SU821038A1

SU821038A1 - Apparatus for controlling mixture mouldability

Info

Publication number: SU821038A1
Application number: SU792780427A
Authority: SU
Inventors: Бронислав Адольфович Бардецкий; Виктор Николаевич Горбенко; Ярема Львович Ваньчик; Павел Станиславович Шидловский; Галина Анатольевна Мартыненко
Original assignee: Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1981-04-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФОРМУЕМОСТИ СМЕСИ(54) DEVICE OF REGULATION OF MIXTURE FORMABILITY

1one

Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано в смесеприготовительных отделени х литейных цехов.The invention relates to foundry and can be used in the mixing and preparation departments of foundries.

Известно устройство регулировани формуемости смеси, работа которого основана на контроле формуемости - свойстве смеси просеиватьс через щели определенного размера , состо щее из датчика формуемости, содержащего лоток с двум щел ми разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчнк, дозатора воды, подаваемой в смеситель, содержащего два параллельных канала дозировани с клапанами соответственно грубогв и точного дозировани и блока управлени , входы которого св заны соответственно с фотодатчиками датчика формуемости , а выход - соответственно с клаланами грубого и точного дозировани 1.A device for adjusting the formability of the mixture is known, whose work is based on the control of the formability — the property of the mixture is sifted through slots of a certain size, consisting of a formeability sensor containing a tray with two slits of different widths, each of which is equipped with a photo sensor, a water metering device supplied to the mixer containing two parallel dosing channels with valves, respectively coarse and accurate dosing, and a control unit, the inputs of which are connected respectively to the photosensors of the formability sensor, and Output is according to the coarse and exact dosing 1.

Поступающа из смесител смесь, просеива сь через щели лотка датчика формуемости , перекрывает фотоэлементы фотодатчика , которые через блок управлени включают клапаны дозатора воды. По мере увлажнени смесь становитс менее сыпучей и через меньшую щель уже не просыпаетс . При этом по сигналу от фотодатчика , установленного против меньшей щели, блок управлени отключает клапан грубого дозировани и смесь доводитс до требуемой формуемости по каналу точного дозировани , после чего отключаетс клапан точного дозировани .The mixture coming from the mixer, sifting through the slots of the formability sensor tray, overlaps the photocell photosensors, which turn on the water metering valves through the control unit. As the mixture is moistened, it becomes less free-flowing and no longer spills through a smaller gap. At the same time, the signal from the photo sensor mounted against the smaller slit, the control unit turns off the coarse metering valve and the mixture is adjusted to the required formability through the metering channel, after which the metering valve is turned off.

Недостатком этого устройства вл етс неспособность обеспечить необходимое качество приготавливаемой смеси при широком колебании влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель. Если смесь на входе смесител очень суха , то клапаны грубого и точного дозировани воды продолжительное врем включены, а смесь из смесител выходит недоувлажненной. Если поступающа в смеситель смесь переувлажнена , то оба клапана дозировани продолжительное врем отключены, а смесь из смесител выходит переувлажненной, что приводит к браку смеси и, в конечном итоге, к браку лить .A disadvantage of this device is the inability to provide the required quality of the prepared mixture with a wide variation in the moisture content of the used mixture entering the mixer. If the mixture at the inlet of the mixer is very dry, the coarse and precise water metering valves are switched on for a long time, and the mixture leaves the mixer when it is not humidified. If the mixture entering the mixer is over-humidified, then both metering valves are shut off for a long time, and the mixture from the mixer leaves over-humidified, which leads to the rejection of the mixture and, ultimately, to reject the mixture.

Известно также устройство регулировани формуемости смеси, состо щее из датчика формуемости, содержащего лоток с двум щел ми разной щирины, под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, содержащего два параллельныхIt is also known a device for adjusting the moldability of the mixture, consisting of a formability sensor, containing a tray with two peaks of different widths, under each of which a photosensor is installed, a water metering device, containing two parallel

