Система управления гидропневматическим молотом Советский патент 1989 года по МПК B21J7/28 B21J7/46 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления гидропневматическим молотом.

Цель изобретения - повышение К11Д и надежности путем увеличения скорости движения бабы и снижения динамических нагрузок.

На фиг. 1 показана принципиальная схема управленияi на фиг. 2 - зави- симост ь давления (Р) в ресивере от хода (S) бабы.

Система управления содержит датчик 1 верхнего положения, взаимодействующий с бабой 2, выход которого соединен с электромагнитом пневматического распределителя 3, который соединяет ресивер 4 через редуктор 5 с пневматическим источником 6 давления. Гидравлический источник 7 давления соединен через напорный 8 и сливной 9 клапаны со штоковой полостью 10 силового цилиндра 11, Переключение клапанов 8 и 9 осуществляется электрогидравлическими распределителяг-ni 12 и 13. Пружинный аккумулятор 14 соединен через параллельно установленные дроссель 15 и обратный клапан 16 с полостью 10 цилиндра 11. Па ресивере 4 установлен датчик 17 давления устройства для автоматического управления, выход которого соединен с одним из входов блока 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз, входом блока 19 дифференцирования давления, одним из входов блока 20 эaпo D нaния давления реверса, одним из входов

СП

00 tC

4

блока 21 сравнения давлений на входе разгона вверх и одним из входов блока 22 сравнения давлений на ходе разгона вниз. Другой вход блока 22 сравне- ния давления на ходе разгона вниз связан с выходом блока 18 вычисления давления в ходе разгона вниз, а выход - с одним из входов триггера 23 управления сливным клапаном, другой вход которого соединен с кнопкой Пуск, а выход - с электромагнитом распределителя 13. Выход блока 19 дифференцирования давления соединен с одним из входов триггера 2А управ- ления напорным клапаном, входом блока 25 задачи энергии ударов и другим входом блока 20 запоминания давления реверса, третий вход которого связан с выходом блока 26 задачи давления реверса на первом ударе, а четвертый вход - с кнопкой Начало цикла. При этом выход блока 20 запоминания давления реверса связан с другим входом блока 18 вычисления давления в кон- це хода разгона вниз, а выход блока 25 задачи энергии ударов связан с третьим входом блока 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз и входом блока 27 вычисления давления в конце хода разгона вверх, выход которого связан с другим входом блока 21 сравнения давлений на ходе разгона вверх. Выход блока 21 сравнения давлений на ходе разгона вверх соединен с другим входом триггера 2А управления напорным клапаном, выход которого соединен с электромагнитом распределителя 12, гидравлически свя занного с напорным клапаном 8.

Система управления работает еле- дующим образом.

В начале цикла штамповки электромагниты распределителей 12 и 13 выключены, сливной 9 и напорный 8 клапаны закрыты. Баба 2 находится в крайнем верхнем положении, которому соответствует минимум объема ресивера - V . Сигналом с датчика 1 включается электромагнит распределителя 3, при этом выход редуктора 5 через от- крытый распределитель 3 соединен с ресивером 4 и в нем установлено номинальное давление Р, . Сигналом Начало цикла в блок 20 запоминания давления реверса с выхода блока 26 задания давления реверса на первом ударе заносится начальное значение давления реверса на первом ударе

Q n 5 5

0

0

которое установлено с учетом исходной высоты заготовки и высоты штампов, В блоке 18 вычисления давления в конце хода разгона вниз в соответствии с зависимостью (Г ц и по величине фактического давления в ресивере ,, , уставке энергии первого удара Т, поступающей с блока 25 задания уставок энергии ударов, и значению давления реверса Р,,, поступающему с блока 20 запоминания давления Р, , нужно установить код, при котором необходимо закрыть сливной клапан 9, чтобы закончить ход раэгона вниз и обеспечить заданную энергию , удара.

Зависимость Р ii f (Т, Р , , Р,) вытекает из совместного решения относительно Р уравнения (1) энергетического баланса работ и уравнения (2) адиабатного процесса в ресивере

. ()V,-S,-ci-S,S,,

,„ Рэ 5 .F ) ; (1)

. р, р,о (у--;гр 2)

П - 1 f 1

где S - координата начала хода разгона ВНИЗ}

S,j - координата конца хода раэгона вниз

S,j - координата конца хода вниз ) I SIT торможения;

8,„ - ход бабы ВНИЗ)

S ,р - ход разгона вниз-,

S - максимальный ход бабы;

10 номинальное давление в ресивере при крайнем верхнем положении бабы}

Р,, - давление в начале хода раэгона вниз/

P,,j - давление в ресивере в конце хода разгона вниз;

P,j - давление в ресивере в момент реверса)

11 противодавление в штоковой плоскости на ходе разгона вниз;

11 противодавление в штоковой полости на ходе торможения;

V - постоянная составляющая объема ресивера

F - площадь штоковой полости силового цилиндра}

К - показатель адиабаты/ IP - силы тренияJ

1 площадь поршня силового цилиндра.

Давление Р задается из условия

обеспечения работы тонкого штока и регулируется с помощью дросселя 15.

