Устройство для автоматической накачки шины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 119) (111 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Сй Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Павлодарское научно;производственное объединение сборочных механизмов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ ШИНЫ(57) Изобретение может использоваться в машиностроении при автоматической накачке шин транспортных средств на поточномеханизированных линиях, Цель изобретения - повышение надежности при накачке шин различных типоразмеров. Устройство 4 В 60 5 04, В 60 С 23 0 работает по принципу импульсной накачки с чередованием тактов накачки и измерения давления. Длительность тактов накачки убывает пропорционально замеренному давлению в шине. Одновибратор6 обеспечивает включение устройства всегда только с такта измерения, что исключает возможность перекачки шин после случайного останова устройства по техническим причинам. Благодаря наличию переключателя 17 режимов впускного клапана и ручного элемента 18 пуска устройства, обеспечивающего удобство подсоединения наконечника 5 к вентилю шины при высоком давлении в магистрали, вентиль шины вводится в наконечник устройства без преодоления неуравновешенной силы, а включение при этом производится вручную от кнопки, 1 з. п. ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к устройствам накачки шин транспортных средств и сельскохозяйственных машин на поточно-механизированных линиях в маШиностроительном производстве,Цель изобретения - повышение надежности при накачке шин различных типоразмеров.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для автоматической накачки шины; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства.Устройство содержит впускной измерительный клапан 1, соединяющий шину 2 с источником подачи воздуха, например с компрессором (не показан), выпускной клапан 3, служащий для соединения плоскости шины 2 с атмосферой, дополнительный управляемый клапан 4 (клапан отстрела) для отсоединения наконечника 5 от плоскости шины 2 по окончании цикла накачки, датчик 6 давления, преобразующий текушее значение давления в шине в пропорциональную величину, подлежащую измерению, элемент 7 пуска устройства, производящий автоматическое включение устройства при вводе вентиля шины в наконечник 5, блок 8 памяти, блок 9 сравнения заданного и измеренного давлений, задатчик 10 давления, блок 11 переключения режимов, блок 12 задания времени впуска и выпуска, блок 13 выдержки времени измерения, реле 14 выдержки времени посадки бортов шины на обод, блок 15 формирования сигналов управления.Устройство также содержит одновибратор 16, переключатель 17 режимов работы впускного клапана 1 и ручной элемент 18 пуска устройства, обеспечивающие удобство подсоединения наконечника 5 к вентилю шины при высоком давлении в магистрали, ручной управляющий элемент 19 Блокировка отстрела и конечный выключатель 20, обеспечивающие автоматическое отсоединение наконечника от вентиля шины в заданном месте конвейера при доводке давления средних по объему шин через вентиль без золотника, элемент 21 ручного отсоединения наконечника 5 от вентиля шины, ручной элемент 22 измерения давления в шине, регулятор 23 давления с фильтром 24 и манометром 25 для регулирования давления питания в системе измерения. Датчик 6 давления (фиг. 2) выполнен из двух пневмосопротивлений - регулируемого 26 и нерегулируемого 27, вход и выход которых соответственно соединены между собой, с усилителем 28, с соплом и открывающим это сопло мембранной полостью реле 29, в запирающую полость которого подается давление питания. Входом датчика 6 является вход нерегулируемого сопротивления 27, а выходом - выход усилителя 28.5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2Элемент 7 пуска выполнен из нерегулируемого сопротивления 30, выход которого соединен с соплом и открывающим это сопло мембранной полостью реле 31 через один из входов элемента ИЛИ 32 соединен с открывающей мемранной полостью реле 33. Второй вход элемента ИЛИ 32 соединен с блоком 15 формирования сигналов управления. В запираюшую мембранную полость реле 31 подается давление питания. Входом элемента 7 пуска служит вход нерегулируемого сопротивления 30, а выходом - выход реле 33.