Устройство управления машиной для литья под давлением

Ссаэ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУВЛИН фЯ В 22 0 17/32 САНИЕ ИЗОБРЕТ СВИД ВТОРСН урманследоварукторский ромашино- И др, Лить остроени оизводст Эф х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-истельский и проектно-констинститут технологии электстроения "ВНИИТэлектромаш531 621.74,043 (088.8)56) 1. Белопухов А.К. ипод давлением. М "Машин1975, с. 359-3 б 8,2. Журнал "Литейное прво", 1974, Р 12, с. 30,(54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАШИ -НОЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащее датчик температуры пресс-формы, первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-формы, причемдатчик температуры пресс-формы подсоединен к входу первого дискриминатора, три выхода которого "Больше""Норма" и "Меньше" подсоединенысоответственно к трем входам "Меньше, "Норма" и "Больше" регуляторатемпературы пресс-формы, выход которого является первым выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения производительности машины для литья под давлением и улучшения качества отливок, оно дополнительно содержит датчик температуры заливаемого металлавторой дискриминатор с тремя выходами, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой,восьмой и девятый элементы И, первый ивторой элементы ИЛИ, трехпозиционныйрегулятор скорости прессования и трепозиционный регулятор длительностицикла изготовления отливки, имеющие ЯО 1026946 входы "Норма", "Больше" и "Меньше"причем выхоцы первого дискриминатора подсоединены; "Больше" - к первым входам четвертого, шестого иседьмого элементов И, "Норма" - кпервым входам третьего, пятого идевятого элементов И, "Меньше" - кпервым входам первого, второго ивосьмого элементов И, датчик температуры заливаемого металла присоединен к .входу второго дискриминатора, выходы которого подсоединены: "Больше" - к вторым входамчетвертого, пятого и седьмого эле- входам второго, шестого и девятогоэлементов И, "Меньше" - к вторымвходам первого, третьего и восьмого элементов И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, выходом подсоединенногок входу "Больше" регулятора скорости прессования, выход которогоявляется вторым выходом устройства,к входу "Меньше",регулятора скорости прессования присоединен выходвторого элемента ИЛИ, к первому,второму и третьему входам которогоподсоединены соответственно выходычетвертого, пятого и шестого элементов И, к входам "Норма" регулятораскорости прессования и длительностицикла изготовления отливки присоединен выход девятого элемента И, выходы седьмого и восьмого элементов Иподсоединены соответственно к входам "Больше" и "Меньше" регуляторадлительности цикла изготовления отливки, выход которого является третьим выходом устройства., Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для управления машиной для литья под давлением.Известно устройство управления машиной для литья под давлением, со 5 держащее входной или выходной вентиль механизма прессования, механизмы электрогидравлического открывания, выдержки в открытом состоянии и закрывания пресс-форьы, реле времени для О выдержки отливки в пресс-форме, термогара с потенциометром, покаэйвающим температуру пресс-формы, термопара с потенциометром, показывающим температуру заливаемого металла. и 15 др. В процессе работы оператор корректирует отклонения внешних переменных параметров процесса литья под давлением - температуры заливаемого металла и температуры пресс-формы: из- щ меняет подачу газа в печь для поддержания температуры металла в заданных пределах, температуру прессформы регулирует как открыванием или закрыванием вентилей ее водяногос охлаждения. таки изменением скорости прессования, продолжительности выдержки отливки в пресс-форме или продолжительности всего цикла изготовления отливки 1 .Недостатки указанного устройства для управления машиной для литья под давлением обусловлены ограниченными возможностями оператора,внесениемсвяэанных с его квалийикацией субъективных ошибок. Кроме тога, затраты вре. " мени на ручное управление снижают сменную производительность машины.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство 4 О для регулирования температуры прессФормы, разработанное фирмой "1 дга", содержащее датчик температуры прессформа, первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-Формы, при чем датчик температуры пресс-йормы, подключен к входу первого дискриминатора, выхозЫ которого "Больше, "Норма", и "Меньше" подключены соответственно к входам "Меньше", "Норма" и "Больше" регулятора температуры пресс-форвы, выход которого является первым выходом устройства, Устройство подключено к тебмостату,. состоящему из подогревателя и охладителя жидкого теплоносителя, помещенных в бак с жидким теплоносителем. Бак и пресс-форма соединены кольце" вым трубопроводом, на котором ус.