Устройство для терморегулирования пресс-формы Советский патент 1983 года по МПК B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к обработке металлов в жидком состоянии в литейных формах, и может быть применено в устройствах для поддержания в заданном тепловом режиме пресс формы и стальных кокилей машин литья под давлением на машиностроительных заводах. Известно устройство для регулирования теплового режима литейной формы, приводящее к необходимости извлечения емкости с теплоносителем из тигеля/ с применением ручного тру да. Возможно автоматическое регули{эрвание, для чего необходимы дополнительные устройства и механиз, что снижает надежность системы С I Регулирование температуры теплоносителя осуществляется только на трассе общего потока, что не дает возможности прогрс1ммировать температуру каналов. Это снижение или вовсе исключает возможность обслуживания одной многоканальной системой терморегулирования, нескольких одно-двухканалных пресс-форм, одновременно ра ботающих в разных тепловых режимах и, следовательно, снижает коэффициент использования оборудования. Известно устройство с применением электромеханических насосов .23. Однако это устройство сложно по ко Струкции, увеличивает количество тру щихся, вращающихся частей и механизмо материалоемкость и снижает, .надежност работы устройств... Организация иагрева и охлаждения теплоносителя в каждом канале, а также транспортировка его индивидуальным шестеренчатым насосом приводит к усложнению устройства и дополнительным энергозатратам. Наиболее близким техническим решением к 1 зобретению является устройство для терморегулирования прес форм литья под давлением, в котором нагрев или охлаждение теплоносителя (.масла производится по сигналам датчиков, установленных на трассе общего потока. Регулирование температуры теплоносителя в общем потоке обеспечивается нагревателем и секционированным охладителем, после чего поток разветвляется по каналам пресс-формы через вентили, которые служат регуляторами температуры теп лоносителя в каналах посредством изменения его расхода. Подача воды в охлаждающую систему обеспечиваетс электропневмоклапаном. Управление электропневмоклапаном осуществляется посредством рапе времени в начале прессования. В первый момент происходит усиленное охлаждение теплонос теля и через заданное время усиле.нное охлаждение прекращается, дальнёйшее управление клапаном осуществляется от датчика температуры. Установка заданной температуры в канале пресс-формы достигается из- , менением расхода теплоносителя посредством вентилей ЗЗ. Однако регулирование температуры теплоносителя секциями системы охлаждения в широком диапазоне температур автоматически обеспечива.ется только на трассе общего потока, регулирование температуры в каналах осуществляется в узком подстроечном диапазоне температур вручную путем изменения расхода теплоносителя с помощью вентилей, расход теплоносителя ,в процессе работы будет зависеть от температуры, так как происходит изменение вязкости теплоносителя, следовательно, чтобы ввести пресс-форму в рабочий режим, необходимо выполнить несколько пробных ;, отливок, что увеличивает ремя под- готовки пресс-формы к работе и перерасход жидкого металла, наличием двух видов энергии в системе управления пневматического и электрического, применением электромеханического насоса для транспортировки теплоносителя. Целью изобретения является повышение качества отливки. Цель достигается тем, что в устройстве для терморегулирования пресо формы, содержащее насос для циркуляции теплоносителя, нагреватель, датчики контроля и регулирования температуры, систему охлаждения с автономными секциями, датчики контроля и регулирования температуры и охладители с электромагнитными регулиРУЮ1ЦИМИ вентилями установлены на каж дом канале пресс-формы, и позволяют / автоматически в широком диапазоне обеспечивать независимое регулирование температуры в каналах посредством системы управления. Кроме того, повышение надежности работал устройства достигается тем, что в качестве теплоносителя могут быть применены ферромагнитная или электропроводная жидкостя обуславливающие применение линейного асинхронного двигателя в качестве электромагнитного насоса. На фиг. 1 изображено шестиканальное устройство для терморегулирования Пресс-форм и стальных кокилей машин литья под давлением; на фиг. 2 - блок-схема электронной системл управления. Устройство содержит бак 1 предварительного нагрева с теплоносителем, элекоронагреватель 2, линейный асинхронный двигатель 3, систему охлаждения 4 с секциями 5, на которых установлены электромагнитные вентили 6, обратные клапаны 7, датчики 8 и 9 контроля и регулирования темпера уры,. предохранительный клапан iO, электронную систему управления 11.

Электронная система управления 11 предназначена для контроля и регулирования температуры в шести рабочих каналах и канале подготов,ки теплоносителя (в баке 1 предварительного нагрева) устройства для терморегулирования и представляет собой шесть идентичных независимых канальных плат управления и плату управления ка.налом подготовки и доставки теплоносителя.

