Устройство для дозирования жидкого металла

-02 свидетельство СССР39/00, 1970.Лаугис Ю. Я. Автомар и вод. М., Э пер ги я,(56) 1. Авторское719805, кл. В 222. Тайсмус Х. А., тизированный МГД-п 1980, с. 132 - 134. 4 й СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ Бюл.5гис, В. В. Лойгом, А, Ф. Оорн,Н. Г 1 еттай, Х. А. Саккосновй политехнический институт2 (088.8)(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА, содержащее соединенные между собой последовательно датчик подачи металла в форму, масштабный усилитель, управляемый интегратор, первый блок сравнения и регулятор дозы металла, датчик течения металла в канале соединен с вторым входом управляемого интегратора, а выход преобразователя напряжения - с магнитогидродинамическим насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, оно дополнительно содержит блок расчета дополнительной дозы металла, второй блок сравнения, задатчик минимально допустимой дозы, элемент ограничения напряжения, регулятор пода чи металла, управляемы й блок памяти и выключатель сигнала управления, причем выход задатчика минимальной дозы металла соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, выход второго блока сравнения соединен с вторым входом управляемого блока памяти, вход блока расчета дополнительной дозы металла соединен с выходом масштабного усилителя, выход блока расчета дополнительной дозы металла соединен с вторым входом регулятора дозы металла, первый выход регулятора дозы металла соединен с входом элемента ограничения напряжения, а второй выход - с вторым входом выключателя сигнала управления, выход Ж элемента ограничения напряжения соединен с первым входом регулятора подачи метал- файф ла, второй вход которого соединен с выхо- ффд дом масштабного усилителя, выход регулятора подачи металла соединен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом выключателя сигнала управления, выход выключателя сигнала ьюа управления соединен с входом преобразователя напряжения, а первый вход первого блока сравнения - с задатчиком дозы металла.45 50 55 Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при дискретном дозировании высокотемпературного жидкого металла в литейные или в кокильные формы.Известно устройство для дозирования жидкого металла, содержащее металлопровод, в котором установлен магнитогидродицамический МГД насос, датчик подачи и задатчик для установления номинальной подачи, который обеспечивает подачу с постоянным расходом 11.Однако это устройство предназначено для непрерывного дозировация и непригодно для заполнения литейных форм с дискретными дозами, так как система не позволяет измерять величину дозы.Наиболее близким к изобретению по тех цической сущности является устройство для дозирования жидкого металла, содержащее соединенные между собой последовательно датчик подачи металла в форму, масштабный усилитель, управляемый интегратор, первый блок сравнения и регулятор дозы, датчик течения металла в канале соединен с вторым входом управляемого интегратора, а выход преобразователя напряжения - с с МГД-цасосом 12.Недостатками известного устройства являются малая точность дозирования и низкое качество отливок, так как цри расчете дозы в системе управления не учитывается величина дополнительной дозы, выделяемой за счет инерционных сил после отключения МГД-насоса, а также не воздерживается скорость движения металла вдоль стенки формы в оптимальном диапазоне. Г 1 ревышение максимально допустимой скорости движения металла ведет к переливу, а снижение скорости ниже критической - к остывацию металла и ухудшеию качества отливок,Целью изобретения является повышение точности дозирования.Поставленная цель достигается тем, что устройство для дозирования жидкого металла, содержащее соединенные между собой последовательно датчик подачи металла в форму, масштабный усилитель, управляемый интегратор, первый блок сравнения и регулятор дозы металла, датчик течения металла в канале соединен с вторым входом управляемого интегратора, а выход преобразователя напряжения - с магнитогидродинамическим насосом, дополнительно содержит блок расчета дополнительной дозы металла, второй блок сравнения, задатчик минимально допустимой дозы, элемент ограничения напряжения, регулятор подачи металла, управляемый блок памяти и выключатель сигнала управления, причем выход задатчика минимальной дозы металла соединен с первым входом второго блока сравне 5 1 О 15 20 25 30 35 40 ния, второй вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, выход второго блока сравнения соединен с вторым входом управляемого блока памяти, вход блока расчета дополнительной дозы металла соединен с выходом масштабного усилителя, выход блока расчета дополнительной дозы металла соединен с вторым входом регулятора дозы металла, первый выход регулятора дозы металла соединен с входом элемента ограничения напряжения, а второй выход - с вторым входом выключателя сигнала управления, выход элемента ограничения напряжения соединен с первым входом регулятора пода и металла, второй вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, выход регулятора подачи металла соединен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом выключателя сигнала управления, выход выключателя сигнала управления соединен с входом преобразователя напряжения, а первый вход первого блока сравнения с задатчиком дозы металла.