Устройство для разливки металла

Союз СоветскихСоциапистичесиикРеспублии 1 11942881 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 27,10.80 (2 ) 2997249/22-02 В 223739/00 с присоединением заявки М 3 Ъеудерстеееый кемнтет СССР пе делам нэебретенкй и открытей(72) Автор изобретения А, И. Личак Институт проблем литья АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА 1Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к устройствамдля разливки металла из поворотныхковшей.Известно устройство для разливки5металла, содержащее измеритель весаметалла в литейной форме, в промежуточной емкости или в разливочном ковше, где выход измерителя веса подключен к блоку управления подачей металла,контролируктцему дозу металла и режимзаполнения формы,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст-.ройство измерения веса и скорости раливки жидкой стали, содержащее измеритель веса металла в ковше, дифференциатор, преобразователь с усилителеми блок коммутирукзцих элементов 21,Недостатком устройства является то, 20что для контроля расхода металла впроцессе заливки оно имеет элемент,измеряющий производную сигнала датчика веса расплава в ковше, В реальных 2условиях литейного цеха продифференцированный сигнал содержит помехи (от формовочных машин, тренспортных механизмов и других вибраций), часто превышающие уровень полезной информации, Кроме того, измерение производной в цепях переменного тока промышленной частоты, используемых в промышленных дозаторах связано с большим инерционным запаздыванием (не менее 1 с). Это существенно снижает надежность контроля расхода металла в процессе заливки и стабильность режима заполнения форм.Цель изобретения - повышение надеж . ности контроля расхода мегалла в форму в процессе разливки.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заливки металла, содержащее разливочный ковш, измеритель веса металла в ковше, привод и блок управления приводом, введены датчик угла наклона ковша, соединенный последовательно с преобразователем угла наклона в сигнал, пропорциональЬ Ы=ИЮ-о(ь) 3 9428 ный весу металла в ковше ниже начального уровня слива, сумматор, один вход которого подключен к выходу преобразо вателя угла наклона ковша, а другойк выходу измерителя веса металла в ков-ше, и функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с элементом сравнения заданного и фактического значений расхода металле, оВведение указанных элементов и связей позволяет существенно уменьшить уровень помех и инерционное запаздывание при определении расхода расплава в процессе разливки, и, следовательно,15 повысить надежность контроля режима заполнения форм.Конструкция предлагаемого устройства приведена на чертеже.Секторный ковш 1, заливакаий рас плвв в форму 2, установлен на весоиэмерительной платформе 3. На платформе 3 размещены также механизм 4 поворота и приводной двигатель 5. Ко входам блока 6 управления приводом подключены 2 выходы элементов 7 и 8 сравнения. Входы элемента 7 сравнения соединены свыходом программного блоке 9 и выходом датчиков 10 веса, На приводном механизме, установлен датчик 11 угла наклона ков- зв шв, выход датчика 11 через преобразователь 12 сигнала подлапочен ко входу сумматора 13. Второй вход сумматора соединен с датчиками 10 веса, Вход функционального преобразователя 14 подклю- з чен к выходу сумматора 13, а выходк элементу 8 сравнения. Второй входэлемента 8 сравнения соединен с программным блоком 9, а щиод - с блоком6 управления приводом поворота ковша. о Устройство работает следуюпкм образом. При подаче команды на заливку формы из программного блока 9 в элеменЯ ты 7 и 8 сравнения поступают сигналы, определяющие, соответственно, вес, дозы и расход металла, Включаются приводной двигатель 5, механизм 4 поворота и металл сливается из ковша. На входе эле- фО мента 7 сравнения и входе б" сумматора 13 сигнал уменьшается пропорционально весу слитого расплава. Как толь- ко вес металла в ковше уменьшится нв . величину дозы, с выхода элемента 7 сравнения в блок 6 управления поступает сигнал, реверсирующий двигатель, 5, и заливка формы прекращается. 