Заливочно-дозирующее устройство Советский патент 1983 года по МПК B22D39/00 

Изобретение относится к литейному производству, в чгастности к заливочно-доэирующим устройствам для м.ашин литья под давлением, и может быть использовано при механизации заливки литейного сплава на ко1(ильных машинах . Известно механическбе заливочнодозирующее устройство, где перенос дозы литейного сплава из раздаточной печи к месту заливки и возврат ковша в печь осуществляется, по крайней мере, на двух скоростях перемещения транспортного устройства. Первая (малая) скорость ограничивается по величине условиями плавного входа ковша в расплавленный металл, находящийся в печи, и безударной останов ки ковша с расплавом над зеркалом металла в печи и в месте заливки. Вторая (большая) скорость обеспечивает быстрый перенос ковша с металло от печи к месту заливки tljl. Недостатком такого заливочно-доэи рующего устройства являестя резкий переход от одной скорости к другой что вызывает большие ускорения, приводящие к появлению инерционных сил стремящихся выбросить жидкий метсшл из ковша. Причем чем выше вторая ско рость переноса(к чему стремится из-з желания снизить машинное время устроства), тем в большей степени проявляется это явление. Цель изобретения - сокращение времени переноса дозы от раздаточной печи к месту заливки, снижение погре ности дозирования и обеспечение безопасности работы. Цель достигается тем, что заливоч но-дозирующее устройство, содержащее корпус, понижающий редуктор транспортный рычаг, держатель с ковшом, электрический привод с тахометром и регулятор, дополнительно содержит масштабирующую зубчатую цилиндрическую передачу, сельсин, сумматор и задатчик скорости, причем зубчатая цилиндрическая передача жестко соединена с ведущим валом транспортного рычага и с сельсином, выход сельсин соединен с первым входом: сумматора второй вход которого соединен с вых дом задатчика скорости, выход сумма тора соединен с входом регулятора. Кроме того, для расширения техно логических возможностей устройства (переход с центральной заливки на нижнюю-: или использование устройства на различных типоразмерах машин) зубчатая цилиндрическая передача между ведущим валом транспортного рычага и ВХОДНЕЛМ валом сельсина-дат чика выполнена с возможностью замены. На фиг. 1 представлена конструктивно-структурная схема предлагаемо го устройства; на фиг. 2 - положени дозы металла в ковше при заливке; на фиг. 3 - график угловой скорости транспор7:ного рычага в зависимости от угла его поворота. В корпусе 1 установлен понижающий редуктор 2, входной вал которого связан с электродвигателем 3, а выходной - с ведущим валом 4 транспортного рычага 5. На конце транспортного рычага 5 расположен держатель б с ковшом 7. Ведущий вал 4 транспортного рычага 5 жестко связан через цилиндрическую зубчатую передачу, состоящую из ведущей 8 и ведомой 9 шестерен,с выходным валом сельсина-датчика 10. гТак как выходной вал сельсина-датчика 10 вьщает сигнал, величинакоторого изменяется по синусоидальному закону в зависимости от угла его входного вала, и при углах равных О и 180 принимает нулевые значения, а при угле поворота 90 - максимальное значение, то для согласования углов поворота транспортного рычага 5 и вала сельсинадатчика 10 .передаточное отношение; цилиндрической передачи должно приниматься, исходя из условий . г i90 S.J и И - числа зубьев соответственно ведущей и ведомой Шестерен передачи -ifip - угол поворота транспортного рычага от исходного положения ковша над печью до положения заливки. Опорный сигнал,-задавемеый оператором, вырабатывается в задатчике 11 скорости. Этот сигнал и сигнал от сельсина датчика 10 поступавт в ©лектронное устройство - сумматорГ 12, где происходит их алгебраическое суммирование. Сформированный в сумматоре 12 сигнал поступает на вхоД тиристорного регулятора 13, который изменнет напряжение, подаваемое на клеммы электродвигателя 3, пропорционально сигналу, поступакицему на его вход, так как скорость вращения ротоЕ а электродвигателя прямо пропорциональна величине сигналй, поступакадего от сумматора 12 к регулятору 13. Для обеспечения необходимой жесткости характеристики двигателя последний связан отрицательной обратной связью с регулятором 13. Сигнал обратной связи вырабатывается тахометрс«« 14, жестко связанный с валом электродвигателя 3. Устройство работает сдедукщим об разом. В начале цикла ковш 7 находится в исходная положении О КФиг. 1) над (зеркалом метгшла в печи. По команде от: машины транспортный р«ачаг 5 начинает враццаться против часовой стрелки (фиг. 1),вводя ковш 7 под уровен зеркала расплавленного металла. Угол поворотаЧ ц транспортного рыча га 5 (фиг.3)соответствует перемещени ковша 7 из положения О в положение f( (фиг. 1) . На этом участке скорость постоянна, равна и пропорциональна опорному сигналу, устанавливаемому оператором на задатчике 11 ско рости. В пределах поворота транспортног рычага 5 на угле Чц сигнал от сельсина датчика 10 не поступает в сумматор 12, так как отсекается конечным выключателем, контролирующим исходное положение 0. После наполнения ковша 7 металлом подается команда на перенос дозы JB позицию заливки. Транспортный рыч 5 начинает вращаться по часовой стрелке. Поворот.