Устройство регулирования формуемойСМЕСи 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 регулирования формуемости смеси, работа которого основана на контроле формуемости - свойстве смеси просеиваться через щели определенного размера, состоящее из датчика формуемости, содержащего лоток с двумя щелями разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчнк, дозатора воды, подаваемой в смеситель, содержащего два параллельных канала дозирования с клапанами соответственно грубогв и точного дозирования и блока управления, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками датчика формуемости, а выход - соответственно с клаланами грубого и точного дозирования 1.

Поступающая из смесителя смесь, просеиваясь через щели лотка датчика формуемости, перекрывает фотоэлементы фотодатчика, которые через блок управления включают клапаны дозатора воды. По мере увлажнения смесь становится менее сыпучей и через меньшую щель уже не просыпается. При этом по сигналу от фотодатчика, установленного против меньшей щели, блок управления отключает клапан грубого дозирования и смесь доводится до требуемой формуемости по каналу точного дозирования, после чего отключается клапан точного дозирования.

Недостатком этого устройства является неспособность обеспечить необходимое качество приготавливаемой смеси при широком колебании влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель. Если смесь на входе смесителя очень сухая, то клапаны грубого и точного дозирования воды продолжительное время включены, а смесь из смесителя выходит недоувлажненной. Если поступающая в смеситель смесь переувлажнена, то оба клапана дозирования продолжительное время отключены, а смесь из смесителя выходит переувлажненной, что приводит к браку смеси и, в конечном итоге, к браку литья.

Известно также устройство регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика формуемости, содержащего лоток с двумя щелями разной щирины, под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, содержащего два параллельных

канала дозирования с клапанами соответственно грубого и точного дозирования, регулирующего вентиля с приводом, установ.ленного на входе дозатора воды, блока управления, формирователя сигналов «Низкой и «Высокой формуемости и шагового, регулятора. Фотодатчики датчика формуемости связаны соответственно со входами формирователя и блока управления, выходы которого соединены соответственно с клапанами грубого и точного дозирования. Выходы формирователя соединены со входами шагового регулятора, выходы которого связаны с приводом регулирующего вентиля.

Принцип действия данного устройства такой же как и аналогичного.

Работа устройства в нормальном режиме происходит аналогично работе известного устройства. В случае понижения влажности подаваемой в смеситель отработанной смеси и при включенных обоих клапанах дозирования расход воды будет недостаточным, и смесь будет выходить из смесителя недоувлажненной. При этом через заданное время (20-25 с) по сигналам от формирователя шаговый регулятор включает и поворачивает на один щаг привод регулирующего вентиля в сторону его открытия, увеличивая при этом расход воды в смеситель. Если через установленное время (20-25 с) состояние фотодатчика формуемости, не меняется, то регулятор аналогичным образом, шаг за шагом увеличивает расход воды до тех пор, пока не отключается канал точности дозирования, т. е. пока формуемость смеси достигает заданной величины. Аналогично происходит закрытие регулирующего вентиля, если смесь из смесителя выходит переувлажненной 2.

Недостатком этого устройства является снижение качества приготавливаемой смеси за счет длительного (до 3 мин) процесса самонастройки его на требуемый расход воды при изменении Ешажности отработанной смеси на 2% (время между очередными включениями регулирующего вентиля выбирается равным времени транспортирования смеси от входа в смеситель до поступления ее на датчик формируемости), что при непрерывном процессе смесеприготовления ведет к получению значительного количества некачественной смеси и браку отливок.

Цель изобретения - увеличение выхода качественной смеси по формуемости за счет сокращения времени и точности самонастройки устройства на требуемый расход воды при изменении влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель.

