Пневматическая система управления кривошипными прессами Советский патент 1974 года по МПК B30B15/26 

1

Известна система управления кривошшьными прессами, содержащая входное запоминающее устройство из двух элементов, причем выход ИЛИ первого элементасюе- динен пневматической линией д управляющим входом пневмоусилитепя, предназначенного для включения и выключения кла;пана муфты, а один из основных входов этого элемента связан с выходом последа-: вателыю соединенньа: но рмально закрытых пневмоконтактов кнопок двурукотх) ;управле- НИН, блокирующее запоминающее устройство j из трех элементов, цепь выключения муфты из пяти элементов, устройство для запоминания кратковременного нажатия напневмон кнопку Стоп непрерывных ходов на двух элементов, переключатель режимов работатолчок, переключатель режимов одиночные хода - непрерывные хода, кнопки двурукого у фавления, каждая из которых имеет один нормально закрытый и один нормально открытый пневмоконтакты, пневмокнопки Общий стоп и Стоп непрерывных ходов, три струйных датчика типа сошю-соплр и i пневмоусилитель включения вентилей клапа ч1

I на муфты, причем вер первичные средства

управления расположены вне пнёвматича ских линий, связьюающих между собой входы и выходы струйных элементов, я имеют

подвод сжато1Х) воздуха из сети, осуществи лякшая режимы работы пресса одиночные хода , непрерывные хода и толчок и отвечающая требованием безопасности работы. Для обеспечения пуска пресса при любом начальном положении кривощипа и повыщения надежности работы в предлагаемой системе второй основной вход первого элемента выходного запоминающего устроит ства соединен с выходом ИЛИ второго

элемента этого устройства, а вход запреч-ас выходом НЕ-ИЛИ первого элемента устройства включения муфты, основной вход второго элемента выходного запоминающего устройства связан с выходом ИЛИ

первого элемента этого устройства, а вход запрета - с выходом переключателя работа - голчок, причем давление на выходе переключателя имеетря только в режиме толчок, выход ИЛИ первого элемента

I блокирующего запоминающего устройства

соединен пневматической линией с основным входом этого же элемента, образуя обратную связь, другой основной вход первого элемента блокирующего запоминающего устройства связан с выходом НЕ-ИЛИ с

второго элемента pro, один из основных входов второго элемента этого устройст ва соединен с выходом струйного датчика, прерывающимся при прохождении кривощи-; , пом угла .180-240° (угол отсчитывается ,л от верхней мертвой точки в направлении вращения кривощипа); вход запрета второго элемента блокирующего запоминающего устройства отсутствует, а другой основной вход связан с выходом ИЛИ первого эле- jg мента устройства для запоминания кратковременного нажатия кнопки Стоп непрерывных ходов, вход запрета первого элемента блокирующего запоминающего устройства сеединен с выходом ИЛИ третьего go элемента этого устройства, а основной вход третьего элемента этого же устрой- ства связан с последовательно соединенными нормально открытыми пневмоконтактамя кнояок двурукого управления, а вход за- 25 прета - выходом ИЛИ первого элемента выходного запоминающего устройства, основной- вход первого элемента устройства вклНЧения муфты соединен пневматической л(1{ией с кнопкой Общий , имею-; ЗО щей (фмально открытый пневмоконтакт, а вход запрета - с выходом НЕ-ИЛИ вто- }Ю1хэ элемента устройства вклрзчения муфты, основной вход второго элемента этого уст- ройства связан с выходом струйного датчйт. 35 ка, перекрывающимся при отключении глав-, ного электродвигателя пресса, а вход запрета второго элемента этого же устройства связан с выходом ИЛИ третьего элемента егО, основной вход третьего элемента 40 этого же устройства соединен с выходом ИЛИ четвертого элемента его, а вход запрета - с выходом переключателя рабо- ; та - толчок , вход запрета четвертого элемента устройства включения муфты связан 45 с выходом струйного датчика, перекрывающимся при прохождении кривошипом угла от 27О до величины защитного угла, а один из основных входов четвертого эле- Meirra устройства включения муфты соеди- SO иен с выходом ИЛИ первого элемента блокирующего запоминающего устройства, а второй вход - с вьходом ИЛИ пятого эле мента устройства включения муфты; вход запрета пятого элемента этото устройства 55 связан с последовательно соединенными но{)мально закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукого управления, а основной

вход - с выходом переключателя одиночные хода - непрерывные- хода , причем давление на выходе переключателя имеется только в режиме одиночные хода , один, из основных ОБХОДОВ первого элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия на кнопку Стоп непрерьшных ходов связан пневматической линией с выходом ИЛИ этого же элемента, образуя обрат ную связь, а другой основной вход - с последовательно соединенныминормально закрытьвди пневмоконтактами кнопок двуруко- |го управления, вход запрета этого элемен- |та связан с выходом НЕ-ИЛИ второго элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия на кнопку Стоп непрерывных ходов , основной вход второго элемента указанного устройства связан кнопкой Стоп непрерывных ходов , имеЮ1 щей нормально открытый пневмоконтакт, а вход запрета соединен с выходом переключателя одиночные хода - непрерывные хода.