транспортного рычага 5 до исходного положения О происходит с- той .же скоростью ой/(г,, пропорциональной -опорному синалу, поступанвдему от задатчика 11 скорости через С5 мматор 12 в регулятор 13. Дри повороте транспортного рычага 5 из положения 0. в положение заливки В, связанный с ведущим валом 4 транс по тн6го рычага 5 через цилиндрическую передачу, сельсин 1яатчик 10 начинает выдавать в сумматор 12 сигнал, изменяющийся по синусоидальному закону. Скорость поворота транспортного рачага, пропорциональная этому сигналу, изменяется по такому же ЗАКОНУ, и ее мгновенное значение равно . так - наибольшая угловая ско:гдефр г ррсть hoBOpOTa транспортного рычага; Ifj. - текущее значение угла повбро та транспортного рычага. Так как в су1мматрре 12 происхсщит алгебраическое сложение опорного сйг нала и сигнала сельсина-датчика 1Q, то скорость вршцения транспортного рычага 5 меняется по закону .,,.,WQX «v.- t.. , Графически эта скорость представя лена на фиг. 3 кривой«4, ветвикото рой эе ртикальная составлянвдая ускорения направлена.вверх, по мере :i увеличения угла If-p уменьшается по абсолютной величине и при ff. 90 станет равной нулю. При изменении углаР-р} от 9.0 до 180 (рравая ветвь кривой) эта составляклцая тоже напрай лена вверх, так как угловое ускорение t-tw C054ri направлено против вращения. Горизонтальная составлякхцая ускорения при повороте рычага от О до 90°- направлена вправо,, уменьшается по абсолютной величине и становится, равной нулю. При дальнейшем повороте рычага (правая ветвь кривой) эта составляквдая меняет знак (направлена влево) и увеличивает свое значение. Таким образом, вектор суммарного ускорения при повороте транспортного рычага 5 от 0 до 180 всегда направлен вверх от днища ковша, следовательно, сила инерции всегда прижимает жидкий металл к днищу, что препятствует выплескиванию металла из ковша. Та. при - 9(Г , угловое ускорение - О, то максимальная угловая скорость вращения транспортного рычага определится величиной центробежрой сИ7,действующей на дозу металла Fu,(u,.rx). ш где G - вес переносимой дозы; f- расстояние от центра вращения ведущего вала транспортного рычага 5 до оси поворота ковша 7 при верти.кльном положении транспортного рычага;g - ускорение авободного падения. Предельное значение скорости пропорциональной опорному сигналу, определяется положением металла в ковше, когда он приходит в положение заливки. Свободная поверхность металла в этот момент представляет собой плоскость а-а ,(фиг. 3), расположенную к вертикали под углом L (180°РТ- ). Знаявеличину дозы и геометрические размеры ковша по величине oL угла, можноопределить предельные значения опорной скорости Cf, для различных доз. Использование изобретения позволит создать универсальное заливочно|ДОзирую1дее устройстве, способное обслуживать ряд машин различной конструкции и разных типоразмеров. Использование регулируемой скорости переноса позволит предотвратить вылескивание металла из ковша, что повысит точностьдозирования на 25%, исключит вероятность травмирования обслуживающего персонала и позволит стабилизировать технологический процесс получения отливок. Экономический эффект от использования изобретения определяется величением темпа работы комплекса технологического оборудования, не зависящего от физически данных оператора-литейщика и степени его утомения, исоставит 5 тыс. руб. в год.

.oC

fjity

,

1. ЗАЛИВОЧНО-ДОЗИРУКЯЦВЕ . , , УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, пониг жакиций редуктор, транспортный рычаг, держатель с ковшом, электрический привод ,с тахометром и регулятЬр отлич ающее ся т.ем,что, с Целью сокращения времени переноса дозы от раздаточной печи к месту заливки, снижения погрешности дозирования и обеспечения безопасности работы обслуживающего персонала, оно дополнительно содержит масштабирующую зубчатую цилиндрическую передачу,сельсин, сумматор и задатчик скорости, причем зубчатая цилиндрическая передача жестко соединена с веду щим .валом транспортного рычага- и с сельсином, выход сельсина соединен с первым входом сумматора, второй вход котор&го соединен с- выходом задатчика скорости, выход сумматора соединен с входом регулятора. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, масштабирующая зубчатая цилиндрическая передача (Л между ведущим валом транспортного Еичага и входным валом сельсина-дат:чика выполнена с возможностью замены N О 9)

11}