Блок 8 памяти содержит пневмоемкость 34, соединенную с нормально открытым соплом реле 35, управляющие входы которого - открывающий и запираюший соединены соответственно с одним из выходом блока 13 выдержки времени измерения и выходом элемента 7 пуска устройства. Вход блока 8 памяти, которым является вход реле 35; соединен с выходом датчика 6 давления, а выход блока 8 памяти соединен через блок 11 переключения режимов с блоком 12 задания времени выпуска и впуска.Блок 9 сравнения заданного и измеренного давлений содержит реле 36 и 37 и трех- мембранный элемент 38 сравнения, причем одна мембранная полость последнего соединена через блок 11 переключения режимов с выходом задатчика 1 О давления, а другая через нормально закрытое сопло реле 36 - с выходом датчика 6 давления, Выходом блока 9 сравнения заданного и измеренного давлений является выход трехмембранного элемента 48 сравнения, усиленный посредством реле 37, которое соединено с блоком 15 формирования сигналов управления и блоком 11 переключения режимов, управляющий вход соединен с блоком 13 выдержки времени измерения.Задатчик 10 давления представляет собоь блок, выполненный из задатчиков 39 и 40 давления. Блок 11 переключения режимов выполнен из шести трехмембранных реле 41 - 46, пневмореле 47 с мощным выходом, соединенным с выпускным клапаном 3, выключающая полость через клапан элемента ИЛИ 48 соединена с блоком 13 выдержки времени измерения и с ручным элементом 22 измерения давления в шине. Нормально открытые контакты трехмембранных реле 44 - 46 соединены с атмосферой. Нормально открытые и нормально закрытые контакты соединены: реле 41 с задатчиками 39 и 40 задатчик. 10 давления, реле 42 с задатчиком 39 и выходом блока 8 памяти, реле 43 с выходом блока 8 памяти и задатчиком 40, Включающий сигнал подается с выхода реле 14 выдержки времени посадки бортов шины на обод, а к реле 44 и 45 подведены соответственно сигналы управления с выхода блока 9 сравнения и выхода реле блока 15 формирования сигналов управления.Блок 12 задания времени впуска и выпус 147399715 3ка содержит реле 49, через нормально закрытое сопло которого подведено питание, его подсопловая полость связана с одним и через регулируемое сопротивление 50 с другим входами пневмоповторителя 51 со сдвигом, а нормально открытое сопла этого реле соединено с соплом пневмоповторителя 51, пневмоемкостями 52 и входом трехмембранного элемента 53 сравнения, выход которого соединен соответственно с одним из входов пяти- мембранного элемента 54 сравнения, другие два входа последнего соединены с реле 42 и 43 блока 11 переключения режимов, а выход, который является выходом блока 12, соединен с блоком 13 выдержки времени измерения.Блок 13 выдержки времени измерения содержит два апериодических звена, реализуемых на триггерах 55 и 56, регулируемых пневмосопротивлениях 57 и 58 с обратными клапанами 59 и 60 и пневмоемкостях 61 и 62, причем питание триггеров 55 и 56 осуществляется от элемента 7 пуска устройства, включение производится соответственно от блока 12 задания времени впуска и выпуска и одновибратора 16, а выключение - от блока 15 формирования сигналов управления с задержкой триггера 56 на нерегулируемом пцевмосопротивлении 63. Выход пневмоемкости 61 соединен с управляющим входом одновибратора 16, а пневмоемкость 62 через реле 64 связана с блоком 9 сравнения заданного и измеренного давлений, и через это же реле 64 с задержкой на регулируемом пневмосопротивлении 65 с обратным клапаном 66 соединена с блоком 15 формирования сигналов управления.Реле 14, выдержки времени посадки бортов шины на обод содержит трехмембранное реле 67, на вход которого подается сигнал с блока 15 формирования сигналов управления, через нормально закрытое сопло подведено питание, его подсопловая полость связана с одним и через регулируемое сопротивление 68 с другим входами пневмоповторителя 69 со сдвигом, а нормально открытое сопло соединено с входом трех- мембранного элемента 70 сравнения, пневмоемкостью 71 и соплом пневмоповторителя 69. Второй вход трехмембранного элемента О сравнения через регулируемое сопротивление 72 соединен с атмосферой, через нерегулируемое сопротивление 73 к нему подведено питание, а выход его соединен с включающим входом блока 11 переключения режимов.