канала дозировани с клапанами соответственно грубого и точного дозировани , регулирующего вентил с приводом, установ .ленного на входе дозатора воды, блока управлени , формировател сигналов «Низкой и «Высокой формуемости и шагового, регул тора. Фотодатчики датчика формуемости св заны соответственно со входами формировател и блока управлени , выходы которого соединены соответственно с клапанами грубого и точного дозировани . Выходы формировател соединены со входами шагового регул тора, выходы которого св заны с приводом регулирующего вентил .a dosing channel with valves, respectively, of coarse and precise dosing, a control valve with a drive, installed at the inlet of a water metering unit, a control unit, a "Low and" High formability signal generator and a stepper, a regulator. The photosensors of the formability sensor are connected respectively to the inputs of the former and the control unit, the outputs of which are connected respectively to the coarse and precise metering valves. The shaper outputs are connected to the inputs of the step controller, the outputs of which are connected to the control valve drive.

Принцип действи данного устройства такой же как и аналогичного.The principle of operation of this device is the same as the same.

Работа устройства в нормальном режиме происходит аналогично работе известного устройства. В случае понижени влажности подаваемой в смеситель отработанной смеси и при включенных обоих клапанах дозировани расход воды будет недостаточным, и смесь будет выходить из смесител недоувлажненной . При этом через заданное врем (20-25 с) по сигналам от формировател шаговый регул тор включает и поворачивает на один щаг привод регулирующего вентил в сторону его открыти , увеличива при этом расход воды в смеситель. Если через установленное врем (20-25 с) состо ние фотодатчика формуемости, не мен етс , то регул тор аналогичным образом, шаг за шагом увеличивает расход воды до тех пор, пока не отключаетс канал точности дозировани , т. е. пока формуемость смеси достигает заданной величины. Аналогично происходит закрытие регулирующего вентил , если смесь из смесител выходит переувлажненной 2.The operation of the device in normal mode is similar to the work of the known device. In the case of a decrease in the humidity of the waste mixture supplied to the mixer and when both dosing valves are turned on, the water flow will be insufficient and the mixture will leave the mixer under-humidified. At the same time, after a predetermined time (20–25 s), according to the signals from the generator, the step controller switches on and turns one drive of the control valve towards its opening, thus increasing the flow of water to the mixer. If after a set time (20-25 s) the condition of the formability photosensor does not change, then the controller in the same way increases the water consumption step by step until the metering precision channel is turned off, i.e., until the formability of the mixture reaches given value. Similarly, the control valve closes, if the mixture from the mixer leaves over-wetted 2.

Недостатком этого устройства вл етс снижение качества приготавливаемой смеси за счет длительного (до 3 мин) процесса самонастройки его на требуемый расход воды при изменении Ешажности отработанной смеси на 2% (врем между очередными включени ми регулирующего вентил выбираетс равным времени транспортировани смеси от входа в смеситель до поступлени ее на датчик формируемости), что при непрерывном процессе смесеприготовлени ведет к получению значительного количества некачественной смеси и браку отливок.The disadvantage of this device is a reduction in the quality of the prepared mixture due to a long (up to 3 min) self-tuning process for the required water flow when the exhaust mixture changes by 2% (the time between successive switch-ons of the control valve is equal to the transport time of the mixture from the inlet to the mixer its arrival at the sensor of formability), which, with the continuous process of mixing, leads to a significant amount of poor-quality mixture and the rejection of castings.

Цель изобретени - увеличение выхода качественной смеси по формуемости за счет сокращени времени и точности самонастройки устройства на требуемый расход воды при изменении влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель.The purpose of the invention is to increase the yield of the quality mixture by formability by reducing the time and accuracy of the device self-tuning to the required water flow when the moisture content of the spent mixture entering the mixer changes.

Эта цель достигаетс тем, что в устройстве регулировани формуемости смеси, состо щем из датчика формуемости, содержащего лоток с дЬум щел ми разной щирины , под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, подаваемой вThis goal is achieved by the fact that in the device for adjusting the formability of the mixture, consisting of a formability sensor, containing a tray with two slots of different width, under each of which a photosensor is installed, a dispenser of water supplied to

смеситель, имеющего два клапана дозировани (грубого и точного), регулирующего вентил с приводом, установленного на входе дозатора, блока управлени , входы которого св заны соответственно сa mixer with two metering valves (coarse and fine), a control valve with an actuator installed at the inlet of the dispenser, a control unit, the inputs of which are connected respectively to