таноВлеи насос. В пресс-Форму амонтирована термопара, подключенная к ф датчику через ограничительный потен циометр, Потенциометр содержит подвижные контакты, ограничивающие допустимые предельные значения температуры пресс-формы, подвижные 65 контакты соединены.с системой пуска - останова машины для литья пфд давлением Жидкий теплоноситель насосом из бака перегоняется через тело пресс-Формы, обменивается в ней теплом, возвращается в бак и т,д в результате чего температура прессФормы приближается к температуре теплоносителя, Пропорционально изменению температуры пресс-Формы происходит изменение электрического сигнала на выходе датчика, которое передается на вход дискриминатора.Когда температура пресс-Формы находится: в пределах допуска номинального значения, тогда на выход дискриминатора поступает сигнал фНорма" затем он передается на вход "Норма" регулятора, в результате чего термостат поддерживает номинальную температуру теплоносителя, а тем самым и пресс-формы, Нри выходе температуры пресс-Формы эа пределы допуска номинального значения на выходе дискриминатора появляется сигнал Меньше" или "Больше", этот сигнал подается на вход "Больше" или "Меньше" регулятора, в результате чего с помощью термостата температура теплоносителя соответственно уменьшается или увеличивается 2 .Оцнако зто устройство разрешает работу машины для литья под давлением лишь после достижения пресс- Формой оптимальной температуры, Если при этом и второй сильно колеблющийся параметр - температура заливаемого металла, имеет оптимальное значение, то оператор может реализовать оптимальнь 1 й режим литья. Если же температура пресс-Формы ниже оптимальной после установки прессформы на машину, перерыва в работе) или превышает ее ,после длительной непрерывной работк), то устройс во с помощью ограничительного потенциометра временно отключает машину. Выз ванные этим простои снижают сменную производительность машины. ,Если, однако, для сохранения производительности оператор отключает ограничительный потенциометр машины и работает при температуре пресс-Формы за пределами допуска номинального значения,. тогда качество изготовления отливок понижается и даже возможно появление брака недоливы, привар).Цель изобретения - повышение производительности машины для литья под давлением и улучшение качества получаемых отливок.Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления машиной,цля литья под давлением, содержащее датчик температуры прессФормы, первый дискриминатор и регулятор температуры пресс-Формы, при 1026946чем датчик температуры пресс-формы подсоединен к входу первого дискриминатора, три выхода которого "Большен, "Норма" и "Меньше" подсоединены соответственно к трем входам "Меньше" "Норма" и "Больше" регулятора.температуры пресс-формы, выход которого является первым выходом устройства, введен датчик температурызаливае- . мого металла, второй дискриминатор с тремя выходами первый, второй, тре- о тий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, трех- позиционный регулятор скорости прессования и трехпозиционный регуля тор длительности цикла изготовления отливки, имеющие входы "Норма","Большеф и "Меньше", причеМ выходы первого дискриминатора подсоединены:"Больше" - к первым входам четвертого, 2 О шестого и седьмого элементов И, "Норма" - к первым входам третьего, пятого и девятого элементов И, "Меньше" к первьнч входам первого, второго и восьмого элементов И.,датчик температуры заливаемого металла присоединен к входу второго дискриминатрра, выходы которого подсоединены: "Больше" к вторым входам четвертого, пятого и седьмого элементов И,"Норма" - к вторым входам второго, шестого и девятого элементов И, "Меньше" - к вторым входам первого, третьего и восьмого элементов И; выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым, вторым и треть-З 5 им входами первого элемента ИЛИ, выходом подсоединенного к входу "Больше" регулятора скорости прессования, выход которого является вторым выходом, устройства, к входу "Меньше" 40 регулятора скорости прессования присоединен выход второго элемента ИЛИ, к первому, второму и третьему входам которого подсоединены соответственно выходы четвертого, пятого и шестого элементов И, к входам "Нормаф регулятора скорости прессования и длительности цикла изготовления отливки присоединен выход девятого элемента И, выходы седьмого и Восьмого элементов И подсоединены соответственно к входам "Больше" и фМеньше" регулятора длительности цикла изготовления отливки, выход которого является третьим выходом устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - внутренняя структура дискриминатора; на фиг.З " структура регулятора.Устройство содержит датчик 1 тем пературы пресс-формы, датчик 2 температуры заливаемого металла, первыйи второй дискриминаторы 3 и 4, каждый из которых имеет один вход и три выхода - "Больше" 11"Норма" Й) и 65"Меньше" , регулятор 5 температуры пресс-формы, первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой, седь.