Устройство управления процессом заполнения литейных форм Советский патент 1980 года по МПК B22D39/00 

1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для управления процессом заполнения литейных форм расплавленным металлом при литье при низком давлении (ЛНД).5

Известна система управления 1, в которой исполнительным органом является клапан переменного сечения, регулирующий шток которого связан с реверсивным двигателем. Программа изменения давле- 10 НИН в пневмокамере установки ЛНД задается потенциометром, движок которого связан с валом синхронного двигателя. Разность сигналов, снимаемых с программирующего потенциометра и потенциомет- 15 ра, установленного на датчике давления газа поступает на вход электронного усилителя. Усиленный управляющий сигнал поступает на двигатель, который перемещает шток регулирующего клапана.20

Известная схема автоматического управления не учитывает изменение уровня расплавленного металла в тигеле. Кроме того, в этой системе автоматическое управление предусмотрено на давление газа в пневмо- 25 камере с тигелем. Такая снстема управления предполагает наличие для каждой отливки своего программоносителя в виде задающего блока, например потенциометра или кулачка лекала. В условиях много- 30

номенклатурного производства на получение программ для конкретных отливок, изготовление программоносителей и переналадку установки для литья затрачивается значительное время и средства, а следовательно, снижается производительность.

Целью изобретения является увеличение производительности.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено датчиком статического давления, блоком сравнения, электронным усилителем и задатчиком, причем выход датчика статического давления соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком, а выход со входом электронного усилителя, выход которого соединен с обмоткой возбуждения реверсивного электродвигателя.

На фиг. 1 показана схема установки для ЛНД и система ее управления; на фиг. 2- график изменения давления воздуха в пневмокамере.

Подвод воздуха в пневмокамеру 1 с тиглем 2 осуществляется через запорный клапан 3 и регулируемый клапан 4 переменного сечения, управляющий шток которого соединен с реверсивным электродвигателем 5. В верхней части металлопровода 6 под формой 7 установлен контактный

датчик 8 и датчик 9 статического давления расплавленного металла, который через олок Ш сравнения соединен с электронным усилителем 11. С усилителем И соединен через блок 10 сравнения также задающий потенциометр rz, движок которого связан с валом электродвигателя 13, включенного через реостат 14, посредством которого изменяется скорость перемещения движка потенциометра 12. ha потенциометре 12, установлен подвижный упор 15 с концевым выключателем 1Ь, который в замкнутом положении включает реле 17 времени, силенная разность сигналов датчика У и задающего потепциометра 12 поступает на реверсивный электродвигатель 5, соединенный со штоком регулируемого клапана 4. Изменение статического давления расплавленного металла на входе в форму 7 пропорционально изменению уровня сплава и не зависит от геометрических параметров формы. ; адающий потенциометр 12 имеет линейную характеристику, угол наклона которой определяет скорость подъема уровня расплавленного металла в форме 7. Пневмокамера 1 посредством электроклапана 18 соединяется с атмосферой.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

В соответствии с требованиями технологии задается скорость подъема уровня расплавленного металла в форме 7 установкой в определенное положение движка реостата 14, что изменяет скорость вращения электродвигателя 16 соединенного с движком потенциометра 11. Затем в соответствии с высотой отливки выставляется подвижный упор 15 с концевым выключателем 1Ь, а также на реле 17 времени, задается время технологической выдержки металла для кристаллизации отливки. После этого открывается запорный клапан 3 и воздух через регулирующий клапан 4, который в исходном положении открыт, поступает в пневмокамеру 1. При этом расплавленный металл по металлопроводу 6 поднимается к форме 7. Когда металл достигнет верхней части металлопровода б срабатывает контактный датчик 8, который включает электродвигатель 13 задающего потенциометра 12. Разность сигналов задающего потенциометра и датчика 9 статического давления расплавленного металла из блока 10 сравнения через электронный усилитель 11 поступает на электродвигатель 5, соединенный со щтоком регулируемого клапана 4 переменного сечения. В соответствии с величиной разности сигналов потенциометра 12 и датчика 9 осуществляется закрытие или открытие регулируемого клапана 4.

При увеличении площади поперечного сечения формы 7 скорость повыщения статического давления сплава в форме уменьшается, сигнал датчика 9 будет меньще

величины сигнала с потенциометра 12, задающего скорость подъема уровня сплава, в результате этого на электродвигатель 5 поступает управляющий сигнал на открывание регулируемого клапана 4, скорость нарастания давления в установке увеличивается.

При уменьшении поперечного сечения формы увеличивается скорость изменения статического давления в форме. В этом случае величина сигнала датчика 9 превалирует над величиной сигнала задающего потенциометра 12. Па электродвигатель 5 поступает управляющий сигнал, происходит закрывание регулируемого клапана, в результате чего уменьшается скорость нарастания давления в установке.

Таким образом, давление газа в пневмокамере 1 автоматически изменяется в соответствии с изменениями геометрических параметров формы 7, обеспечивая равномерный подъем уровня расплавленного металла с заданной скоростью.

Когда движок потенциометра 12 при своем перемещении касается концевого выключателя 16 на заранее выставленном подвижном упоре 15 электродвигатель 13 выключается, перекрывается клапан 3 и включается реле 17 времени. Давление воздуха в пневмокамере 1 при этом остается постоянным.

По истечению установленного времени реле 17 времени включает электроклапан 18, который соединяет полость пневмокамеры 1 с атмосферой, происходит сброс давления.

Таким образом, предлагаемая схема управления для установки ЛПД обеспечивает автоматическое поддержание любой заданной скорости подъема уровня расплавленного металла в форме независимо от ее конфигурации, размеров и исходного уровня металла в тигле.

Формула изобретения

Устройство управления процессом заполнения литейных форм, содержащее пневмокамеру, тигель и литейную форму, регулируемый пневмоклапан изменяемого сечения с реверсивным электродвигателем и запорный клапан, контактный датчик и реостат, электродвигатель, концевой выключатель, реле времени, причем пневмокамера соединена спневмоклапаном, выход контактного датчика через обмотку возбуждения соединен с реостатом, выход пневмоклапана соединен со входом реле времени, а выход реле времени - с концевым выключателем и запорным клапаном, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности устройство дополнительно снабжено датчиком статического давления, электронным усилителем и задатчиком, причем выход датчика статического давления соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком, а выход со входом электронного усилителя, выход которого соединен с обмоткой возбуждения реверсивного двигателя.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе 1. Автоматизация и механизация процессов литья, вып. 4, «Наукова думка, стр. 177-181.