Эта цель достигается тем, что в устройстве регулирования формуемости смеси, состоящем из датчика формуемости, содержащего лоток с дЬумя щелями разной щирины, под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, подаваемой в

смеситель, имеющего два клапана дозирования (грубого и точного), регулирующего вентиля с приводом, установленного на входе дозатора, блока управления, входы которого связаны соответственно с

фотодатчиками, а выходы - с клапанами дозирования, датчик формуемости дополнительно снабжен приемным лотком с регулируемой поперечной щелью, фотодатчиком, установленным под регулируемой щелью, регулирующей щель пластиной, механизмом перемещения регулирующей пластины, а устройство дополнительно снабжено датчиком расхода воды, установленным на выходе дозатора, нуль-органом, блоком логики, датчиком положения и приводом перемещения регулирующей пластины, связанной механически с датчиком положения н механизмом перемещения, который, в свою очередь, связан с приводом перемещения, причем сигнальные выходы датчика расхода воды и датчика положения соединены с

входами нуль-органа, выход которого соединен с соответствующим входом блока логики, три других входа которого связаны соответственно с фотодатчиками, а выходы блока логики связаны соответственно с при водом регулирующего вентиля и приводом перемещения.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока логики. Устройство сотоит нз датчика 1 формуемости, содержащего верхний приемный вн0 бролоток с регулирующей пластиной 2, механизмом 3 перемещения и поперечной регулируемой щелью 4, под которой установлен фотодатчик 5, средний вибролоток с узкой щелью б и широкой щелью 7, под каждой из которых установлены соответственно

5 фотодатчики 8 и 9, дозатора 10 воды, подающего воду в смеситель 11 и имеющего клапан 12 грубого дозирования и клапан 13 точного дозирования, регулирующего вентиля 14 с приводом, датчика 15 расхода

- воды, нуль-органа 16, датчика 17 положения, привод 18 перемещения пробоотборника 19, блока 20 логики и блока 21 управления, входы которого связаны с выходами фотодатчиков 8 и 9, а выходы - с клапанами 12 и 14 дозирования, причем

5 механизм 3 перемещения связан с приводом 18 перемещения и с регулирующей пластиной 2, которая, в свою очередь, связана с датчиком 17 положения, электрический выход которого соединен с одним из входов нуль-органа 16, другой вход которого соединен с электрическим выходом датчика 15 расхода воды, а выход - с соответствующим входом блока 20 логики, три других входа которого связаны соответственно с фотодатчиками 5, 8 и 9, а выходы - с приводом 18 перемещения и приводом регулирующего вентиля 14,

Блок 20 логики состоит из инверторов 2224, схем 25-30 совпадения, схем ИЛИ 31

и 32 схем 33 и 34, временной задержки, усилителей мощности 35-38.

Вход инвертора 22 связан с фотодатчи-. ком 8 и с входами схем 26, 28 совпадения, а вход инвертора 23 соединен с фотодатчиком 9 и с другими входами схем 26, 28. Вход инвертора 24 связан с фотодатчиком 5 и с входами схем 25 и 26, выходы которых через схему 31 и схему 33 временной задержки связаны с входом усилителя 35, выход которого соединен с приводом регулирующего вентиля, и с входом схемы 29, другой вход которой соединен с выходом нуль-органа 16 и с входом схемы 30, а выход схемы 29 через усилитель мощности 36 - с приводом перемещения. Выход инвертора 24 соединен со входом схем 27 и 28, выходы которых через схемы 32, 34 связаны с входом усилителя 38, выход которого соединен с приводом регулирующего вентиля и с входом схемы 30, выход которой через усилитель 37 соединен с приводом перемещения. Регулирование ширины щели 4 датчика 1 формуемости и управление регулирующим вентлем 14 осуществляется пЪсредством блока 20 логики по сигналам фотодатчиков 5, 8 и 9 и нуль-органа 16.

Устройство работает следующим образом.

Приготавливаемая смесь, отобранная пробоотборником 19 из смесителя 11 поступает на верхний лотокдатчика 1 формуемости и через регулируемую щель 4 или по регулирующей пластине 2 просыпается в средний лоток со щелями 6 и 7, через которые смесь по нижнему сборному лотку поступает к фотодатчикам 8 и 9, а к фотодатчику 5 смесь поступает только через регулируемую щель 4.

