Устройство регулирования формуемостиСМЕСи Советский патент 1981 года по МПК B22C19/04 

(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФОРМУЕМОСТИ СМЕСИ

1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в смесеприготовительных отделениях литейных цехов.

Известно устройство 1 регулирования формуемости смеси, работа которого основана на контроле формуемости - свойстве смеси просеи-ваться через щели определенного размера. Устройство состоит из датчика формуемости. содержащего лоток с двумя щелями разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, подаваемой в смеситель, содержащего два -параллельных канала дозирования с клапанами соответственно грубого и точного дозирования и блока управления, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками датчика формуемости, а выходы - соответственно с клапанами грубого и точного дозирования. Поступающая из смесителя смесь, просеиваясь через щели лотка датчика формуемости, перекрывает фотоэлементы фотодатчиков, которые через блок управления включают клапаны дозатора воды. По мере увлажнения смесь становится менее сыпучей и через меньщую щель уже не просыпается. Г1ри этом ПО

сигналу от фотодатчика, установленного

против меньщей щели, блок управления

отключает клапан грубого дозирования и

с месть до водится до требуемой формуемости

по каналу точного дозирования, после чего

5 отключается клапан точного дозирования.

В результате недостаточной надежности

устройства при дозировании им технической

воды часто возникают случаи выхода из

строя клапанов дозировани г, что ведет к

резкому снижению качества смеси по фор муемости и браку приготавливаемой смеси.

Опыт эксплуатации аналогичных устройств регулирования формуемости смеси показал, что клапаны точного и грубого

5 дозирования, работая на технической воде, часто загрязняются частицами глины, песка, окалины, имеющимися в воде, и при этом в закрытом состоянии пропускают воду в смеситель, что приводит к браку приготавливаемой смеси по причине ее переувлажнения, к выходу из строя смесителей (от залива вОдой и перегрузки), датчика формуемости (от загрязнения мокрой смесью) и, в конечном итоге, к браку литья (от переувлажненной смеси).

Известно устройство 2 регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика формуемости, содержащего лоток с двумя щелями разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчик, блока управления, дозатора воды, подаваемой в смеситель, содержащего три параллельных канала дозирования, два из которых являются рабочими (грубого и точного дозирования), а третий - резервный, причем каждый канал содержит клапаны дозирования, вход которого через соответствующий ручной вентиль подключен к водопроводной магистрали, а выход - к выходному трубопроводу дозатора. Входы блока управления связаны соответственно с фотодатчиками датчика формуемости, а выходы - с клапанами грубого и точного дозирования.

Принцип действия данного устройства такой же, как и описанного выще аналогичного устройства.

В отличие от описанного выще аналога данное устройство содержит резервный канал, который включается а работу только вместо вышедшего из строя канала дозирования путем закрытия ручного вентиля в неисправном канале и открытия ручного вентиля в резервном канале, при этом пересоединяется соответствующий выход блока управления с неисправного клапана на резервный.

Основным недостатком такого устройства является уменьщение выхода качественной смеси по формуемости за счет получения брака смеси при выходе из строя одного из клапанов дозирования воды вследствие того, что возникщая неисправность выявляется оператором-земледелом только после получения на выходе смесителя переувлажненной (бракованной) смеси, а переключение на резервный канал и его настройка на соответствующий расход воды выполняется вручную и требует значительного времени (до 30 мин), что при непрерывном смесеприготовлении ведет к тому, что больщое количество приготавливаемой смеси пойдет в брак (при производительности смесителя брак может составить до 25т).

Целью изобретения является увеличение выхода качественной смеси по формуемости за счет исключения получения бракованной смеси при выходе из строя клапанов дозирования (утечка воды в смеситель через неплотно закрытый клапан) устройства регулирования формуемости смеси.