На фиг. 1 показан струйный элемент ИЛИ, НЕ-ИЛИ с запретом предлагаемой пневматической системы; на фиг. 2 -пневматическая система управления кривощип- ным прессом; на фиГ; 3 - диаграмма работы датчиков командоаппарата.

Пневмосхема-построена на струйных логических элементах ИЛИ, НЕ-ИЛИ с за,претом (например, элементах системы Волга), но в пр1шпипе может быть собрана на любых струйных элементах, образующих полную систему логических функций.

Струйный элемент имеет три входа -два основных входа 1 и 2 и вход 3 запрета, я два выхода - выход ИЛИ 4 и выход 5. По каналу 6 подводится сжатый воздух из сети питания (подвод питания обозначен 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, а на выходе б - нулю). Если нет пневматического сигнала на входе 3, то при подаче сигнала на любой или на оба входа 1 и 2 струя сжатого воздуха перебрасывается на выход ИЛИ 5 и сигнал на выходе 4 становится равным нулю. Если же есть сигнал па входе 3, то независимо от состоя- ;ния входов 1 и 2 струя сжатого воздуха ;из канала 6 направляется к выходу НЕИЛИ 4.

На струйных элементах ИЛИ, НЕ-ИЛИ с запретом можно построить запоминающие

устройства. Для одного элемента такое запоминающее устройство получится, если часть воздуха с выхода ИЛИ 5 подать на один из основных входов, например на вход

I.В таком случае после подачи сигнала на вход 2 (если отсутствует сигнал на входе 3 состояние элемента, при котором давление

на выходе 5 равно единице, запоминается и после снятия сигнала со входа 2. Это состояние изменяется только после подачи давления на вход 3, в результате чего струя сжатого воздуха перебрасывается с выхода 5 на выход 4.

Предлагаемая пневматическая система состоит из элементов 7 и 8, образующих выходную цепь включения муфты (выходное запоминающее устройство), элементов 9 -

II,образующих блокирующее запоминающее устройство, элементов 12-16, образующих цепь выключения муфты, и элементов 17 и 18, представляющих собой уст ройство для запоминания кратковременного воздействия на кнопку 19 Стоп непрерыв ных ходов. Кнопки 2О и 21 предназначены для пуска пресса, каждая из них имеет два пневматических контакта, нормально закрытый и нормально открытый, которые соответственно соединены последовательно между собой.

Кнопка 22 Общий стоп предназначена для аварийного останова пресса. В схеме имеются два переключателя режимов работы - переключатель 23.. одиночные хода- непрерывные хода и переключатель 24 работа - толчок.

Струйный датчик 25 служит для контроля запуска главного электродвигателя, его канал перекрывается при включенном электродвигателе. Датчики 26 и 27 осуществляют контроль работы пресса по углу поворота кривошипного вала.

Датчик 26 перекрьгоается кулачком, установленным на оси кривошипного вала, при повороте последнего на угол 18024О°, датчик 27 перекрывается кулачком ,при повороте на угол 270-135° (последняя величина выбрана условно и представляет собой защитный угол).

Диаграмма работы датчиков 26 и 27 приведена на фиг. 2, где заштрихованные области соответствуют перекрытому приемному соплу датчика.

Выход ИЛИ элемента входного запоминающего устройства связан со входом управления пневматического усилителя 28, предназначенного для включения и выключения вентилей клапана муфты пресса. Кроме того, выход элемента 7 связан с одним

6

из основных входов элемента 8, а выход ИЛИ элемента 8 - со входом элемента 7 Так образуется Л1шия обратной связи выходного запом1шающего устройства.

Другой вход элемента 7 связан с выходом нормально закрытых кнопок 2О и 21 управления. Вход запрета элемента 8 соединен с выходом переключа те чя 24 работА - толчок , а вход запрета элемента 7с выходом FfE-ИЛИ элемента 12 .устройства включения муфты.

Вход ИЛИ элемента 7 выходного запоминающего устройства связан также и со входом запрета элемента 10 блокирующего запоминающего устройства.