81 фВ процессе слива металла в форму его вес 8 в ковше состоит иэ двух слагаемых: веса Ос металла ниже начального уровня слива 00, и веса ЬО металла над начальным уровнем сливаб=й +ДО И)Вес 0 однозначно зависит от угла наклона К ковша, конструктивные параметры которого определяют в числовых значениях функцию бо (о) ту функцию (найденную расчетом или экспериментально) ревлизуег преобразователь 12. Таким образом, при любом угле наклона ковша на вход "а" сумматора 13 поступает сигнвл, пропорциональный весу Оо(сИметалла в ковше ниже начального уровня слива 00 . Нввход фбф сумматора 13 поступает сигнал, пропорциональный весу 6 металла в ковше, На выходе сумматора формируется раэностный сигнал, пропорциональный весу Ь 6 металла над начальным уровнем слива.Вес Дв однозначно зависит от высоты зеркала метвлла над начальным уровнем слива 00ДЪбйи, следовательно, определяет расход Ч, сливаемого металла. Так, например, при прямоугольном сечении сливного носка,а - коэффициент расхода;Ъ - ширина сливного носка;- ускорение силы тяжести;у - удельный вес расплава;5 - площадь зеркала металла в ковше.функциональной зависимости ф (ЬЙ) соответствует передаточная характеристика преобразователя 14. Поэтому на его выходе формируется сигнал, пропорциональный весовому расходу ф металла.Секторный ковш, имеющий радиус внутренней полости Й =0,45 м, поворачивается с постоянной скоростью с = =2 град/с, Тогда угол поворота ковша о(,(1, вес расплава в ковше боМ ниже начального уровня слива и общий вес б И) металла в ковше будут изменяться во времени по линейному закону при постоянной разности Если прюиенять Д =0,6; В=0,06 м; р= 710 кг/м; 6=0,188 м, то,квк следует иэ закона сохранения массы,042881 6ний уровень брака, например, для чугунных отливок - на 3-3,5%,5установившийся режим мливки возможен при Ьб ф 58 кг, Эта величина формируется на выходе сумматора 13, В соответствии, с выражением (2) коэффициент передачи функционального преобразователя 14 должен бать равен. рь 4 зу . о,о 1 з 110 и его Выходной сигнал будет соответстВО. вать весовому расходу иэ зовшащ 0,02 3 Ыд б ф Ш 10,3 КГIС.Этот сигнал, сравнивается с задаю щим сигналом, поступающим на элемент 8 сравнения из программного блока 9. При отклонении расхода металла в форму от заданного значения в блок управления 6 поступает импульс, коррейгирующий скорость поворота ковша.20Таким образом, в предложенном устройстве расход сливаемого из ковша металла определяется без дифференцирования сигнала весового датчика, что позволяет в 5-10 раэ снизить амплитуду помех ина 2-3 порядка уменьшить инерционное запаздывание в измерительных цепях, Это дает возможность в условиях литейного цеха надежно контролировать расход металла и автоматически стаби 30 лизировать заданные режимы заполнения ;форм, за счет чего удаегся снизить средформула изобретении Устройство для разливки металла, содержащее привод поворотного ковша, блок управления приводом, датчик веса металла в ковше, программный блок и элементы сравнения веса и расхода металла с заданными значениями, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью,по,вышения надежности контроля расхода металла в форму в процессе разливки, устройство допапщтельно содержит датчик угла наклона ковша, сумматор и функциональный преобразователь, причем выход датчика угла наклона ковша соединен со входом преобразователя, выход которого соединен со входом сумматора, другой вход которого соединен с датчиком веса, а вмход - со входом функционального преобразователя, выход функционального преобразователя соединен со входом элемента сравнения расхода металла.Источники информации,принятые во внимание при эюспертизе1, Авторское свидетельство СССР % 532476, кл. В 223 39/00, 19772. Авторское свидетельство СССР Ио 599923, кл, В 222 39/00, 1978.4957/14 Тираж 852 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и от113035, Москва, Ж, Раушск д. 4/5 крытийая наб.,лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель Г, Демин ктор М, Товтин Текред Т,МаточкаКорректор М Демчи