Эта цель достигается тем, что устройство регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика формуемости, содержащего лоток с двумя щелями разной щирины, под каждой из которых установлен фотодатчик дозатора воды, подаваемой в смеситель, имеющего два клапана дозирования (грубого и точного), с приводами, резервный клапан с приводом и выходной трубопровод, подключенный к выходам клапанов дозирования, входы которых подключены к водопроводной магистрали, блока управления, входы которого связаны соответственно с

фотодатчиками, а выходы с приводами клапанов грубого и точного дозирования, дополнительно снабжено датчиком-реле давления, установленным в выходном трубопроводе дозатора, устройством аварийной сигнализации и блоком логики, причем резервный клапан установлен в выходном трубопроводе дозатора после датчика-реле давления (по ходу поступления воды), привод резервного клапана соединен с выходом блока логики, входы которого соединены

с выходами блока управления, а выход датчика-реле давления - с устройством аварийной сигнализации.

Установка резервного клапана на выходном трубопроводе дозатора и соединение его с выходом блока логики, входы которого соединеныес выходами блока управления, позволяет автоматически, не нарущая непрерывного процесса смесеприготовления, перекрывать резервным клапаном воду, протекающую через неплотно закрытые клапаны

5 дозирования, при этом не требуется дополнительной ручной настройки расхода воды через резервный кдапан, так как для дозирования используются те же клапаны грубого и точного дозирования.

Блок логики осуществляет управление резервным клапаном по алгоритму: открытие - одновременно с открытием любого из клапанов дозирования, а закрытие - после закрытия только обоих клапанов до5 зирования с задержкой во времени (3-5 с), необходимой для опорожнения выходного трубопровода и установления давления на входе резервного клапана равного атмосферному. Такая установка резервного клапа-. на, управление им посредством блока логики

и установка перед ним в выходном трубопроводе датчика-реле давления, выход которого соединен с устройством аварийной сигнализации, позволяет путем контроля давления воды на входе резервного клапана

5 автоматически формировать сигнал о неплотном закрытии клапанов дозирования, своевременно предупреждая о необходимом устранении возникщей неисправности.

Сигнал об аварийной ситуации будет сформирован и в том случае, если кроме

клапанов дозирования будет одновременно происходить утечка воды в смеситель и через закрытый резервный клапан.

Таким образом, автоматическое перекрытие резервным клапаном воды, протекающей

5 через закрытые клапаны дозирования при выходе их из строя, исключение при этом необходимости дополнительной ручной настройки расхода воды через резервный клапан, занимающей значительное время, обеспечение автоматической сигнализации при возникновении утечки воды через закрытые клапаны дозирования, позволяющей своевременно производить их ремонт, исключает возможность получения брака приготавливаемой смеси от переувлажнения, что увеличивает выход качественной смеси по формуемости.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство состоит из датчика формуемости 1, содержащего виблоток с двумя щелями 2 разной щирины (первая - уже, а вторая - щире), под каждой из которых установлен фотодатчик 3, дозатора воды 4, подающего воду в смеситель 5 и имеющего два клапана дозирования 6 (грубого и точного с приводом, два ручных вентиля 7, резервный клапан 8 с приводом, датчикреле давления 9 и выходной трубопровод 10, подключенный к выходам клапанов 6, входы которых через ручные вентили 7 соединены с водопроводной магистралью, блока управления 11, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками 3, а выходы - с клапанами дозирования 6, блока логики 12, входы которого соединены с выходами блока управления И, а выхоД - с приводом резервного клапана, устройства аварийной сигнализации 13, соединенного с выходом датчика-реле давления 9, пробоотборника 14. Блок логики состоит из схемы совпадения 15 (И), схемы выдержки времени 16, логических схем 17 (ИЛИ) и 18 (ИЛИ-НЕ), причем выход схемы 15 соединен с выходом схемы выдержки времени 16, выход которой соединен со входом схемы 18, другой вход которой связан с выходом схемы 17.