Основной вход элемента 10 соединен с выходом нормально открытых контактов кнопок 20 к 21. Выход ИЛИ элемента 1О связан со входом запрета элемента 9 блокирующего запоминающего устройства. Выход ИЛИ элемента 9 соед1шен, во-первых, со входом этого же элемента, образуя запоминающее устройство, а во-вторых, со входом элемента 15 устройства вык/Тючения муфты. Другой основной вход элемента 9 связан с выходом НЕ-ИЛИ элемента 11. Один из входов элемента 11 блок1фующего запоминающего устройства соединен с выходом струйного датчика 26, а другой - с выходом ИЛИ элемента 17 устройства для запоминания кратковременного воздействия 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, эле мента 14 - с выходом переключателя 24 работа - толчок , элемента 13 - с выходом ИЛИ элемента 14, элемента 12 - с выходом НЕ-ИЛИ 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 ИЛИ 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 12с выходом пневмокнопки 22 Общий стоп . Для обеспечения безопасности работы на прессе кнопка Общий стоп нормально открытый контакт, так что обрыв линии выхода равносилен нажатию на кнопку.

Основной вход элемента 18 устройства .для запоминания кратковременного нажатия на кнопку 19 связан с выходом этой кнопки, имеющей нормально тарыть1й контакт также по правилам техники бёзбпаснбсти.

Вход запрета Элемента 18 связан с выходом переключателя 23 одиночные хода непрерывные хода, а выход НЕ-ИЛИ элемента 18 - со входом запрета элемента 17. Выход ИЛИ элемента 17 соединен со входом этого же элемента, образуя запоминающее устройство, а также со входом элемента 11 блокирующего запоминающего устройства. Второй вход элемента 17 связан с выходом нормально закрытыхпневмоконтактов кнопок 20 и 21.

t

Пневматическая система управления работает следующим образом.

До включения главного электродвигателя датчик 25 перекрыт, и сигнал с выхода НЕ-ИУ11 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 устройства в состояние, при котором сигнал на выходе ИЛИ элемента 7 равен нулю, и блокирующего запоминающего устройства в со(::тояние, при котором равен нулю сигнал на выходе ИЛИ элемента 9. После запуска двигателя пресс может быть на работу в одном из режимов: одиночные хода, непрерьгоные 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 Од1шочные хода .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 устройства по цепи элементов 15-14-13-12 на вход запрета элемента 7.

При установке переключателя 24 в положение работа исчезает давление на входе запрета элемента 18. Сжатый воздух с выхода НЕ-ИЛИ этого элемента поступает на ВХ00 запрета элемента 17, вследствие чего ситналы на выходе ИЛИ и на соответствующем входе элемента 11 равны нулю. Поэтому сигнал с выхода датчика 26 сможет воздействовать через инверсный элемент 11 на вход элемента 9 блокирующего запом1шающего устройства. Одновременно появляется на основном входе элемента 16, благодаря чему давление с выхода нормально закрытых пневмокон- тактов кнопок 20 и 21 может изменять состояние выхода элемента 16 устройства вьгключения 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 соверщает 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, что приводит к отсутствию сигнала в линии выключения муфты (на входе запрета элемента 7) даже при отпущенных кнопках 20 и 21 В результате выходное запоминающее yci-ройство запоминает сигнал нажатия кнопок после их отпускания.

При достижении угла поворота вала 180 прерьгоается сигнал от датчика 26, и давление р выхода НЕ-ИЛИ элемента 11 перебрасывает блокирующее запоминающее устройство в состояние, при котором появляется сигнал на выходе ИЛИ элемента 9. Это состо5шие сохраняется и после возобновления сигнала от датчика 26 при прозоождении угла .

При прохождении угла 270 прерывается поступление, сигнала от датчика 27 на вход запрета элемента 15. Поскольку на основной вход элемента 15 продолжает поступать давление с выхода эдемента 9, элемент 15 переключается, и на выходе устройства выключения муфты (выход НЕИЛИ элемента 12) появляется сигнал, который, воздействуя ва элемент 7, приводит к переключению выходного запоминающего устройства и к остановке ползуна в верхней мертвой точке хода. Для повгорного включения пресса необходимо гфедверительное отпускание обеих кнопок, при этом восстанавливается состояние б;юки- рующего запоминающего устройства, соответствующее отсутствию давления на выходе ИЛИ элемента 9.

9 Для осуществления режима непрерьшных ходов 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 11 (после ажатия кнопок управления и переключения запоминающего уст- ройства на элементе 17 в состояние, при котором имеется давление на выходе этого элемента). Одновременно после нажатия кнопокдвурукого управления и подачи сигнала на основной вход элемента 7 включается муфта пресса, причем нажатие может быть кратковременным, так как датчик 27 заблокирован, и защитный угол отсутствует. Пресс соверщает 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 прохож дении угла 240° переключается блокирующее запоминающее устройство (сигнал от элемента 11), и появляется сигнал на основном входе элемента 15, тем самым снимается блокировка датчика 27. При прохождении угла 27О° пропадает сигнал от датчика 27, что приводит к появлению сигнала на выходе устройства выключения муфты, переключению выходного запомина- ющего устройства и остановка ползуна в верхней мертвой точке. В режиме толчок переключатель 24 устанавливается в соответствующее положение, при котором появляются сигналы на входах запрета элемента 8 {тем самым разрывается обратная связь выходного за- пом1шающего устройства) и элемента 14 (в связи с чем прерывается пепь выключения муфты). Поэтому муфта остаетсявыключенной только при одновременном нажа- тии кнопок управления за счет подачи сигнала от кнопок на вход элемента 7. Аварийный останов пресса производился нажатием кнопки 22 Общий стоп . При этом появляется сигнал на выходе цепи выключения муфты (элемента 12), выходное запоминающее устройство немедленно

lO переключается, ползун пресса останавливается в произ1эолъном положении. В случае необходимости в системе управления может быть предусмотрена работа от педали, и схема может быть сблокирована с защитной решеткой. Предк ет изобретения Пневматическая система управления .кривощшшыми прессами с одноклапанной системой 1жпючёния муфты и тормоза, построенная на струйных элементах ИЛИ-, НЁ-ИЛИ с запретом, содержащая входное запоминающее устройство из двух струйных элементов, выход ИЛИ первого из которых соединен с управляющим входом пнев- моусилителя включения клапана муфты, а 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 ходов из двух струйных элементов, а также распотоженные вне пневматических линий, связывающих струйные элементы, и соединенные с сетью сжатого воздуха переключатель режимов работа толчок, переключатель режимов одиночные хода - непрерьганые хода , кнопки двурукого управления, каждая из которых имеет один нормально закрытый и один нормально открытый пневмоконтакты, пневмо- кнопки Общий стоп и Стоп не1ферывных ходов , а также три струйных датчика типа сопло-сопло, два из которых - датчики углов поворота кр1гаощипного вала, третий - датчик запуска главного электродвигателя, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения пуска пресса при любом начальном положении: кривощипа, повьпиения надежности работы, второй основной вход первого элемента выходного запоминающего, устройства соединен с выходом ИЛИ второго элемента этого устройства, а вход запрета - с выходом НЕ-ИЛИ первого элемента устройства включения муфты, основной вход второго элемента выходного запоминающего устройства связан с выходом ИЛИ первого элемента этого устройства, а вход запрета - с выходом переключателя работа - , выходMJ|H первого элемента блокирующего зацомина- ющего устройства соединен с основным входом этого же элемента обратной связью другой основной вход первого элемента блокирующего запоминающего устройства связан с выходом НЕ-ИЛИ второго элемента этого устройства, один из основных входов второго элемента блокирующего запоминающего устройства соединен с выходом струйнотх) датчика, фиксирующего поворот кривошипа на угол 180 -240°, а другой основной вход связан с выходом ИЛИ первого элемента устройства для запоминания кратковременного Наж&тия кнопки Стоп непрерывных ходов , вход запрета первого элемента блокирующего запоминаю- щего устройства соединен с выходом ИЛИ третьего элемента этого устройства, а оснрБной вход этого элемента связан с последовательно соединенными нормально от крытыми пневмоконтактами кнопок двурукого управления, а вход запрета - с выходом ИЛИ первого элемента выходного запоминающего устройства, основной вход первого элемента устройства включения муфты соединен с кнопкой Общий стоп , а вход запрета - с выходом НЕ-ИЛИ вто рого элемента устройства включения муфтЫ основной вход этого элемента связан с выходом другого струйного датчика, а вход запрета этого же элемента связан с выхо- дом ИЛИ третьего элемента устройства включения муфты, основной вход которого , (Соединен с выходом ИЛИ четвертого эпемента устройства включения муфты, а вход запрета - с выходом переключателя работа - толчок , вход запрета четвертого элемента устройства включения муфты связан с выходом струйного датчика, фиксирующего поворот кривощипа на угол от 27О° и больще, а один из основных входов этого элемента соединен с выходом ИЛИ первого элемента блокирующего запоминающего устройства, а второй вход - с выходом ИЛИ пятого элемента устройства включения муфты, вход запрета которого связан с закрытыми пневмоконтактами кнопок двурукогоуправления, а основной. вход с выходом переключателя -одиночные ход анепрерывные хода , один из основных входов первого элемента устройства для запоминания кратковременного нажатия на кнопку Стоп непрерывных ходов связан с выходом ИЛИ этого элемента обратной связью, а другой основной вход - с закрытыми пневмоконтактами кнопок дв рукотчэ управления, вход же запрета этого элемента связан с выходом НЕ-ИЛИ второго элемента этого устройства, вход которого связан с кнопкой Стоп непрерывных ходов, а вход - с выходом перекпюг чателя одиночные хода - непрерывные хо да .

7-4

2

XZ

J

5 Ч иг 1