Блок 15 формирования сигналов управления содержит триггер 74, питание к которому подведено от элемента 7 пуска устройства, включающий сигнал подается с блока 9 сравнения заданного и измеренного давлений, а выход его соединен с реле 75, реле 45 блока 11 переключения режимов и входом реле 14 выдержки времени посадки бортов шины на обод, а через клапан ИЛИ 76 20 25 30 35 40 45 50 55 с входом реле 77, выход реле 75 через клапан ИЛИ 78 соединен с блоком 13 выдержки времени измерения, нормально закрытое сопло пассивного реле 79 связано с выходом реле 46 блока 11 переключения режимов, выход реле 79 соединен с входом активного реле 80. Включение реле 75 и 79 осуществляется от блока 13 выдержки времени.измерения с задержкой на регулируемом пневмосопротивлении 65. Другой вход реле 80 соединен с ручным управляющим элементом 19 Блокировка отстрела, нормально открытая полость реле 80 соединена с конечным выключателем 20, а выход - через регулируемое сопротивление 8 с обратным клапаном 82 и клапан ИЛИ 83 с входами реле 84 и триггера 85. Выход реле 84 соединен с впускным измерительным клапаном 1. Выход реле 77 соединен с реле 84, а вход через клапан ИЛИ 86 соединен либо с переключателем 17 режимов работы впускного измерительного клапана 1, либо с выходом триггера 85, последний соединен с элементом 7 пуска устройства и дополнительным управляемым клапаном 4 (клапаном отстрела), вход реле 77 соединен также через клапаны ИЛИ 87 и 76 с элементом 22 измерения или с блоком 13 выдержки времени измерения. Включение триггера 85 осуществляется через клапаны ИЛИ 88 и 89 от ручного элемента 18 пуска или элемента 7 пуска устройства.Одновибратор 16 выполнен из активного реле 90, включение и выключение которого осуществляется от элемента 7 пуска устройства, причем выключение происходит через пневмосопротивление 91 с обратным клапаном 92. Выход одновибратора соединен с блоком 13 выдержки времени измерения.Наконечник 5 устройства имеет три входа 94 - 95, причем вход 93, соединенный с впускным измерительным клапаном 1, разделен с входом 95 управляемым запорным элементом 96, а вход 94 соединен с дополнительным управляемым клапаном 4.Устройство работает следующим образом.При наладке устройства выбирается режим работы впускного измерительного клапана 1 в зависимости от типа шин (вентиль с золотником или без золотника для больших шин) и условий работы (давление в пневмосети). Переключив переключатель 17 в нормально открытое положение, включают реле 77 и далее через реле 84 переключают впускной измерительный клапан 1, что обеспечивает подачу давления к входу 93 наконечника 5. Вводя вентиль шины в наконечник 5, открывают управляемый запорный элемент 96, при этом воздух через впускной измерительный клапан 1 поступает на вход датчика 6 давления, через вход 93, открытый запорный элемент 96 в шину, а через вход 95 на вход элемента 7 пуска устройства. В датчике 6 давления за счет соотношенияп роводимости пневмосопротивлений 26 и 27обеспечивается изменение выходного давления Р 1 в интервале 0(Р,(Р-. (давлениепитания элементов пневмоавтоматики) пропорционально входному давлению Р, изменяющемуся в интервале 0(Р(Р.ад (заданное давление накачки шин). А за счет реле 29обеспечивается то, что при превышениивходным давлением Р величины заданногодавления накачки шин Р-д выходное давление Р 1 остается постоянным, равным давлению питания элементов пневмоавтоматикиРпит, т. Е. СоотНОШЕНИЕ ВХОДНОГО И ВЫХОДного давлений определяется зависимостьюр КР при 0(Р(Рзад,Рпит при Рзад(Р(Рмаг,где К(1 - коэффициент пропорциональности, определяемый соотношениемпроводимости пневмосопротивлений 26 и 27;Р - давление на входе датчика 6давления;Р - давление на выходе датчика 6давления;Р. д - заданное давление накачки шины (для шин тяжелых машиндавление забортовки, т. е. посадки бортов шины на обод);Р- 0,14 МПа - давление питанияэлементов пневмоавтоматики;Рм. - давление в магистрали 1 пневмосети).