фотодатчиками, а выходы - с клапанами дозировани , датчик формуемости дополнительно снабжен приемным лотком с регулируемой поперечной щелью, фотодатчиком , установленным под регулируемой щелью , регулирующей щель пластиной, механизмом перемещени регулирующей пластины , а устройство дополнительно снабжено датчиком расхода воды, установленным на выходе дозатора, нуль-органом, блоком логики , датчиком положени и приводом перемещени регулирующей пластины, св занной механически с датчиком положени н механизмом перемещени , который, в свою очередь, св зан с приводом перемещени , причем сигнальные выходы датчика расхода воды и датчика положени соединены сphoto sensors, and the outlets with metering valves, the formability sensor is additionally equipped with a receiving tray with an adjustable transverse slit, a photo sensor installed under the adjustable slit, a regulating slit plate, a mechanism for moving the regulating plate, and the device is additionally equipped with a water flow sensor mounted on the dispenser outlet, zero organ, a logic unit, a position sensor and an actuator moving a control plate mechanically connected to a position sensor n a displacement mechanism which, in turn associated with a displacement drive, the signal outputs of the water flow sensor and the position sensor being connected to

входами нуль-органа, выход которого соединен с соответствующим входом блока логики , три других входа которого св заны соответственно с фотодатчиками, а выходы блока логики св заны соответственно с при водом регулирующего вентил и приводом перемещени .the inputs of the null organ, the output of which is connected to the corresponding input of the logic block, the three other inputs of which are connected respectively to the photosensors, and the outputs of the logic block are connected respectively to the control valve and the displacement drive.

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 перемещени 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 соответственноFIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 is a logic block diagram. The device contains a ness of a formability sensor 1, containing an upper receiving compartment with a regulating plate 2, a displacement mechanism 3 and a transverse adjustable slit 4, under which a photosensor 5 is installed, an average vibratory flow with a narrow slit b and a wide slit 7, under each of which are installed respectively

5 фотодатчики 8 и 9, дозатора 10 воды, подающего воду в смеситель 11 и имеющего клапан 12 грубого дозировани и клапан 13 точного дозировани , регулирующего вентил 14 с приводом, датчика 15 расхода5 photo sensors 8 and 9, a water dispenser 10 supplying water to the mixer 11 and having a coarse metering valve 12 and a precision metering valve 13, a control valve 14 with a drive, a flow sensor 15

- воды, нуль-органа 16, датчика 17 положени , привод 18 перемещени пробоотборника 19, блока 20 логики и блока 21 управлени , входы которого св заны с выходами фотодатчиков 8 и 9, а выходы - с клапанами 12 и 14 дозировани , причем- water, zero-body 16, position sensor 17, movement actuator 18 of sampler 19, logic unit 20 and control unit 21, the inputs of which are connected to the outputs of photosensors 8 and 9, and the outputs - with metering valves 12 and 14, and

5 механизм 3 перемещени св зан с приводом 18 перемещени и с регулирующей пластиной 2, котора , в свою очередь, св зана с датчиком 17 положени , 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 св заны соответственно с фотодатчиками 5, 8 и 9, а выходы - с приводом 18 перемещени и приводом регулирующего вентил 14,5, a movement mechanism 3 is associated with a movement drive 18 and a control plate 2, which, in turn, is connected to a position sensor 17, the electrical output of which is connected to one of the inputs of the null organ 16, the other input of which is connected to an electrical output of the sensor 15 water flow, and the output with the corresponding input of the logic block 20, the three other inputs of which are connected respectively to the photosensors 5, 8 and 9, and the outputs to the displacement actuator 18 and the control valve 14 actuator,

Блок 20 логики состоит из инверторов 2224 , схем 25-30 совпадени , схем ИЛИ 31Logic block 20 consists of inverters 2224, matching circuits 25-30, circuits OR 31

и 32 схем 33 и 34, временной задержки, усилителей мощности 35-38.and 32 circuits 33 and 34, time delays, power amplifiers 35-38.

Вход инвертора 22 св зан с фотодатчи-. ком 8 и с входами схем 26, 28 совпадени , а вход инвертора 23 соединен с фотодатчиком 9 и с другими входами схем 26, 28. Вход инвертора 24 св зан с фотодатчиком 5 и с входами схем 25 и 26, выходы которых через схему 31 и схему 33 временной задержки св заны с входом усилител 35, выход которого соединен с приводом регулирующего вентил , 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 перемещени . Выход инвертора 24 соединен со входом схем 27 и 28, выходы которых через схемы 32, 34 св заны с входом усилител 38, выход которого соединен с приводом регулирующего вентил и с входом схемы 30, выход которой через усилитель 37 соединен с приводом перемещени . Регулирование ширины щели 4 датчика 1 формуемости и управление регулирующим вентлем 14 осуществл етс пЪсредством блока 20 логики по сигналам фотодатчиков 5, 8 и 9 и нуль-органа 16.The input of the inverter 22 is connected to a photo sensor. com 8 and the inputs of the circuits 26, 28 match, and the input of the inverter 23 is connected to the photo sensor 9 and to other inputs of the circuits 26, 28. The input of the inverter 24 is connected to the photo sensor 5 and to the inputs of the circuits 25 and 26, the outputs of which through the circuit 31 and a time delay circuit 33 is connected to an input of an amplifier 35, the output of which is connected to a control valve drive, and to an input of a circuit 29, another input of which is connected to the output of a zero-body 16 and to an input of a circuit 30, and the output of circuit 29 via a power amplifier 36 - with a displacement drive. The output of the inverter 24 is connected to the input of the circuits 27 and 28, the outputs of which through the circuits 32, 34 are connected to the input of the amplifier 38, the output of which is connected to the drive of the control valve and to the input of the circuit 30, the output of which through the amplifier 37 is connected to the drive of the displacement. The adjustment of the width of the slit 4 of the formability sensor 1 and the control of the regulating vent 14 is carried out by means of a logic unit 20 according to the signals of the photosensors 5, 8 and 9 and the zero-organ 16.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Приготавливаема смесь, отобранна пробоотборником 19 из смесител 11 поступает на верхний лотокдатчика 1 формуемости и через регулируемую щель 4 или по регулирующей пластине 2 просыпаетс в средний лоток со щел ми 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.The prepared mixture selected by the sampler 19 from the mixer 11 flows to the upper moldability tray 1 and through an adjustable slit 4 or through the control plate 2 spills into the middle tray with slots 6 and 7, through which the mixture goes to the photocell 8 and 9 through the lower collection tray. and to the photosensor 5, the mixture enters only through the adjustable slit 4.

Если понижаетс влажность подаваемой в смеситель смеси и расход воды в смеситель через оба клапана дозировани становитс недостаточным, то из смесител выходит недоувлажненна смесь, котора , просыпа сь через щели 4, 6 и 7 датчика формуемости , перекрывает световые потоки фотодатчиков 5, 8 и 9. Если такое состо ние фотодатчиков продолжаетс дольше времени t, задаваемого посредством схем 33 и 34 блока логики и выбранного раным времени (25-30 с) транспортировани смеси от входа в смеситель до поступлени на датчик формуемости, то формируетс сигнал на включение привода 18, который при этом с помощью механизма 3 перемещени и регулирующей пластины 2 уменьщает щель 4 до прекращени через нее потока смеси. При этом уменьшаетс сигнал на вь1ходе датчика 17 положени , а сигнал на выходе датчика 15 расхода воды остаетс неизменным , В; результате чего на выходе нуль-органа 16 по вл етс сигнал несоответстви ширины регулируемой щели расходу воды через регулирующий вентиль, после чего посредством Схем 30, 37 блока логики формируетс сигнал, поступающий на привод регулирующего вентил , вращающегос при этом в сторону увеличени расхода воды до тех пор, пока не сравн ютс сигналы, поступающие на входы нуль-органа с датчика перемещени и датчика расхода воды.If the humidity of the mixture supplied to the mixer decreases and the flow of water to the mixer through both dosing valves becomes insufficient, an under-humidified mixture leaves the mixer, which, waking up through the slots 4, 6 and 7, of the formability sensor, blocks the light fluxes of the photosensors 5, 8 and 9. If this state of the photosensors lasts longer than the time t specified by the logic block circuits 33 and 34 and the time selected for the transportation of the mixture from the entrance to the mixer to the formability sensor, it is formed cash at the drive switch 18, which in this case using the movement mechanism 3 and the regulatory plate 2 decreases its slit 4 to stop the flow of mixture therethrough. At the same time, the signal at the downstream of the position sensor 17 is reduced, and the signal at the output of the water flow sensor 15 remains unchanged, B; resulting in the output of the null organ 16 a signal appears that the width of the adjustable gap does not correspond to the flow of water through the control valve, after which, through Scheme 30, 37 of the logic block, a signal is generated to the drive of the control valve, which rotates at the same time until the signals to the inputs of the null organ from the displacement sensor and the water flow sensor are compared.

