Устройство для регулирования режима заливки литейных форм Советский патент 1989 года по МПК B22D39/00 

Изобретение относится к области литейного производства, а точнее к области автоматизации процесса залива ки литейных форм.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования количества металла, вытекающего из сосуда в зависимости от высоты зеркала металла.

В зтом устройстве сигнал оптикоэлектронного измерителя высоты уровня металла непрерывно поступает в решающее устройство, цбторое вырабатывает регулирующий сигнал в соответствии со значениями уровня металла и скорости его изменения во времени.

Однако при регулировании зеркала металла в случае конической литниковой воронки, равные приращения объема в конической литниковой воронке будут вызывать большие изменения радиуса зеркала металла при малых начальных значениях объемов металла в воронке. По мере увеличения металла в воронке приращения объема будут сопровождаться меньшими изменениями радиуса воронки. Скорость измесднения радиуса зеркала от объема ме i

О5 талла определится нелинейной зависисд to мостью, которая ограничивает повышение быстродействия, а следовательно,

00 и уменьшение динамических ошибок устройства при регулировании по суммарному сигналу ошибки и его производной .

Целью изобретения является повышение точности регулирования зеркала металла в литниковой воронке.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее разливочную емкость с механизмом для регулирования расхода, литниковую коническую воронку, оптико-электронный измеритель линейных размеров, сравнивающий блок, вычислитель производной рассогласования, сумматор и регулятор, выход вычислителя производной рассогласования соединен с сумматором через управляемый аттенюатор, причем выход оптико-электронного измерителя через квадратор соединен с управляющим входом аттенюатора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования режима запивки литейных форм; на фиг. 2 передаточная характеристика управляемого аттенюатора, где k - коэффициент ослабления аттенюатора; К - радиу зерКала металла в воронке; на фиг. 3 блок-схема.оптико-электронного измери теля линейных размеров; на фиг. 4 блок-схема аттенюатора, Устройство для регулирования режи, ма заливки литейных форм содержит ра ливочную емкость 1 с механизмом 2 для регулирования расхода, литниковую ко;ническую воронку 3, оптико-электронный измеритель 4 линейных размеров, сравнивающее устройство 5, вычислител 6 производной рассогласования, сумматор 7, регулятор 8, управляемый iаттенюатор 9, квадратор 10. На сравнивающее устройство 5 поступают сигнал уставки d и выходной сигнал оптико-электронного измерителя 4, пропорциональный диаметру зеркала металла в литниковой воронке 3. Сигнал рассогласования со сравнивающего устройства Ь поступает на вх ды сумматора 7 непосредственно и через вычислитель 6 производной, соединенный последовательно с управляемым аттенюатором 9. Выход сумматора 7 че ч рез регулятор 8 соединен с механизмом 2 регулирования расхода. При малых размерах зеркала металла в воронке 3 выходной сигнал квадратора устанавливает аттенюатор в ре жиме наибольшего ослабления сигнала производной (кривая на фиг. 2). В эт случае система обеспечивает быстрейшее заполнение воронки 3 до размеров Зеркала, задаваемых уставкой сравнивающего устройства 5. Для размеров зеркала, близких по величине и размерам, заданным уставкой, коэффициент передачи аттенюатора увеличивает ся, сигнал производной ошибки переда ется на сумматор 7 и таким образом обеспечивается регулирование по суммарному сигналу Ошибки и скорости ее изменеш1Я. Быстродействие системы и ее динамическая точность повышаются. Оптико-электронный измеритель литейных размеров (фиг. 3) содержит линзовую систему 11, передающую телевизионную трубку 12 (например, диссектор) с отклоняющей катушкой 13, генератор реверсивной строчной развертки, состоящий из двухполярного коммутатора 14 напряжения, измерительного соп ротивления 15, падение напряжения на котором пропорционально току в строчной паре отклоняющих катушек, усилитель 16 постоянного тока, двухполупериодный вьшрямитель 17, пороговое устройство 18 и формирователе видиосигнала - пороговое устройство 19. При включении оптико-электронного измерителя линейных размеров с двухполярного коммутатора 14 на отклоняющую катушку 13 подключается постоянное напряжение одной или другой полярности. Ток в катушке изменяется по закону, близкому к линейному, а при равенстве напряжений на входе порогового устройства 18 на его выходе появляется сигнал, переключающий коммутатор 14. На зажимах отклоняющей катушки после переключения коммутатора подключается напряжение противоположной полярности. Ток изменяет направление. Таким образом осуществляется режим поиска, т.е. автоколебательный режим генератора реверсивной-строчной развертки. Работает оптико-электронный измеритель размеров следующим образом. При появлении зеркала металла в заливочной воронке и заходе сканирующей апертуры передающей телевизионной трубки в зону изображения зеркала металла, т.е. при превьппении видиосигналом уровня уставки порогового устройства 19, на его выходе появляется импульс напряжения. Задний фронт этого импульса, соответствующий выходу апертуры из зоны изображения зеркала переключает коммутатор 14, изменяется направление тока в строчной паре отклоняющей катушки и, соответственнно,, направление движения апертуры. Сканирующее движение апертуры осуществляется в пределах изображения зеркала металла. Длительность импуль.сов порогового устройства 19 пропорционально диаметру зеркала металла в заливочной воро нке. На фиг, 4 показана блок-схема управляемого аттенюатора 9. Управляемый аттенюатор 9 представляет собой делитель напряжения, состоящий из постоянного резистора 20 и управляемого резистора 21. При сопротивлении резистора 20 намного превьшаю105236 щем максимальное рабочее сопротивление управляемого резистора 21 ток делителя не зависит от величины управляющего напряжения на затворе полевого транзистора. В этом случае коэффициент ослабления аттенюатора линейно зависит от управляющего напряжения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ЗАЛИВКИ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающее разливочную емкость с механизмом для регулирования расхода, литниковую коническую воронку, оптико-электронный измеритель линейных размеров. сравнивающий блок, вычислитель производной рассогласования,сумматор и регулятор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования режима заливки литейных форм, устройство дополнительно снаб- . жено аттенюатором и квадратором, причем, выход вычислителя производной рассогласования соединен с входом аттенюатора, выход оптико-электронного измерителя соединен с входом квадратора, а выход квадратора соединен с управляющим входом аттенюатора, выход аттенюатора соединен с входом сумматора.

ff.

К

Фиг.З