Система управления 11 в своей структуре содержит блок 12 задачи температуры, состоящий из потенциометров и делителей напряжения и предназначенный для формирования опорных напряжений) блок 13 входной ссустоящий из преобразователей и линейных усилителей и обеспечивающий преобразование изменяюще-гчэся омического сопротивления датчиков 8 и 9 в аналоговый сигнал напряжения, усиление и адресацию его в блок сравнения блок 14 опроса каналов, состоящий из двоично-десятичного счетчика и дешифратора, выходы которого нагружены на реле, и служащий для циркулярного подключения датчиков 8 и 9 к входному блоку 13 выходов линейных усилителей блока 13 к измерительному прибору (ИП и включения индикаторной лампы (ИН, указывающий номер канала,а также для подачи сигнала отключения в блок 16 решающий блок 15 сравнения состоящий из канальных компараторов формирующих сигналы включения, адресуе мые в решаквдий блок 16, блок 16 решающий, состоящий из элементов совпадения и памяти формирующий сигналы управления выходным блоком 17; блок 17 выходной состоящий из усилителей, нагружрнных на электромагниты вентилей 6 и пускателей электронагреватедм 2 и линейного асинхронного двигателя 3, обеспечивающий надежное срабатывание исполнительных механизмов.

Система управления работает следующим образом.

Потенциометрами в блоке 12 задач ;температуры устанавливается заданная температура.теплоносителя в каналах и в блок 15 подаются сигналы ;опорных напряжений соответствующих уровней, а с делителей напряжения в блок 16 решающий поступают с-Рандартные разрешающие сигналы. Блок 1 опроса каналов циркулярно подключает датчики 8 и 9 к соответствующему входу входного блока 13, одновременно подключается ИП, позволяю щий визуально наблюдать температуру контролируемого, канала и ИН, ука- . ывающая номер канала.

В момент контроля канала подготовки теплоносителя от датчика 9 /через входной блок 13 на вход , . -компаратора блока 15 поступает П1беобразованный сигнал, который срав ивается с опорным и, в результате сравнения, на выходе формируется сигнал включения адресуемый н блок 16 решающий. При совпадении двух сигналов на входе -блока 16, вклю0;чаются элементы памяти на выходе. которых формируются команды включения электронагревателя 2 и линейного асинхронного двигателя 3 через усилительные элементы выходного блока ;17. В процессе нагрева теплоносителя

5 ;в блоке, изменяется омическое сопротивление датчика 9 и, по достижению заданной температуры, из входного блока 13 на вход компаратора блока 15 сравнения поступает сигнал

0 с уровнем меньше опорного, в результате чего в блок решающий не поступает сигнала на элемент памяти, включающего электронагреватель 2. Одновременно из блока 14 опроса каналов

5 .поступает сигнал отключения элемента памяти и электронагреватель 2 отклю чается. Снижение температура теплоносителя в баке нагрева вызывает повтор,ное включение электронагревателя 2 и т.д. Отключение элемента памяти,

0 включения линейного асинхронного двигателя 3, осуществляется при отклю.чении установки.

Регулирование температуры теплоно сителя в рабочих каналах осуществля5;ется аналогично каналу подготовки, но в отличие от последнего, с повышением температуры теплоносителя в рабочих каналах происходит включение электромагнитов вентилей 6. Инверсия

0 сигналов включения производится в блоке 16.

Изобретение обеспечивает высокую степень автоматизации терморегули;рования. Независимое терморегулиро5вание теплоносителя в каналах позво|Ляет программировать температуру каналов и, в случае наличия маЛоканальных пресс-форм, обслуживать их несколько, это повышает коэффициент использования каналов устройства, со0кращает число первоначальных пробных ОТЛИВ.ОК. Одновременно исключается подстройка температуры теплоносителя изменением его расхода ручным способом.

5

Применение электромагнитных вентилей для подачи воды в секции системы охлаждения исключает использование пневматической энергии в устройства, одновременно способствует повышению

0степени автоматизации и надежности работы.устройства.

. Применение в качестве теплоносителя ферромагнитной или электропроводной жидкости предусматривает возможность применения линейного асинх5

роимого двигателя как электромагнит-ногЪ насоса для бесконтактной перекачки теплоносителя по каналам прессформы, что исключает наличие трущихся,.

вращающихся частей и механизмов и, следовательно, повьдшает надежность системгз, одновременно приводит к

1:даижениго материалоемкости.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЕСС-ФОРМЫ, содержащее насос для циркуляции теплоносителя, нагреватель, датчики контроля и регулирования температуры и систему охлаждения с автономными секциями, отличающееся тем, что, с целью повьииения качества отливки, секции системы охлаждения снабжены электромагнитными вентилями и установлены на входе каждого канала .Пресс-формы, а датчики контроля и регулирования температуры установлены на выходе каждого канала прессформы. 2. Устройство по п. 1, о т л и 1ч а to щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, в качестве насоса применен линейный асинхронный двигатель.

t