Если смесь просыпаетс через щели 6 и 7 и не просыпаетс через регулирующую щель 4, то по истечении времени t с момента прекращени потока смеси через регулируе мую щель при ее уменьшении формируетс сигнал на включение привода 18, которыйIf the mixture wakes up through slots 6 and 7 and does not wake up through the regulating slit 4, then after the time t from the moment the mixture flows through the adjustable slit, as it decreases, a signal is generated to turn on the actuator 18, which

0 при этом увеличивает регулируемую щель до начала просыпани через нее смеси, а посредством блока логики включаетс привод регулирующего вентил , вращающегос при этом в сторону уменьшени расхода воды.0 at the same time increases the adjustable gap before the mixture starts to spill through it, and through the logic unit turns on the drive of the control valve, rotating at the same time in the direction of decreasing the water flow.

Если повышаетс влажность подаваемой в смеситель смеси и при выключенных клапанах дозировани из смесител выходит смесь переувлажненной и не просыпаетс через щели 4, 6 и 7 датчика формуемости,If the humidity of the mixture supplied to the mixer rises and when the dosing valves are turned off, the mixture leaves the mixer over-wetted and does not spill through the slots 4, 6 and 7 of the formability sensor,

0 то через врем t посредством схем блока логики формируетс сигнал на включение привода 18, который при этом вращаетс в сторону увеличени регулируемой щели до начала просыпани через нее смеси, а привод регулирующего вентил , включенный посредством блока логики вращаетс при этом в сторону уменьщени расхода воды до момента сравнени сигналов (расход воды в смеситель соответствует измеренному мгновенному значению формуемости смеси),0 then through time t, through the logic block circuits, a signal is generated to turn on the actuator 18, which at the same time rotates in the direction of increasing the adjustable slot before the mixture starts to spill through it, and the control valve drive, which is turned on by the logic unit, rotates to signal comparison time (the flow rate of water into the mixer corresponds to the measured instant formability value of the mixture),

0 поступающих на входы нуль-органа с- выходов датчика расхода воды и датчика перемещени .0 arriving at the inputs of the zero-body with the outputs of the water flow sensor and the displacement sensor.

В случае, если смесь не просыпаетс через щели 6 и 7 датчика формуемости и просыпаетс через регулирующую щель 4, тоIn case the mixture does not spill through the slots 6 and 7 of the formability sensor and spills through the regulating gap 4, then

через врем t с момента начала просыпани смеси через регулируемую щель формируетс сигнал на включение привода 18, уменьшающего при этом регулируемую щель а привод регулирующего вентил , включенQ ный блоком логики вращаетс при этом в сторону увеличени расхода воды. after time t from the moment the mixture starts to flow through the adjustable slot, a signal is generated to turn on the actuator 18, thereby reducing the adjustable slot, and the drive of the control valve, which is turned on by the logic unit, rotates in the direction of increasing water consumption.

Таким образом, предлагаемое устройство увеличивает выход качественной смеси по формуемости за счет сокращени (в 4-5 раз) времени и повышени точности самонастf ройки устройства на заданную формуемость смеси при значительных колебани х влажности (1-6%) смеси, поступающей в смеситель .Thus, the proposed device increases the yield of the quality mixture by formability by reducing (4-5 times) the time and increasing the accuracy of the self-adjusting device for a given formability of the mixture with significant moisture fluctuations (1-6%) of the mixture entering the mixer.

Claims

1. US Patent No. 3222376, cl. 22-29, 1972.

2. USSR author's certificate number 549239, cl. B 22 C 5/04, 1975. D