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для доаирования жидкого металла; на фиг. 2 - функциональная схема управляемого элемента хранения анаЛогового сигнала; на фиг, 3 - то же, для расчета дополнительной дозы,Устройство для дозирования жидкого металла (фиг. 1) содержит последовательно соединенные блок 1 сравнения дозы, регулятор 2 дозы, элемент 3 ограничения напряжения. регулятор 4 подачи, управляемый блок 5 памягц выключатель 6 сигнала управления, преобразователь 7 напряжения, МГД-насос 8 с металлопроводом 9, на который установлены датчик 1 О течения металла в канале и датчик 11 подачи металла в форму, причем выход последнего связан с входом масштабного усилителя 12. Выход масштабного усилителя 12 соединен параллельно с первыми входами управляемого интегратора 13, блока 14 сравнения, блока 15 расчета дополнительной дозы и задатчика 16 минимально допустимой дозы. Управляемый блок 5 памяти (фиг. 2) состоит из аналогового ключа 17, конденсатора 18 и повторителя 19 напряжения на операционном усилителе, причем конденсатор 18 подключен параллельно с выходом ключа 17, а выход ключа 17 соединен с входом повторителя 19 напряжения. Блок 15 расчета дозы (фиг. 3) состоит из операционного усилителя 20 с резистором 21 в цепи обратной связи и полевого транзистора 22, причем полевой транзистор 22 подключен параллельно сопротивлению 21 в цепи обратной связи операционного усилителя 23, а затвор полевого транзистора соединен с выходом источника регулируемого опорного напряжения.Устройство работает следующим образом.Сигнал задания дозы Дз поступаетна блок 1 сравнения дозы и передается оттуда по последовательной цепи, состоящей из регулятора 2, элемента 3 ограничения, регулятора 4, блока 5 памяти, выключателя 6 и преобразователя 7 на вход МГД-насоса 8, после чего начинается заполнение металло- провода 9 жидким металлом. Датчик 11 подачи выдает сигнал в виде напряжения, величина которого зависит от скорости течения жидкого металла в металлопроводе. Выход датчика 11 подачи подключен к входу масштабного усилителя 12, осуществляющего получение сигнала, пропорционального величине подачи жидкого металла. Для получения величины дозы жидкого металла значение подачи интегрируется на управляемом интеграторе 13. Интегрирование в блоке 13 начинается с момента поступления логического сигнала с датчика 10 течения. На блок 1 сравнения величины дозы поступает сигнал задания дозы Д с задатчика дозы (не показан) и сигнал обратной связи Дц с выхода управляемого интегратора 13. Выходным сигналом блока 1 сравнения является сигнал отклонения дозы. Йосле отключения МГД-насоса поток жидкого металла, находящийся за МГД-насосом, является неуправляемым. Дополнительная доза, выливаемая за счет инерционных сил, полностью зависит от подачи до момента выключения МГД-насоса и гидро- механической постоянной времени системы. Эту дозу учитывает блок 15 расчета дополнительной дозы, на вход которого дается сигнал подачи. Значение постоянной времени при дозировании металлов с различными плотностями устанавливается при помощи опорного напряжения, подаваемого на затвор полевого .транзистора 22, шунтирующего резистор 21, стоящий в цепи обратной связи операционного усилителя 20, Значение оиорного напряжения соответствует коэффициенту операционного усилителя 20, определяемому как отношение резистора 2 и полевого транзистора 22 к входному сопротивлению операционного усилителя 20. Выходной сигнал блока 1 сравнения дозы подается на первый вход регулятора 2дозы, а на его второй вход подается сигнал дополнительндй дозы из блока 15 расчета дополнительной дозы. Выходной сигналрегулятора 2 дозы проходит через ограничитель 3 напряжения, который определяетмаксимальную скорость течения жидкогометалла. Выходной сигнал элемента 3 подается на первый вход регулятора 4 подаО чи, а на второй вход поступает сигнал обратной связи по подаче. Выходной сигналрегулятора 4 подачи подается дальше науправляемый блок 5 памяти,При приближении значения дозы к требуемому значение сигнала дозы приближается к нулю. Вследствие этого и сигнал подачи приближается к нулю. В этом случаепроцесс заполнения формы на окончательном этапе существенно удлиняется, а такжепроисходит остывание металла и вместе с20 тем ухудшение качества отливок. В связис этим блок 14 сравнения сигнала подачи ссигналом задатчика 16 минимальной дозывыдает логический сигнал Х, когда скоростьтечения жидкого металла уменьшается докритической. Сигнал Х поступает на второйвход управляемого блока 5 памяти и онуправляет состоянием аналогового ключа 17.При открытии ключа 7 на выходе блока 5сохраняется величина напряжения. Далееэтот сигнал передается на управляемыйЗ ключ выключателя 6 сигнала управления.Состояние ключа в выключателе 6 управляется логическим сигналом от регулятора 2дозы. При достижении значения, равногонулю, регулятор 2 выдает логический сигнал, который отключает управляющий сиг 35 нал от преобразователя 7 напряжения.МГД-насос 8 остается без питания, за счетинерционных сил выливается дополнительная доза и литейная форма заполняется полностью,Таким образом предлагаемое устройствоимеет высокую точность дозирования в дискретном режиме.Экономический эффект от внедренияустройства в литейном цехе при заполнениилитейных форм на формовочной линии составляет 68500 руб. в год.СоставиТехред И.Тираж 747 венногоретений и35, Рауш г. Ужгоро ель ГВерес комитетаоткры ская на д, ул. Редактор О. ЧерниченкоЗаказ0597/ 0ВНИИПИ Государпо делам изо3035, Москва, Ж -филиал ППП Патент,минКорректор О. ТПодписноеСССРийд. 4/ЬПроектная, 4