводам 18,21 и 20 открыть соответственно клапаны 12,16 и 15. При этом через открывшийся впускной клапан 16 жидкость высокого давления поступает в подъемные цилиндры 5, и ползун 1 перемещается 4 О вверх, а жидкость иэ рабочего цилиндра 4 вытесняется плунжером 2 и через открывшийся клапан 12 поступает в наполнительно-сливной бак 7. Одновременно через выпускной клапан 15 мятый пар из парового цилиндра 11 вытесняется в линию сброса, а поршень 10 и скалка 9 опускаются,при этом освобождающееся пространство в гидроцилиндре 8 заполняется жидкостью, поступающей из наполнительно-сливного бака 7 через открытый клапан 12 и всплывавший за счет обратной разности давлений дроссельный клапан 13.При подходе ползуна 1 к исходнойточке блок 23 релейного управления подает команду на привод 21, в результате которой закрывается. впускной клапан 16, и ползун 1 останавливается. По мере подъема ползуна 1 сигнал сумматора 30 вследствие увеличения разности сигналов датчика 27 координаты и задатчика 29 размера поковки б возрастает, в результате чего привод 24 открывает дроссельный у клапан 13.При очередном цикле возвратно- поступательного перемещения ползуна 1 последовательность команд и сигналов повторяется. Поскольку процесс торможения носит непрерывный характер закрытие дроссельного клапана происходит непрерывно в функции изменения результирующей разности сигналов с датчика координаты ползуна, задатчика размера поковки и датчика-квадратора скорости ползуна, что достигается оснащением дроссельного клапана следящим приводом, охваченным отрицательной обратной связью по высоте его подъема.Закрытие паровпускного клапана при определенном соотношении сигна.лов с датчика координаты, задатчика размера поковки и датчика-квадратора скорости ползуна обеспечивает прекращение подачи пара тем раньше, чем меньше сопротивление поковки, поскольку при этом деформация происходит только при более высокой скорости, в результате чего расход пара сокращается.Эффективность использования системы автоматического управления парогидравлическим ковочным прессом обуславливается повышением производительности и КПД ковки. Формула изобретенияСистема автоматического управленияпарогидравлическим ковочным прессом,содержащая распределительные клапаныс автономными приводами, дроссельный5 клапан в трубопроводе от мультипликатора к рабочему цилиндру пресса, атакже блок релейного управления приводами клапанов, датчик координаты ползуна и задатчик размера поковки,сое 10 циненные с сумматором, выходы которого подключены к приводам дроссельного и паровпускного клапанов, о тличающаяся тем, что, сцелью повышения производительностии КПД, она снабжена датчиком-квадратором скорости ползуна, а приводдроссельного клапана выполнен следящим в виде исполнительного механизмас отрицательной обратной связью повысоте подъема этого клапана, приэтом выход датчика-квадратора скорости ползуна соединен с одним из входов сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе25 1, Валясный И.М. О модернизациипарогидравлических прессов при автоматическом управлении."Кузнечно-штамповочное производство", Р 5, 1969,43-44.774966 Составитель В.СтоколовМорозове Текред И.Граб Корректор О,ви Редак аказ 763 одписно 113 илиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4 24ИПИпо д5, М Тираж 747 осударственного лам нзобретени сква, Ж, Ра комитета СССРи открытийская наб., д,4