Цикл удара начинается при поступ- 1лении сигнала Пуск на вход тригге- ра 23, который устанавливается в единичное состояние и включает распределитель 13, при этом срабатывает сливной клапан 9, открывая выход жидкости из штоковой полости 10 в слив- ной бак. Ваба 2 под действием газа в ресивере разгоняется вниз. Измеряемое значение давления Р в ресивере X с выхода датчика 17 поступает на вход блока 22 при совпадении которо- го с кодом, поступающим с выхода блока 18 на другой вход блока, 22 сравнения, на его выходе формируется сигна который поступает на соответствуюи1ий вход триггера 23 и сбрасывает его в нулевое состояние. При этом электромагнит распределителя 13 отключается и сливной клапан 9 закрьшается.

Демпфирование гидроудара при закрытии сливного клапана обеспечивает дроссель 15, через который жидкость из штоковой полости 10 перетекает в аккумулятор 14.

Момент реверса определяется путем дифференцирования давления в ресиве- ре по времени с помощью блока 19, на вход которого поступает изменяющееся значение давления с датчика 17 Когда в момент реверса давление в реверсе 4 достигает минимального зна чения, производная становится равной нулю и на выходе блока формируется сигнал, фиксирующий момент реверса, который передается на вход блока 25 и на соответствующие входы блока 20 и триггера 24 управления напорным клапаном. При этом на выходе блока 25 появляется уставка энергии очередного удара, в блок 20 давления реверса заносится с выхода датчика 17, а триггер 24 устанавливается в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 24 включает электромагнит распределителя 12, при этом напорный клапан 8 открывается и соединяет ис- точник жидкости высокого давления с штоковой полостью 10, в результате чего баба 2 разгоняется вверх. При этом на вход блока 21 на ходе разгона вверх поступает код с выхода дат- чика 17. На другой вход блока 21 поступает код с выхода блока 27. Давление в конце хода разгона вверх определяется по уставке энергии оче

20

25

5 5,

0 35 40 455р гс 1746

редного удара, поступающей с выхода блока 25. Давление рассчитывается из условия минимальной высоты подъема бабы с учетом хода торможения при движении вверх по инерции, но достаточной для обеспечения заданной энергии очередного удара. При совпадении кодов на входах блока 21 на его выходе формируется сигнал, поступающий на соответствующий вход триггера 24. При этом электромагнит распределителя 12 выключается и закрывает напорный клапан 8. Давление жидкости в штоковой полости падает, и в нее через обратньа клапан 16 из аккумулятора 14 поступает жидкость. Пока не закончится ход торможения. При этом исключается образование незаполненной полости и гидроудар, а баба 2 поднимается на рассчетную высоту .

Экономический эффект при внедрении достигается за счет повышения КПД и надежности.

Формула изобретения

1 . Система управления гидромнев- матическим молотом, содержащая гидравлический источник давления, соединенный через сливной и напорньп клапаны с поршневой полостью силового цилиндра, поршневая полость, которого соединена через ресивер с пневматическим источником давления, а штоковая - связана через электрогидравлические распределители для переключения сливного и напорного клапанов с источником высокого давления рабочей жидкости и аккумулятором, а также устройство для автоматического управления и датчик верхнего положения бабы, отличающаяся тем, что, с целью повышения КТЩ и надежности путем увеличения скоростей движения бабы и сниже.чия динамических нагрузок, она снабжена параллельно установленными на магистрали, связывающей аккумулятор со штоковой полостью силового цилиндра, дросселем и обратным клапаном, аккумулятор выполнен подпружиненным, а устройство для автоматического управления выполнено в виде датчика давления, блоков вычисления давления в конце хода разгона вниз и вверх, блока сравнения давления на ходе разгона вниз и вверх, блока задачи энергии ударов, блока дифференцирования давления, бло1са

задачи давления реверса на первом ударе, блока запоминания давления реверса и триггеров сливного и напорного клапанов, при этом выходная магистраль пружинного аккумулятора соединена со штоковой полостью силового цилиндра, датчик давления установлен на ресивере, блок сравнения давления на ходе разгона вниз соединен своим входом с выходом блока вычисления давления в конце хода разгона вниз и выходом - с входом триггера сливного клапана, блок вычисления давления в конце хода разгона вверх соединен своим входом с блоками сравнения давления на ходе разгона вниз, дифференцирования давления, сравнения давления на ходе разгона вниз, а выходом - с триггером напорного клапа

на, блок запоминания давления реверса соединен своим входом с блоком задачи давления на первом ударе и выходом - блоком вычисления давления в конце хода разгона вниз, а выход датчика давления соединен с входами блоков вычисления давления на ходе разгона вниз, запоминания давления реверса, сравнения давления на ходе разгона вниз и блоком дифференцирования давления.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что между источником пневматического давления и ресивером последовательно установлены редуктор и пневматический распределитель, злектромагнит которого электрически соединен с датчиком верхнего положения бабЫ|

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления гидропневматическими молотами. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. На штоковой полости силового цилиндра имеется пружинный аккумулятор с установленными на его напорной магистрали обратным клапаном и дросселем. При помощи устройства для автоматического управления устанавливается оптимальная величина давления в пневматическом ресивере, а также величины хода бабы и пути ее торможения. Конструкция позволяет повысить скорость движения бабы и снизить динамические нагрузки при ее торможении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

дзиг.г