Сухая смесь, отобранная пробоотборником 14 из смесителя 5, поступает на вибролоток со щелями датчика формуемости 1, просыпаясь через первую и вторую щели 2, перекрывает световые потоки фотодатчиковЗ, последние прекращают выдачу токовых сигналов в блок управления И, который при этом выдает гигналы управления на открытие клапана дозирования 6 и на входы блока логики, который при наличии управляющего сигнала хотя бы на одном из его входов по цепи логических схем 17, 18 сформирует сигнал на открытие резервного клапана. После открытия клапанов 6 и 8 в смеситель поступает вода. По мере увлажнения сыпучесть приготавливаемой смеси уменьщается, через первую (более узкую) щель не просыпается и клапан большого расхода воды (грубого дозирования) закрывается. При дальнейшем повышении влажности смесь прекращает просыпаться и через вторую (боле широкую) щель и по сигналу от соответствующего фотодатчика закрывается клапан точного дозирования, после чего будут отсутствовать управляющие сигналы на обоих выходах блока логики, который

при этом по цепи логических схем 15, 16, 18 сформирует сигнал на закрытие резервного клапана. Однако закрытие резервного клапана происходит через 3-5 сек, после отключения обоих клапанов дозирования, что необходимо для опорожнения выходного трубопровода дозатора и установления давления на входе резервного клапана равного атмосферному. Если один из клапанов дозирования 6 имеет утечку воды в закрытом состоянии, то при закрытом резервном клапане 8 на его входе нарастает давление воды и при достижении заданной величины срабатывает датчик-реле давления и включает устройство аварийной сигнализации 13. При этом оператор-земледел получает информацию о неисправном состоянии клапанов дозирования, а резервный клапан автоматически обеспечивает нормальную работу устройства до конца смены. Неисправные клапаны дозирования подвергаются ремонту в нерабочее время.

В случае, если кроме клапанов дозирования пропускает воду и закрытый резервный клапан, то из-за большого давления воды (4-6 атм.) на входе клапанов дозирования, утечка воды через последние будет превы-шать утечку через резервный клапан, на входе которого давление воды в начальный момент после его закрытия будет равно атмосферному, вследствие чего увеличивается давление на входе резервного клапана и при достижении заданной величины срабатывает датчик-реле давления и включает устройство аварийной сигнализации.

Такое формирование сигнала о неисправности клапанов дозирования обусловлено необходимостью выявления самых незначительных (капельных) расходов воды через закрытые клапаны дозирования, что не позволяет использовать для этой цели серийно изготавливаемых реле протока или расходомеров.

Таким образом, положительный эффект, создаваемый предлагаемым устройством, заключается в увеличении выхода качественной смеси по формуемости за счет исключения возможности получения бракованной смеси при выходе из строя клапанов дозирования.

Последующим эффектом является уменьщение брака отливок, исключение возможности выхода из строя смесителя и датчика формуемости из-за переувлажненной смеси, что позволяет получить ориентировочный экономический эффект около 30 тыс. руб. в год на одно устройство. В настоящее время разрабатывается техническая документация на данное устройство для внедрения его на Уральском автомобильном заводе.

Формула изобретения

Устройство регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика формуемости.

содержащего лоток с двумя щелями разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, подаваемой в смеситель, имеющего два клапана дозирования с приводами, резервный клапан с приводом и выходной трубопровод, подключенный к выходам клапанов дозирования, входы которых подключены к водопроводной магистрали, блока управления, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками, а выходы с приводами клапанов грубого и точного дозирования, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода качественной смеси по формуемости, устройство дополнительно снабжено датчикомреле давления, установленным в выходном

///////////////////

трубопроводе дозатора, устройством аварийной сигнализации и блоком логики, причем резервный клапан установлен в выходном трубопроводе дозатора после датчикареле давления, привод резервного клапана соединен с выходом блока логики, входы которого соединены с выходами блока управления, а выход датчика-реле давления - с устройством аварийной сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Информационный листок № 85-77, серия 10-05, ЦНИИТЭИ приборостроения, 1977.