Таким образом, после ввода вентиляшины 2 в наконечник 5 устройства на выходе датчика 6 давления формируется сигнал Р,=Р дт. Одновременно включается реле33 элемента 7 пуска устройства, при этомвзаимодействием пневмосопротивления 30и реле 31 на входе реле 33 поддерживается давление, не превышающее величиныР т. е. обеспечивается подача на входыусилителя 28 датчика 6 и реле 33 элемента 7 пуска устройства давления, не превышающего давления питания элементов пневмоавтоматики (веичины Р-.) на всем интервале изменения входного давления Р. Выходным сигналом элемента 7 пуска устройства включается триггер 85, от которого подаются дополнительные включающие сигналы на реле 77 блока 15 и 33 элемента 7; атакже переключается управляемый дополнительный клапан 4, от которого через вход 94наконечника 5 осуществляется зажим и уплотнение вентиля шины 2. Кроме того, выходной сигнал элемента 7 пуска запираетблок 8 памяти, включает блок 12 задания времени впуска, подает питание к триггерам 55и 56 блока 13 выдержки времени измере.ния и к реле 74 блока 15 формирования сигналов управления, включает одновибратор 16. Импульсом давления на выходеодновибратора 16 включается триггер 56блока 13, от которого открывается блок 8памяти, выключается блок 12 задания времени впуска и выпуска и через реле 77 и 8440 45 50 55 5 10 15 20 25 30 переключается на измерение впускной кла.пан 1.Таким образом, за счет импульса давления на выходе одновибратора 16 обеспечивается то, что при включении устройства работа начинается с такта измерения, После задержки, реализованной на пневмосопротивлении 58 и пневмоемкости 62 блока 13, необходимой для стабилизации давления в шине и в системе измерения, включается реле 64, через которое далее включается блок 9 сравнения заданного и измеренного давлений. Сравнение заданного давления от задатчика 39 и измеряемого с выхода датчика 6 давления производится на элементе 38 сравнения. По истечении времени, определяемого задержкой на пневмосопротивлении 65, если окажется, что измеряемое давление меньше заданного, то с выхода блока 9 сравнения на реле 79 не будет подан запрещающий сигнал и произойдет включение реле 79 и 75. После включения реле 75 выключаются последовательно триггеры 55 и 56 и далее блок 8 памяти запирается, включается блок 12 задания времени впуска и выпуска и от реле 77 и 84 впускной измерительный клапан 1 переключается врежим накачки.Включение блока 12 задания времени впуска и выпуска определяется включением реле 49, при этом на выходе элемента 53 сравнения совокупностью взаимосвязанных пневмосопротивления 50, пневмоемкостей 52 и пневмоповторителя 51 со сдвигом генерируется непрерывное линейно нарастающее давление. Таким образом, давление на выходе п ятимембранного элемента 54 сравнения определяется соотношеним0, если Р+Рп - Р (0,1, если Р+Р - Р 2)0,где Р - давление на выходе элемента 54сравнения;Р - давление в блоке 8 памяти послеи-го предыдущего такта впуска;Р - непрерывное. линейно нарастающеедавление на выходе элемента 53сравнения;Ра - давление настройки задатчика 39.Из указанного соотношения видно, чтопервый такт накачки, когда давление в блоке памяти 8 Р=О, является наиболеепродолжительным, затем каждый последующий убывает с ростом давления Рад, фиксируемым в блоке 8 памяти при очередномизмерении.При появлении единичного сигнала навыходе блока 12 задания времени впускаи выпуска вновь включается блок 13 выдержки времени измерения, и далее цикл продолжается согласно описаиному выше.Если при очередном измерении на выходе блока 9 сравнения заданного и измеренного давлений появляется единичный сигнал,производится переключение устройства с режима впуска воздуха в шину на режим вы 14739975 10 7держки времени забортовки, это свидетельствует о том, что шина накачана до заданного давления забортовки. Этим сигналом производятся следующие переключения;подаются запреты включению запаздывающим на пневмосопротивлении 65 сигналом на реле 79 и через реле 74 на реле 75, что запрещает начать новый такт впуска воздуха в шину,через реле 74, клапан ИЛИ 76, реле 77 и реле 84 впускной измерительный клапан 1 переключается в закрыто 6 положение,через реле 74 включается реле 14 выдержки времени посадки бортов на обод шины и через реле 45 блока 11 переключения режимов выключается реле 64 блока 13 выдержки времени измерения, и далее выключается блок 9 сравнения заданного и измеренного давлений.Включение реле 14 выдержки времени посадки бортов шины на обод определяется включением реле 67. Затем совокупностью взаимодействия пневмосопротивления 68, пневмоемкости 71 и пневмоповторителя 69 со сдвигом на одном из входов элемента 70 сравнения генерируется непрерывное линейно нарастающе давление, а на другой вход подается давление питания, несколько пониженное за счет соотношения проводимостей пневмосопротивлений 72 и 73. Время, в течение которого давление на первом входе элемента 70 сравнения поднимается от нуля до величины давления, поданного на второй его вход, определяет время посадки бортов шины на обод, после чего сигналом с выхода элемента 70 сравнения включается реле 46 блока 11 переключения режимов. При включенном реле 46 производится включение реле 41 - 43, с небольшой задержкой выключается реле 45, а также подается питание к реле 44 и 79, т. е. производится переключение устройства с режима впуска воздуха в шину на режим выпуска. Включением реле 41 и 43 от задатчика 40 давления подается заданное давление выпуска соответственно на элемент 38 сравнения блока 9 сравнения заданного и измеренного давлений и на элемент 54 сравнения блока 12 задания времени впуска и выпуска. Включением реле 42 на элемент 54 сравнения подается давление из блока 8 памяти. После выключения реле 45 включается блок 9 сравнения заданного и измеренного давлений на элементе 38 сравнения давления настройки задатчика 40 и выхода датчика 6 давления. Если давление на выходе датчика 6 выше заданного, то сигналом с выхода реле 37 запрещается через реле 9 отстрел наконечника от вентиля шины, а через реле 44 и клапан ИЛИ 78 выключается блок 13 выдержки времени измерения и включается блок 12 задания времени впуска и выпуска, а также открывается блок 8 памяти. В тактах выпуска с учетом переключений блока 11 15 20 25 30 35 40 45 50 55 д авления на выходе элемента 54 сравненияопределяется соотношениемО, если Рз+Р - Р(0,1, если Рз+Р - Р)0,где Рз - давление йастройки задатчика 40,Учитывая, что при первом измерении давление в блоке 8 памяти Р=Р,)Рз, видно, что продолжительность последующих тактов выпуска убывает по мере приближения величины давления в блоке 8 памяти (Р), определенной в очередном такте измерения, к величине давления настройки задатчика (Рз),Работа на режиме выпуска аналогична работе на режиме впуска с учетом переключений, произведенных в блоке 11 переключения режимов. В конце очередного такта измерения, когда давление в шине понижается до заданной величины, определяемой задатчиком 40 давления, блок 9 сравнения заданного и измеренного давлений снимает запрет на включение реле 79, после его выключения включается реле 80 блока 15 формирования сигналов управления и далее включением реле 84 впускной измерительный клапан 1 переключается в открытое положение, а выключением триггера 85 переключается дополнительный управляемый клапан 4. На входе 94 наконечника 5 снимается давление и производится отстрел наконечника от вентиля шины, а устройство возвращается в исходное положение.При необходимости можно в любой момент цикла проверить давление в шине, нажав ручной элемент 22 измерения.Для разгрузки запорного элемента 96 от неуравновешенной силы, развиваемой давлением в пневмосети, возможна работа в режиме, при котором впускной измерительный клапан 1 в исходном положении находится в нормально закрытом состоянии. Для этого переключатель 17 режимов работы впускного измерительного клапана 1 переводится в нормально закрытое положение, чем управляющий вход последнего через реле 84 и 77 соединяется с атмосферой. При пуске устройства вентиль шины вводит. ся в наконечник 5 до открытия управляемого запорного элемента 96 и нажимается ручной элемент 18 пуска, далее цикл происходит так же, как при автоматическом включении элемента 7 пуска устройства, с той разницей, что после отстрела наконечника 5 реле 84 выключается с некоторой задержкой, определяемой проводимостью пневмосопротивления 81, и клапан переключается в закрытое положение.При движении шины и устройства для накачки на конвейере возможен отстрел наконечника 5 после доводки давления в шине в заданном месте. Для этого переключается ручной управляемый элемент 19 Блокировка отстрела, которым подается запрет на включение реле 80, после чего отстрелФормула изобретения 1 О 20 25 30 35 40 45 происходит лишь при нажиме на конечный выключатель 20.