SU901052A1 - Система управлени гидровинтовым прессом - Google Patents

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции прессов.

Известна система управления гидровинтовым прессом, содержащая гидравлический аккумулятор, связанный через управляемые золотники с гидроцилиндром привода ползуна и устройством регулирования давления, датчик и задатчик скорости ползуна, соединенные с блоком сравнения скоростей [13.

Недостаток этой системы заключается в том, что при отключении давления в гидроцилиндре и продолжении ползуна происходит разрыв струи рабочей жидкости, . в результате чего скорость ползуна в момент удара не контролируется, а следовательно, точность и стабильность дозирования энергии падает.

Цель изобретения - повышение стабильности и точности дозирования энернии.

Указанная цель достигается тем, что система управления гидровинтовым прессом, содержащая гидравлический аккуму2 лятор, связанный через управляемые золотники с гидроцилиндром привода ползу—_у на и устройством регулирования давления, датчик и задатчик скорости ползуна, соединенные с блоком сравнения скоростей, снабжена датчиком давления, соединенным с входом устройства регулирования давления, датчиком прохождения ползуном заданной точки прекращения разгона, датчиком перемещения ползуна и логической схемой, соединенной входами с выходами этих датчиков и блоком сравнения скоростей, а выход - с другим входом устройства регулирования давления, выход которого подключен к управляемому золотнику, соединенному с устройством регулирования давления.

Кроме того, в системе управления логическая схема выполнена в виде реверсивного счетчика с преобразователем, двух элементов 'Запрет' и трех элементов И, первый из которых соединен входами с датчиками перемещения ползуна н прохождения ползуном заданной точки

9010 прекращения разгона, другой элемент И соединен входами с датчиком перемещения ползуна и блоком сравнения скоростей, а третий элемент И соединен входами с блоком сравнения скоростей и дат- 5 чиком прохождения ползуном заданной точки прекращения разгона, при этом запрещающие входы элементов Запрет'' соединены с выходом третьего элемента И, другие входы элементов Запрет подклю— целы соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выходы элементов Запрет соединены с реверсивным счетчиком, выход которого связан с входом преобразователя, второй вход, которо- '5 го соединен с выходом третьего элемента И, а выход подключен к устройству регулирования давления.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы управления; на фиг. 2 -20 логическая схема.

Гидровинтовой пресс 1 содержит гидро- , цилиндр 2, винт 3, маховик 4 и ползун

5, а также гидравлический аккумулятор ^is

6, соединенный посредством управляемого золотника 7 с гидроцилиндром 2, а посредством управляемого золотника 8 — с гидронасосом 9. Схема 10 управления прессом содержит датчик 11 скорости, ³⁰ связанный механической передачей с ползуном 5 пресса, задатчик 12 скорости и блок 13 сравнения скоростей, входы которого соединены с задатчиком 12 и датчиком 11, а один из выходов - с 35 управляемым золотником 7. Кроме этого, схема 10 управления содержит датчик 14 перемещения ползуна и датчик 1 5 прохождения заданной точки прекращения разгона. Датчики 14 и 15 соединены с входами *о логической схемы 16. Третий вход схемы 16 соединен с блоком 13 сравнения скоростей. Выход логической схемы 16 соединен с входом устройства 17 регулирования давления, другой вход которого 45 соединен с датчиком 18 давления.

Логическая схема 16 содержит три логических элемента И 19 - 21. Элемент И 19 соединен входами с датчи- ₅₀ ком 14 перемещения ползуна и датчиком 15 прохождения ползуном заданной точки прекращения разгона. Элемент И 20 соединен входами с датчиком 14 перемещения ползуна и блоком 13 сравнения скоростей. Элемент И 21 соединен входами с блоком 13 сравнения скоростей и датчиком 15 прохождения ползуном заданной точки прекращения раз

4 гона. Кроме этого, имеются¹ два элемента 22 Запрет, запрещающие входы которых соединены с выходом элемента И 21, а другие входы соединены соответственно с выходами элементов И 19 и 20. Выходы элементов Запрет 22 соединены с реверсивным счетчиком 23, выход которого соединен с входом преобразователя 24. Второй вход преобразователя 24 соединен с выходом элемента И 21. Выход преобразователя 24 соединен с устройством 17 регулирования давления.

Система работает следующим образом.

При включении хода разгона осуществляют подачу рабочей жидкости из гидравлического аккумулятора 6 в гидронилиндр 2 через управляемый золотник 7. В процессе разгона скорость ползуна постоянно нарастает и контролируется датчиком 11 скорости. При достижении ползуном заданной скорости, когда сигнал с датчика 11 сравнивается с сигналом задатчика 12 скорости, блок 13 сравнения скоростей выдает команду на отключение золотника 7. Подача рабочей жидкости из гидравлического аккумулятора 6 в .гидроцилиндр 2 прекращается. Дальней- шее движение ползуна до соударения с обрабатываемой заготовкой происходит по инерции. При этом работа системы управления может осуществляться по следующим вариантам.

Когда скорость ползуна достигается раньше, чем это необходимо, сигнал с датчика 11 скорости ползуна, достигнув равенства с сигналом задатчика 12 скорости, вызывает появление сигналов на выходах блока 13 сравнения скоростей.

Один из них через управляемый золотник 7 отключает разгон, а другой поступает на логическую схему 16, где попадает на входы логических элементов И 20 и 21. Одновременно с этим сигнал от датчика 14 перемещения поступает на входы элементов И 19 и 20. В результате этого на обоих входах элемента И 20 появляются сигналы, что обеспечивает прохождение импульсного сигнала (пропорционального величине перемещения ползуна) от датчика 14 на вход элемента И 20. Сигнал с выхода элемента И .20 поступает на вход элемента 22 ''Запрет. На запрещающих входах элементов 22 Запрет сигнала нет, так как он вырабатывается в том случае, если на вход элемента И 21 поступают одновременно сигналы от блока 13 сравнения скоростей и датчика 15 прохождения заданной точки прекращения разгона, т.е. при достижении скорости ползуна в заданном положении.

В связи с этим элемент 22 Запрет пропускает импульсный сигнал на вход ре- 5 версивного счетчика 23. Счет импульсов производится до момента срабатывания датчика 15. При этом на элемент И 21 поступает второй сигнал от датчика 15 (первый поступает раньше от блока 13 Ю сравнения скоростей), в результате чего на выходе элемента И 21 появляется сигнал, который, поступив на запрещающие входы элемента 22 Запрет, прекращает подачу импульсов на вход реверсивного 15 счетчика 23. Одновременно с этим сигнал с выхода элемента И 21 поступает на второй вход преобразователя 24 и разрешает подачу сигнала, пропорционального необходимому изменению давления в гид— 2С равлическом аккумуляторе, на устройство 17 регулирования давления. С выхода устройства 17 сигнал поступает на управляемый золотник 8, который соединяет гидравлический аккумулятор 6 со сливом 25 гидросистемы. Происходит падение давления в гидравлическом аккумуляторе, которое контролируется датчиком 18 давления. Если при разгоне ползуна давление в аккумуляторе упало ниже, чем это не— 2 обходимо, то золотник 8 соединяет аккумулятор с насосом и происходит подъем давления таким образом, чтобы в очередном цикле работы пресса достижение заданной скорости произошло в заданной ’ точке.

Когда скорость ползуна достигается позже, чем это необходимо, на логическую схему 16 поступает сначала сигнал с датчика 15. Поступив на вход элементаИ 19, этот сигнал разрешает прохождение импульсов от датчика 14 перемещения на вход элемента 22 Запрет. В связи с тем, что скорость не достигла к этому моменту заданной величины, сигнал блока 13 сравнения скоростей отсутствует и на запрещающие входы элементов 22 Запрет сигнал не подается. В результате, импульсы проходят на второй вход реверсивного счетчика 23, что обеспечивает счет импульсов в обратном порядке, вызывая появление напряжения в преобразователе 24 обратного знака по отношению к предыдущему случаю. Счет импульсов производится до момента срабатывания блока 13 сравнения скоростей. При этом на элемент И 21 поступает второй сигнал от блока 13 (первый поступает раньше от датчика 15), в резуль тате чего на выходе элемента И 21 появляется сигнал, который, поступив на запрещающие входы элемента 22 Запрет, прекращает подачу импульсов на вход реверсивного счетчика 23. Одновременно с этим сигнал с выхода элемента И 21 поступает на второй вход преобразователя 24 и разрешает передачу сигнала, пропорционального необходимому изменению давления в гидравлическом аккумуляторе, на устройство 17 регулирования давления. С выхода устройства 17 сигнал поступает на управляемый золотник 8, который· соединяет гидравлический аккумулятор с гидронасосом. Происходит подъем давления в гидросистеме до тех пор, пока сигнал с датчика 18 давления не становится равным алгебраической сумме сигналов с преобразователя и сигнала, хранящегося в устройстве 17 регулирования давления и пропорционального максимуму давления, возможного .в системе.

Когда скорость ползуна достигается в заданной точке прекращения разгона, ιсигналы от блока 13 сравнения скоростей и датчика 15 поступают на элемент И 21 одновременно. В результате этого на входы элементов 22 Запрет сразу поступает запрещающий сигнал и поступления импульсов на входы реверсивного счетчика 23 не происходит, а давление в гидравлическом аккумуляторе поднимается до прежнего уровня.

Таким образом, система управления гидровинтовым прессом обеспечивает стабильность и точность дозирования энергии удара и усилия деформирования при изменении факторов, влияющих на эти параметры.

Экономический эффект от использования системы управления обуславливается повышением точности и стабильности штамповки заготовок на гидровинтовом прессе.

Claims (2)

1. прекращени  разгона, другой элемент И соединен входами с датчиком перемещени  ползуна и блоком сравнени  скоростей , а третий элемент И соединен входами с блоком сравнени  скоростей и датчиком прохождени  ползуном заданной точки прекращени  разгона, при этом запрещающие входы элементов Запрет со динены с выходом третьего элемента И, другие входы элементов Запрет подклю чены соответственно к вь1ходам первого и второго элементов И, а выходы элемен тов Запрет соединены с реверсивным счетчиком, выход которого св зан с входом преобразовател , второй вход, которо го соединен с выходом третьего элемента И, а выход подключен к устройству регулировани  давлени . На фиг. 1 представлена функциональна  схема системы управлени ; на фиг. 2 логическа  схема. Гидровидтовой пресс 1 содержит гидр цилиндр 2, винт 3, маховик 4 и ползун 5,а также гидравлический аккумул тор 6,соединенный посредством управл емог золотника 7 с гндроцилиндром 2, а посредством управл емого золотника 8 - с гидронасосом 9. Схема 1О управлени  прессом содержит датчик 11 скорости, св занный механической передачей с пол зуном 5 пресса, задатчик 12 скорости блок 13 сравнени  скоростей, входы которого соединены с задатчиком 12 и датчиком 11, а один из выходов - с управл емым золотником 7. Кроме этог cxeb-ia 1О управлетш содержит датчик 14 переметдентк  ползуна и датчик 1 5 прохожд ни  заданной точки прекращени  разгона Датчики 14 и 15 соединены с входами логической схемы 16. Третий вход схем 16 соединен с блоком 13 сравнени  ско ростей. Выход логической схемы 16 сое динен с входом устройства 17 регулировани  давлени , другой вход которого соединен с датчиком 18 давлени . Л огическа  схема 16 содержит три логических элемента И 19 - 21. Элемент И 19 соединен входами с датчиком 14 перемещени  ползуна и датчиком 15 прохождени  ползуном заданной точки прекращени  разгона. Элемент И 20 соединен входами с датчиком 14 перемещени  ползуна и блоком 13 сравнени  скоростей. Элемент И 21 соединен входами с блоком 13 сравнени  ско ростей и датчиком 15 прохождени  ползуном заданной точки прекращени  раз9 24 она. Кроме этого, имеютс . два элемента 22 Запрет, запрещающие вхоиы которых соединены с выходом элемента И 21, а другие входы соединены соответственно с выходами элементов И 19 и 2О. Выходы элементов Запрет 22 соединены с еверсивным счетчиком 23, выход которого соединен с входом преобразовател  24. Второй вход преобразовател  24 соединен с выходом элемента И 21. Выход преобразовател  24 соединен с устройством 17 регулировани  давлени . Система работает следующим образом . При включении хода разгона осуществл ют подачу рабочей жидкости из гидравлического аккумул тора 6 в гидро- цилиндр 2 через управл емый золотник 7. В процессе разгона скорость ползуна посто нно нарастает и контролируетс  датчиком 11 скорости. При достижении ползуном заданной скорости, когда сигнал с датчика 11 сравниваетс  с сигналом задатчика 12 скорости, блок 13 сравнени  скоростей вьщает команду на отключение золотника 7. Подача рабочей жидкости из гидравлического аккумул тора 6 в .гидроцилиндр 2 прекращаетс . Дальней- шее движение ползуна до соударени  с обрабатываемой заготовкой происходит по инерции. При этом работа системы управлени  может осуществл тьс  по следующим вариантам. Когда скорость ползуна достигаетс  раньше, чем это необходимо, сигнал с датчика 11 скорости ползуна, достигнув равенства с сигналом задатчика 12 скорости , вызывает по вление сигналов на выходах блока 13 сравнени  скоростей. Один из них через управл емь й золотник 7 отключает разгон, а другой поступает на логическую схему 16, где попадает на входы логических элементов И 20 и 21. Одновременно с этим сигнал от датчика 14 перемещени  поступает на входы элементов И 19 и 20. В результате этого на обоих входах элемента И 2О по вл ютс  сигналы, что обеспечивает прохождение импульсного сигнала (пропорционального величине перемещени  ползуна) от датчика 14 на вход элемента И 20. Сигнал с выхода элемента 11 40 поступает на вход элемента 22 Запрет. На запрещающих входах элементов 22 Запрет сигнала нет, так как он вырабатываетс  в том случае, если п;  ход элемента И 21 поступают одио)р(.г.1г-нно сигналы от блока 13 сравнени  сх;.н;остей 59 и датчика 15 прохождени  заданной точки прекращени  разгона, т.е. при достижении скорости ползуна в заданном положении. В св зи с этим элемент 22 Запрет про пускает импульсный сигнал на вход реверсивного счетчика 23. