Пневматическая система управления кривошипными прессами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцмалмстмцескта Республикс нрисоеди Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам нзооретеннй н открытий2) Приоритет публикованоДата опублико 0.11.74 Бюллетень М 53) УДК 62 85(54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕН КРИВОШИПНЫМИ ПРЕССАМИИзвестна система управления кривошип ными прессами, содержащая входное запоминающее устройство иэ двух элементов, причем выюд ФИЛИ" первого элементасоединен пневматической линией с управлять шим входом пневмоусилителя, предназначенного для включения и выключения клапана муфты, а один иэ основных входов этого элемента связан с выходом последо-, вательно соединенных нормально закрытых 10 ппевмоконтактов кнопок двурукого . управльния, блокирующее заомывающее устройство , иэ трех элементов, цепь выключения муфтыиэ пяти элементов, устройство для заломи. нанни кратковременного нажатия на пневмо. Й кнопку фСтоп непрерывных ходов" из двух элементов, переключатель режимов "работа- толчокф, переключатель режимов одиночные хода - непрерывные хода", кнопки двурукоГо управления, каждая из которых имеет 20 один нормально закрытый и один нормально открытый пневмоконтакты, пневмокнопки фОбший стопф и "Стоп непрерывных юдовф, три струйных датчика типа "сопло-сопло" и пневмоусилитель включения вентилей клада 1 б йа муфты, причем все первичные средства управления расположены вне пневматических линий, связывающих между собойвходы и выходы струйных элементов, и имеют подвод сжатого воздуха иэ сети, осушеств ляющая режимы работы пресса одиночные хода", "непрерывные ходами и тголчок" и отвечающая требованием безопасности работы.Вля обеспечении пуска пресса при любом начальном положении кривошипа и повышения надежности работы в предлагаемой системе второй основной вход первою элемента выходного запоминающего устрой ства соединен с выюдом ИЛИф второго элемента этого устройства, а вход запрета, с выходом фНЕ-ИЛИф первого элемента устройства включения муфты, основнойвход второго элемента выходного запоминающего устройства связан с выходом фИЛИф первого элемента этого устройства, а вход запрета - с выходом переключателя фработа - толчокф, причем давление на выюде переключателя имеетря только в режиме фтолчокф, выюд "ИЛИф первого элемента блокирующего запоминающего устройствасоединен пневматической линией с основным входом этого же элемента,образуяобратную связь, другой основной вход перво, го элемента блокирующего запоминаюшего устройства связан с выходом "НЕ-ИЛИ второго элемента его, один из основных входов второго элемента этого устройства соединен с выходом струйного датчика прерывающимся при прохождении кривоши-:. пом угла . 180-240 (угол отсчитывается10 от верхней мертвой точки в направлении врашения кривошипа); вход запрета второго элемента блокирующего запоминаюшего устройства отсутствует, а другой основной вход связан с выходом "ИЛИ" первогоэлемента устройства для запоминания кратковременного нажатия кнопки "Стоп непрерывнык ходов", вход запрета первого элемента блокирующего запоминаюшего устройства соединен с выходом "ИЛИ третьего элемента этого устройства, а основной вход третьего элемента этого же устройства связан с последовательно соединенными нормально открытыми пневмоконтактами кноаок двурукого управления, авход запрета - а выходом "ИЛИ" первого элемента выходного запоминаюшего устройства, основной ьход первого элемента устройства иклу;чения муфты соединен пневматической л шией с кнопкой Общий стоп", имею-, ЗО шей црмально открытый пневмоконтакт, а вход запрета - с выходом "НЕ-ИЛИ второго элемента устройства включения муфты основной вход второго элемента этого уст-, ройства связан с выходом струйного датчи35 ка, перекрывающимся при отключении главного электродвигателя пресса, а вход запрета второго элемента этого же устройства связан с выходом ИЛИ" третьего элемента его, основной вход третьего элемента р), этого же устройства соединен с выходом ИЛИ" четвертого элемента его, а вход запрета - с выходом переключателя рабо-та - толчок", вход запрета четвертогоэлемента устройства включения муфты связан 45 с выходом струйного датчика перекрывающимся при прохождении кривошипом угла от 270" до величины защитного угла, а один из основных входов четвертого элемента устройства включения муфты соеди нен с выходом фИЛИф первого элементаблокирующего запоминающего устройства, а вфгорой вход - с выходом "ИЛИ пятогоэле мента устройства включения муфты; вход запрета пятого элемента этого устройства бб связан с последовательно соединенными нормально закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукого управления, а основной вход - с выходом переключателя ф одиночные хода - непрерывные хода", причемдавление на выхеде переключателя имеетсятолько в режиме "одиночные хода",один изосновных входов первого элемента устройства для запоминания кратковременногонажатия на кнопку Стоп непрерывных ходовсвязан пневматической линией с выходом"ИЛИ" этого же элемента, образуя обратную связь, а другой основной вход - с последовательно соединенными нормально закрытыми пневмоконтактами кнопокдвуруко;го управления, вход запрета этого элемен)та связан с выходом фНЕ-ИЛИ" второгоэлемента устройства для запоминаниякратковременного нажатия на кнопку фСтоп непрерывных ходов", основной вход второгоэлемента указанного устройства связанкнопкой "Стоп непрерывных ходов", имеющей нормально открытый пневмоконтакт, авход запрета соединен с выходом переключателя одиночные хода - непрерывные хода",На фиг. 1 показан струйный элементфИЛИНЕ-ИЛИ" с запретом предлагаемойпневматической системы; на фиг. 2 -пневматическая система управления кривошипным прессом; на фиг, 3 - диаграмма работы датчиков командоаппарата.Пневмосхема построена на струйных логических элементах ИЛИ, НЕ-ИЛИ" с запретом (например, элементах системы фВолга"), но в принципе может быть собрананалюбых струйных элементах, образующихполную систему логических функций.Струйный элемент имеет три входа -дваосновных входа 1 и 2 и вход 3 запрета, идва выхода - выход фИЛИф 4 и выход "НЕ"ИЛИ" 5. По каналу 6 подводится сжатыйвоздух из сети питания (подвод питанияобозначен треугольником) .,При отсутствии пневматического сигнала на всех входах элемента сжатый воздух из канала 6 устремляется на выход 4,при этом на выходе 5 давление отсутствует (сигнал на выходе 4 равен единице,анавыходе 5 - нулю), Если нет пневматического сигнала на входе 3, то при подачесигнала на любой или на оба входа 1 и 2струя сжатого воздуха перебрасывается навыход "ИЛИ 5 и сигнал на выходе 4 становится равным нулю, Если же есть сигнал на входе 3, то независимо от состояния входов 1 и 2 струя сжатого воздухаиз канала 6 направляется к выходу НЕИЛИ" 4.Иа струйных элементах "ИЛИ, НЕ-ИЛИ"с запретом можно построить запоминающиеустройства. Для одного элемента такое запоминающее устройство получится, есличасть воздуха с выхода фИЛИф 5 податьнаодин из основных входов, например на вход1, В таком случае после подачи сигналана 5вход 2 (если отсутствует сигнал навходе 3)состояние элемента, при котором давлениена выходе 5 равно единице, запоминаетсяи после снятия сигнала со входа 2. Этосостояние изменяется только после подачи 10давления на вход 3, в результате чегоструя сжатого воздуха перебрасывается свыхода 5 на выход 4.Предлагаемая пневматическая системасостоит из элементов 7 и 8, образующих двыходную цепь включения муфты (выходноезапоминающее устройство), элементов 911, образующих блокирующее запоминающее устройство, элементов 12-16, образующих цепь выключения муфты, и элементов 17 и 18, представляющих собой усчъ.ройство для запоминания кратковременноговоздействия на кнопку 19 Стоп непрерыв.:ных ходов". Кнопки 20 и 21 предназначены для пуска пресса, каждая из них имеет 25два пневматических контакта, нормальнозакрытый и нормально открытый, которыесоответственно соединены последовательномежду собой.Кнопка 22 "Общий стоп" предназначена 30для аварийного останова пресса. В схемеимеются два переключателя режимов работы - переключатель 23,. одиночные хода -непрерывные хода" и переключатель 24"работа - толчок. 35Струйный датчик 25 служит для коняроля запуска главного электродвигателя,его канал перекрывается при включенномэлектродвигателе. Датчики 26 и 27 осуществляют контроль работы пресса по углу 40поворота кривошипного вала.Датчик 26 перекрывается кулачком,установленным на оси кривошипного вала,при повороте последнего на угол 180240 о, датчик 27 перекрывается кулачком 45,при повороте на угол 270-135 о (последняя величина выбрана условно и представляет собой защитный угол).Диаграмма работы датчиков 26 и 27приведена на фиг, 2, где заштрихованные 50области соответствуют перекрытому приемному соплу датчика,Выход "ИЛИ" элемента входного запоминающего устройства связан со входомуправления пневматического усилителя 28, 53предназначенного для включения и выключения вентилей клапана муфты пресса. Кроме того, выход элемента 7 связан с одним из основных входов элемента 8, а выход"ИЛИ" элемента 8 - со входом элемента 7,Так образуется линия обратной связи выходного запоминающего устройства.1Другой вход элемента 7 связан с выходом нормально закрытых кнопок 20 и 21управления. Вход запрета элемента 8 соединен с выходом переключателя 24 работа - толчок", а вход запрета элемента 7 с выходом "НЕ-ИЛИ" элемента 12:устройства включения муфты.Вход "ИЛИ элемента 7 выходного запоминающего устройства связан также и совходом запрета элемента 10 блокирующегозапоминающего устройства,%Основной вход элемента 10 соединен свыходом нормально открытых контактовкнопок 20 и 21, Выход ИЛИ элемента10 связан со входом запрета элемента 9блокирующего запоминающего устройства.Выход "ИЛИ элемента 9 соединен, во-первых, со входом этого же элемента, образуя запоминающее устройство, а во-вторых,1со входом элемента 15 устройствавыключения муфты. Другой основной вход элемента9 связан с выходом НЕ-ИЛИ" элемента11. Один из входов элемента 11 блокирующего запоминающего устройства соединенс выходом струйного датчика 26, а другой - с выходом ИЛИ" элемента 17 устройства для запоминания кратковременноговоздействия на кнопку 19. Входы запрета элементов устройства включения муфты соединены: элемента 16 с выходом нормально закрытых пневмоконтактов кнопок 20 и 21 управления, элемента 17 - с выходом датчика 27, элемента 14 - с выходом переключателя 24 работа - толчок, элемента 13 - с выходом ИЛИ элемента 14, элемента 12 - с выходом фНЕ-ИЛИф элемента 13, Основной вход элемента 16 устройства выключения муфты связан с выходом переключателя 23 "одиночные хода - непрерывные хода, выход "ИЛИ" элемента 16 - со входом элемента 15. Другой вход элемента 15 соединен с выходом ИЛИф элемента 9. Выход "ИЛИ" элемента 15 связан с основным входом элемента 14. Основной вход элемента 13 соединен с выходом струйного датчика 25, а основной вход элемента 12- с выходом пиевмокнопки 22 "Общий стоп". Для обеспечения безопасности работы на прессе кнопка Обший стопф имеет нормально открытый контакт, так что обрыв линии выхода равносилен нажатию на кнопку,7Основной вход элемента 18 устройства для запоминания кратковременного нажатия на кнопку 19 связан с выходом этой кнопки, имеюшей нормально открытый контакт также по йравилам техники безойасности.Вход запрета элемента 18 связан свыходом переключателя 23 одиночные хода - непрерывные ходами, а выход "НЕ-ИЛИф элемента 18 - со входом запрета элемента 17. Выход "ИЛИ" элемента 17 соединен 10 со входом этого же элемента, образуя запоминаюшее устройство, а также со входом элемента 11 блокирующего запоминающего устройства. Второй вход элемента 17 связан с выходом нормально закрытыхпневмо-,15 контактов кнопок 20 и 21.Пневматическая система управления работает следуюшим образом.До включения главного электродвигателя датчик 25 перекрыт, и сигнал с выхода 20 "НЕ-ИЛИф элемента 13, поступая на вход запрета элемента 12 и далее через элемент 12 на вход запрета элемента 7, не допускает включения муфты. Одновременно производится выставка выходного запоминающего 25 устройства в состояние, при котором сигнал на выходе "ИЛИ" элемента 7 равен нулю, и блокирующего запоминаюшего устройства в состояние, при котором равен нулю сигнал на выходе "ИЛИ" элемента 9. После 30 запуска двигателя пресс может быть включен на работу в одном из режимов: "одиночные хода", "непрерывные хода" и толчок . Для осуществления режима одиночных ходов переключатель 23 устанавливается в соответствующее положение, а переключатель 24 - в положение "работа". При установке переключателя 23 в положение фОдиночные ходами исчезает сигнал на входах запрета элементов 8 и 14, вследствие чего сохраняется обратная связь в выходном запоминающем устройстве и допускается прохождение сигнала с выхода элемента 9 блокирующего запоминающего устройст ва по цепи элементов 15-14-13-12 навход запрета элемента 7,При установке переключателя 24 в положение фработа ф исчезает давление на входе запрета элемента 18, Сжатый воздух с 50 выхода "НЕ-ИЛИф этого элемента поступает на вход запрета элемента 17, вследст- вие чего сигналы на выходе ИЛИ и на соответствующем входе элемента 11 равны нулю, Поэтому сигнал с выхода датчика 26 551 сможет воздействовать через инверсный элемент 11 иа вход элемента 9 блокирующего запоминающего устройства. Одновременно появггяется си.нал на основном входе элемента 16, благодаря чему давление с выхода нормально закрытых пневмоконтактов кнопок 20 и 21 может изменять состояние выхода элемента 16 устройства выключения муфты,) При нажатии обеих кнопок 20 и 21 двурукого управления сигнал поступает на основной вход элемента 7 и одновременно на вход запрета элемента 16, В результате сигнал на выходе запрета элемента 7 при любом положении кривошипного вала равен нулю, На выходе "ИЛИ этого элемента появляется сигнал, который, будучи усилен по давлению и мощности на пневмоусилителе 28, поступает к вентилям клапана включения муфты. Включается муфта, и пресс совершает ход. При преждевременном отпускании кнопок до достижения величины защитного угла (135) муфта отключается, После достижения величины заданного угла сигнал от датчика 27 поступает на вход запрета элемента 15,чтоприводит к отсутствию сигнала в линии выключения муфты (на входе запрета элемента 7) даже при отпущенных кнопках 20 и 21. В результате выходное запоминающее устройство запоминает сигнал нажатия кнопок после их отпускания.При достижении угла поворота вала 180"прерывается сигнал от датчика 26, и давление с выхода НЕ-ИЛИ" элемента 11перебрасывает блокирующее запомина юцгее устройство в состояние, при котором появляется сигнал на выходе ФИЛИ" элемента 9, Зто состояние сохраняется и после возобновления сигнала от датчика 26 прпрохождении угла 240 о. При прохождении угла 270 о прерывается поступление. сигнала от датчика 27 навход запрета элемента 15. Поскольку наосновной вход элемента 15 продолжаетпоступать давление с выхода элемента 9,элемент 15 переключается, и на выходеустройства выключения муфты невыход "НЕИЛИ" элемента 12) появляется сигнал,который, воздействуя на элемент 7, приводит к переключению выходного запоминаюшего устройства и к остановке ползуна вверхней мертвой точке хода. Для повторного включения пресса необходимо предварительное отпускание обеих кнопок, приэтом восстанавливается состояние бюкируюшего запоминаюшего устройства, соответствуюшее отсутствию давления на выходе ИЛИ" элемента 9, 451547 1 ОДля осуществления режима непрерывныхходов пресса переключатель 23 устанавливается в положение непрерывные хода".Соответствующие входные сигналы элементов 16 и 18 становятся равными нулю,что приводит, с. одной стороны, к блокированию сигнала от датчика 27 на элементах 16 и 15, а с другой стороны, к блокированию сигнала от датчика 26 на элементе 3.1 (после нажатия кнопок управления и переключения запоминающего устройства на элементе 17 в состояние, прикотором имеется давление на выходе этогоэлемента).Одновременно после нажатия кнопокдвурукого управления и подачи сигнала на основной вход элемента 7 включается муфтапресса, причем нажатие может быть кратковременным, так как датчик 27 заблокирован, и защитный угол отсутствует, Пресссовершает непрерывные хода,Остановка ползуна пресса в исходном положении производится нажатием кнопки 19, после которого запоминающее устройство на элементе 17 переключается в состояние, при котором отсутствует сигнал на выходе этого элемента. Тем самымснимается блокировка датчика 26, при прохождении угла 240 о переключается блокирую-щее запоминающее устройство (сигнал от элемента 11), и появляется сигнал на основном входе элемента 15, тем самым снимается блокировка датчика 27, При прохождении угла 270 о пропадает сигнал от датчика 27, что приводит к появлению сигнала на выходе устройства выключения1 муфты, переключению выходного запоминающего устройства и остановка ползуна в верхней мертвой точке. В режиме фтолчокф переключатель 24 устанавливается в соответствующее положение, при котором появляются сигналы на входах запрета элемента 8 (тем самым разрывается обратная связь выходного запоминающего устройства) и элемента 14 (в связи с чем прерывается цепь выключения муфты). Поэтому муфта остаетсявыключенной только при одновременном нажатии кнопок управления за счет подачи сигнала от кнопок на вход алемента 7. Аварийный останов прессароизводится нажатием кнопки 22 фОбший стоп", При атом появляется сигнал на выходе цепи выключения муфты (элемента 12), выходное заноминаюшее устройство немедленно 10 15 ЗО 4045 50 65переключается, ползун пресса останавливается в произвольном положении.В случае необходимости в системе управления может быть предусмотрецаработа от педали, и схема может быть сблокирована с защитной решеткой.П р е д м" е т и э о б р е т е н и яПневматическая система управления кривошипными прессами с одноклананной системой включения муфты и тормоза, по строенная на струйных элементах фИЛИ, НЕ-ИЛИф с запретом, содержащая входное запоминающее устройство из двух струйных элементов, выход фИЛИф первого из которых соединен с управляющим входом пневмоусилителя включения клапана муфты, а один из основных входов его - с выходом последовательно соединенных между собой нормально закрытых пневмоконтактов кнопок двурукого управления, блокирующее запоминающее устройство выполненное в виде трех струйных элементов, устройство вклю-, чения муфты, состоящее из пяти струйных элементов, устройство для запоминания временного нажатия на пневмокнопку "Стоп непрерывных ходовф из двух струйных элементов, а также расположенные вне пневматических линий, связывающих струйные элементы, и соединенные с сетью сжатого воздуха переключатель режимов ф работаЪтолчок", переключатель режимов "одиночные хода - непрерывные хода", кнопкидвурукого управления, каждая из которыхимеет один нормально закрытый и один нормально открытый пневмоконтакты, пневмокнопки "Общий стоп и фСтоп непрерывных ходов", а также три струйных датчикатипа сопло-сопло", два из которых - датчики углов поворота кривошипного вала, третий- датчик запуска главного электродвигателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью обеспечения пуска пресса при любом начальном положении, кривошипа, повышения надежности работы, второй основной вход первого элемента выходного запоминающегс, устройства соединен с выходом фИЛИф второго элемента этого устройства, а вход запрета с выходом фНЕ-ИЛИф первого элемента устройства включения муфты, ооновной вход второго элемента выходного запоминающего устройства связан с выхо-, дом ИЛИ" первого элемента этого устройства, а вход запрета - с выходом переключателя работа - толчок, выход фИДИф первого элемента блокирующего зацоминающего устройства соединен с основнымвходом этого же элемента обратной связью,другой основной вход первого элементаблокирующего запоминающего устройствасвязан с выходом "НЕ-ИЛИф второго элемента этого устройства, один из основйыхвходов второго элемента блокирующего запоминающего устройства соединен с выходом струйного датчика, фиксирующегоповорот кривошипа на угол 180 оо, а дру 16гой основной вход связан с выходом ФИЛИ"первого элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия кнопки"Стоп непрерывных ходов", вход запретапервого элемента блокирующего запоминающего устройства соединен с выходом ИЛИфтретьего элемента этого устройства, а основной вход этого элемента связан с последовательно соединенными нормально открытыми пневмоконтактами кнопок двурукого управления, а вход запрета - с выходом "ИЛИ" первого элемента выходногозапоминающего устройства, основной входпервого элемента устройства включениямуфты соединен с кнопкой "Общий стоп", а 26вход зацрета - с выходом фНБ-ИЛИф вто"рого элемента устройства включения муфты,основной вход этого элемента связан свыходом другого струйного датчика, а входзапрета этого же элемента связан с выходом "ИЛИф третьего элемента устройства включения муфты, основной вход которого,соединен с выходом "ИЛИ четвертого элемента устройства включения муфты, а вход.запрета - с выходом переключателя работа - толчокф, вход запрета четвертого элемента устройства включения муфты связанс выходом струйного датчика, фиксирующегоповорот кривошипа на угол от 270 ибольше, а один из основных входов этогоэлемента соединен с выходом фИЛИф первого элемента блокирующего запоминающего устройства, а второй вход - с выходом"ИЛИф пятого элемента устройства включения муфты, вход запрета которого связанс закрытыми пневмоконтактами кнопокдвурукого управления, я основной, вход -с выходом переключателя "одиночные хода-непрерывные ходами, один из основных входов первого элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия накнопку "Стоп непрерывных ходов связан свыходом ИЛИ этого элемента обратнойсвязью, а другой основной вход - с закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукогоуправления, вход же запрета этого элемента связан с выходом фНЕ-ИЛИ второгоэлемента этого устройства, вход которогосвязан с кнопкой фСтоп непрерывных ходов", а вход запрета - с выходом переклю;чателя "одиночные хода - непрерывные ходаф.