мой, восьмой и девятый элементы И6-14, первый и второй элементы ИЛИ15 и 16, регулятор 17 скорости прессования и регулятор 18 длительности цикла изготовления отливки, причем каждый из регуляторов имеет по одному выходу и по три .входа: "Больше" (Ъ), "Норма" (н) и "Меньше" Датчик 1 температуры пресс-формы подключен к входу первого дискриминатора 3, выходы которого присоединены: "Больше" - к входу "Меньше 1 регулятора 5 температуры пресс-формы к первым входам четвертого, шестогои седьмого элементов И 9, 11, 12,"Норма" - к входу "Норма" регулятора 5 температуры пресс-формы, к первым входам третьего, пятого и девятого элементов И 8, 10,14, "Меньше" к входу "Больше" регулятора 5 температуры пресс-формы, к первым входам первого, второго и восьмого элементов И б, 7, 13,Датчик 2 температуры заливаемого металла подключен к входу второгодискриминатора 4, выходы которогоприсоединены: "Больше" - к вторымвходам четвертого, пятого и седьмого элементов И 9, 10, 12, "Норма"к вторым входам второго, шестогои девятого элементов И 7, 11, 14,"Меньше" - к вторым входам первого,третьего и восьмого элементов Иб, 8, 13, выходы первого, второгои третьего элементов И 6-8, соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ 15, выходом подключенного к входу пБольше" регулятора 17скорости прессования, выход которого является вторым выходом устройства, к входу "Меньше" регулятора 17 скорости прессования присоединен выход второго элемента ИЛИ 16,к первому, второму и третьему входам которого подключены соответственно выходы четвертого, пятогои шестого элементов И 9 - 11, к входам ПНорма" регулятора 17 скорости прессования и регулятора 18 длительности Цикла изготовления отливки присоединены выход девятого эле- .мента И 14, выходы седьмого и восьмого элементов И 12 и 13 подключены соответственно к входам "Больше" и "Меньше" регулятора 18 дли-тельности цикла, выход которого является третьим выходом устройства, Первый, второй и третий выходы уст- ройства присоединяются к соответствующим исполнительным механизмам.На фиг, 2 представлена внутренняя структура дискриминаторов 3 и 4. .,Дискрииинатор состоит иэ блока 19переключателей режима работы, первого и второго задатчиков 20 и 21,преобразователя "аналог - код" 22,первого и второго компараторов 23,24 и элемента ИЛИ-НЕ 25, причемблок 19 переключателей режима работы входом соединен со входом дискриминатора, а выходами подключен:первым вчерез преобразовательаналог - код, а вторым - непосредственно к первым входам компараторов 23 и 24, к вторым входам которых присоединены первый и второйзадатчики 20 и 21, а выходы компараторов 23 и 24 подключены соответственно к выходам "Больше" ( и"Меньше" с) дискриминатора, а также к первому и второму входам элемента ИЛИ-НЕ 25, выход которого соединен с выходом "Норма" н) дискриминатора.Дискриминатор работает следующимобразом,Положение блока 19 переключателейрежима работы зависит от типа выходного сигнала датчика, подключаемогок дискриминатору Если датчик имеетаналоговый выход то блок переключа. -телей устанавливается в положение,при котором сигнал от датчика подается на первые входы компаратора 23 и24 через преобразователь аналогкод, если же используется датчик сцифровым выходом, то сигнал от датчика подается на компараторы 23 и24, минуя преобразователь аналогкод 22. На первом и втором задатчиках 20 и 21 устанавливаются соответственно верхний и нижний пределынормированного поля допуска номинальной величины контролируемого параметра. Компараторы 23 и 24 осуществляют сравнение фактических значений измеряемого параметра с выбранными предельными, Если фактическое значение параметра находится впределах допуска, то сигналы на выходах обоих компараторов 23 и 24 отсутствуют, что приводит к появлениюсигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ25, а.следовательно, и сигнала "Норма" н) на выходе дискриминатора,Ках только фактическое значение параметра становится равным или больше, либо равным или меньше одногоиз заданных предельных значений,срабатывает компаратор 23 или 24а на выходе дискриминатора снимается сигнал "Норма" (н) и появляетсясигнал "Больше") или "Меньше"(с).На фиг, 3 представлена внутренняяструктура регуляторов 5, 17 и 18, Онсостоит из первого, второго и третьего задатчиков 26-28,.первого, второго, и третьего блоков элементов И29 - 31 и блока 32 элементов ИЛИ,преобразователя код - аналог 33 иблока 34 переключателей режима рабо5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ты, причем входы "Больше"), "Норма" н) и "Меньше"(с, регулятораприсоединены к первым входам первого,второго и третьего блоков элементовИ 29 - 31 ко вторым входам которыхподсоединены первый, второй и третийзадатчики 26 - 28, а выходы блОковэлементов 29 - 31 присоединены соответственно к первому второму итретьему входам блока 32 элементов ИЛИ,выходом йодключенного непосредствен-но к первому, а через преобразователь код - аналог - к второмувходу блока 34 переключателей режи-ма работы, выходом соединенного свыходом регулятора,На втором задатчике 27 устанавливается номинальное значение регулируемого параметра, на первом и третьем задатчиках 26 и 28 - значения регулируемого параметра, соответствующие величинам компенсирующих воздействий, При появлении на входе регулятора одного из сигналов "Больше""Норма" (н) или "Меньше" ( с)срабатывает соответствующий блок элементов И и значение параметра, выбранное на соответствующем задатчикечерез соответствующий блок элементов И, через блок 32 элементов ИЛИ,через преобразователь код - аналог33 или непосредственно через блок34 переключателей режима работы подается на выход регулятора. Положение переключателя определяется конструкцией подключаемых к регуляторуисполнительных механизмов, Если исполнительный механизм управляетсяаналоговым сигналом, то выход блока 32 элементов ИЛИ соединяется свыходом регулятора через преобразователь код - аналог, Если же исполнительный механизм, например часовой имеет цифровое управление, топереключатель обеспечивает непосредственное соединение выхода блока 32элементов ИЛИ с выходом регулятора.Устройство работает следующимобразом.Если температуры пресс-формы изаливаемого металла находятся впределах допусков своих номинальных значений, то дискриминаторы3 и 4 выдают сигналы "Норма", одновременное поступление которых напервый и второй входы девятого элемента И 14 приводит к его срабатыванию,.и выходной сигнал девятогоэлемента И 14 включает по входам"Норма" регулятор 17 скорости прессования и регулятор 18 длительности цикла изготовления отливки. Кроме того, сигнал "Норма" с выходапервого дискриминатора 3 включаетнепосредственно по входу "Норма"регулятор 5 температуры пресс-формвВ результате устройство через со 1026946ответствующие исполнительные механизмы машины для литья под давлением переходит в оптимальный режимработы.Если температура пресс-формы опус.тится ниже или поднимется выше допуска номинального ее значения, топервый дискриминатор 3 выдаст сигналсоответственно "Меньше" или "Больше,"Аналогично при изменении температуры заливаемого металла формируется сигнал "Меньше" или "Больше" второго дискриминатора 4.Если в указанных условиях литьяпоявляются сигналы Меньше" от обоихдискриминаторов 3 и 4 или "Меньше"от первого дискриминатора 3 и "Норма" от второго дискриминатора 4,или "Норма" от первого дискриминатора 3 и "Меньше" от второго дискриминатора 4 срабатывают соответственно первый или второй или третийэлементы И 6 - 8, что приводит ксрабатыванию по одному из трех входов первого элемента ИЛИ 15 и включению по входу "Больше" регулятора17 скорости прессования,При появлении сигналов "Больше"на обоих дискриминаторах 3 и 4 или"Норма" на первом дискриминаторе 3и "Больше" на втором дискриминаторе .4, или "Норма" на втором дискриминаторе 4 и "Больше" на первом дискриминаторе 3 срабатывают соответственно четвертый или пятый илишестой элемент И 9 - 11, что при"водит к срабатыванию по одному иэтрех входов второго элемента ИЛИ 16и включению по входу "Меньше" регулятора 17 скорости прессования.Если температуры пресс-формы изаливаемого металла превышают до"пустимое отклонение номийальногозначения, появляются сигналы "Больше" на входах обоих дискриминаторов 3 и 4 срабатывает седьмой элемент И 12 и по входу "Больше" включается регулятор 18 длительностицикла изготовления отливкиЕсли температуры пресс-формы Изаливаемого металла опускаются нижедопуска номинального значения, появляются сигналы "Меньше" на вьходахобоих. дискриминаторов 3 и 4, срабатывает восьмой элемент И 13, и по 1 О входу "Меньше" включается регулятор18 длительности цикла изготовленияотливки,Анализ эффективности использова" 15 ния предлагаемого устройства в производстве отливок роторов показываетследующее. При литье роторов с руч"ным управлением машиной для литьяпод давлением наблюдается две группыциклов изготовления отливок: нормальные - длительностью от 16 до30 с, без каких-либо слоев, анормальные - длительностью от 30 до 60 с иболее, подвергнутые влиянию различных сбоев. По нормальным циклам машина работает 38,8 времени и дает76,4 сменного выпуска отливок. Еслиобщее время работы машины по анормальным циклам принять за 100 топродолжительность времени работы машины со сбоями, связанными с недостатками ручного управления, составляет 21,04 (привар литника 11,34,дополнительная смазка 7,4, заливыв пресс-Форме 2,3); Использованиепредлагаемого устройства позволяетпо крайней мере треть указанных анормальных циклов работы перевести вгруппу нормальных, что ведет к росту,производительности труда на 13,8.40 Такой рост производительности трудав производстве отливок роторов на одном заводе дает годовой экономический эффект около 8000 рублей.1026946 иг.,7 оставитель Г.Деминехред Т,Фанта Корректор А.Ф асард едакт Заказ 463 лиал ППП "Патент", г. Ужгород роектная Тираж 813ИПИ Государственногоо делам изобретений5, Иосква, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРоткрытийскан наб., д, 4/5