Предлагаемое устройство универсально и обеспечивает выполнение накачки любой технологии. Например, если нет необходимости выдерживать время посадки бортов шины на обод, то пневмосопротивлением 68 и пневмоповторителем 69 со сдвигом устанавливается время выдержки, равное нулю, если нет необходимости накачивать до давления забортовки, превышающего рабочее, то задатчик 39 давления настраивается на величину, соответствующую рабочему давлению, а задатчик 40 настраивается на давление выше давления настройки задатчика 39 на 515 О, при этом после доводки давления в шине до заданной величины производится либо автоматический отстрел наконечника, либо останов процесса накачки в зависимости от режимов работы, выбранных установкой в то или иное положение ручного управляющего элемента 19 и переключателя 1.Устройство работает надежно и в случае приостановки автоматического цикла процесса накачки, даже в конечной стадии. На практике такой останов может происходить по многим причинам, например, мастером ОТК или наладчиком устройство может быть переведено в наладочный режим или при износе элемента захвата, когда наконечник самопроизвольно соскакивает с вентиля шины и т. п., при этом необходимо, чтобы при повторном вводе вентиля шины в наконечник и дальнейшем включении устройства в автоматическом цикле накачка продолжалась только с такта измерения, Начало повторного цикла с такта накачки нежелательно, так как при потере давления в памяти устройства новый первый такт накачки может быть настолько продолжительным, что происходит либо перекачка шины, если позволяет длина конвейера, либо принудительный срыв наконечника устройства с вентиля шины без разжима элемента захвата и безокончательного контроля давления в шине, если длины конвейера не хватает,Описанная схема устройства позволяет включать его всегда только с такта измерения независимо от того, в какой момент оно было выключено, т. е. значительно повышает надежность устройства в эксплуатации,1. Устройство для автоматической накачки шины, содержаще воздуховод с впускным измерительным, выпускным и дополнительным управляемыми пневмоклапанами, соединяющими через наконечник полость шины с источником давления, системой измерения и атмосферой, элемент пуска, датчик давления, включающий усилитель, регулируемое и нерегулируемое пневмосопротивления, соединенный с блоком памяти, блоком сравнения, вход которого связан через блок переключения режимов с задатчиком давления, реле выдержки времени посадки бортов шины на обод, вход которого соединен с блоком формирования сигналов управления, выходы последнего соединены с впускным измерительным и дополнительным управляемыми клапанами, с запрещающим входом блока выдержки времени измерения, при этом входы блока переключения режимов соединены с выходом блока памяти, и блок задания времени впуска и выпуска воздуха, входы которого соединены с выходами блока переключения режимов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при накачке шин различных типоразмеров, оно снабжено одновибратором, один вход которого соединен с элементом пуска устройства, а другой вход и выход - с блоком выдержки времени измерения, датчик давления дополнительно снабжен реле с мембранной полостью, которая соединена.с усилителем и с регулируемым и нерегулируемым пневмосопротивлениями, причем вход датчика давления, которым является нерегулирумое сопротивление, соединен с выходом впускного измерительного клапана и одним из входов наконечника, а другой вход наконечника соединен с входом элемента пуска устройства.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, . что оно снабжено переключателем режимов работы впускного клапана, ручным элементом пуска устройства, ручным управляющим элементом Блокировка отстрела и конечным выключателем, которые соединены а блоком формирования сигналов управления.. Глинк орректор Э. Лончаководписное Редактор В. ПеЗаказ 1801/14 ВНИИПИ Госуд ех ир тениям и открытиям ишская наб., д. 4(5 тент, г. Ужгород, ул. рственного комит3035, Москва,о-издательский к роизводствен и ГКНТ СССагарина, 1 О