Если понижается влажность подаваемой в смеситель смеси и расход воды в смеситель через оба клапана дозирования становится недостаточным, то из смесителя выходит недоувлажненная смесь, которая, просыпаясь через щели 4, 6 и 7 датчика формуемости, перекрывает световые потоки фотодатчиков 5, 8 и 9. Если такое состояние фотодатчиков продолжается дольше времени t, задаваемого посредством схем 33 и 34 блока логики и выбранного раным времени (25-30 с) транспортирования смеси от входа в смеситель до поступления на датчик формуемости, то формируется сигнал на включение привода 18, который при этом с помощью механизма 3 перемещения и регулирующей пластины 2 уменьщает щель 4 до прекращения через нее потока смеси. При этом уменьшается сигнал на вь1ходе датчика 17 положения, а сигнал на выходе датчика 15 расхода воды остается неизменным, В; результате чего на выходе нуль-органа 16 появляется сигнал несоответствия ширины регулируемой щели расходу воды через регулирующий вентиль, после чего посредством Схем 30, 37 блока логики формируется сигнал, поступающий на привод регулирующего вентиля, вращающегося при этом в сторону увеличения расхода воды до тех пор, пока не сравняются сигналы, поступающие на входы нуль-органа с датчика перемещения и датчика расхода воды.

Если смесь просыпается через щели 6 и 7 и не просыпается через регулирующую щель 4, то по истечении времени t с момента прекращения потока смеси через регулируе мую щель при ее уменьшении формируется сигнал на включение привода 18, который

0 при этом увеличивает регулируемую щель до начала просыпания через нее смеси, а посредством блока логики включается привод регулирующего вентиля, вращающегося при этом в сторону уменьшения расхода воды.

Если повышается влажность подаваемой в смеситель смеси и при выключенных клапанах дозирования из смесителя выходит смесь переувлажненной и не просыпается через щели 4, 6 и 7 датчика формуемости,

0 то через время t посредством схем блока логики формируется сигнал на включение привода 18, который при этом вращается в сторону увеличения регулируемой щели до начала просыпания через нее смеси, а привод регулирующего вентиля, включенный посредством блока логики вращается при этом в сторону уменьщения расхода воды до момента сравнения сигналов (расход воды в смеситель соответствует измеренному мгновенному значению формуемости смеси),

0 поступающих на входы нуль-органа с- выходов датчика расхода воды и датчика перемещения.

В случае, если смесь не просыпается через щели 6 и 7 датчика формуемости и просыпается через регулирующую щель 4, то

через время t с момента начала просыпания смеси через регулируемую щель формируется сигнал на включение привода 18, уменьшающего при этом регулируемую щель а привод регулирующего вентиля, включенQ ный блоком логики вращается при этом в сторону увеличения расхода воды.

Таким образом, предлагаемое устройство увеличивает выход качественной смеси по формуемости за счет сокращения (в 4-5 раз) времени и повышения точности самонастf ройки устройства на заданную формуемость смеси при значительных колебаниях влажности (1-6%) смеси, поступающей в смеситель.

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 (грубого и точного), регулирующего

вентиля с приводом, установленного на входе дозатора, блока управления, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками, а выходы - с клапанами дозирования, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода качественной смеси по формуемости, датчик формуемости дополнительно снабжен приемным лотком с регулируемой поперечной щелью, фотодатчико% установленным под регулируемой щелью, регулирующей щель пластиной, механизмом перемещения регулирующей пластины, а устройство дополнительно снабжено датчиком расхода воды, установленным на выходе дозатора, нуль-органом, блоком логики, датчиком положения и приводом перемещения регулирующей пластины, связанной :-Xi:: -;.-.(r

f- . I -

ы-11 I I

,.;... f....-..

;:д Х ГТ7

.... л..- :-:./

V//////////////////////////,6В 7

фиа. 7

механически с датчиком положения и механизмом перемещения, который, в свою очередь, связан с приводом пермещ,ения, причем сигнальные выходы датчика расхода воды и датчика положения соединены с входами нуль-органа, выход которого соединен с входом блока логики, три других входа которого связаны соответственно с фотодатчика ми, а выходы блока логики связаны соответственно с приводом регулирующего вентиля и приводом перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 549239, кл. В 22 С 5/04, 1975. Г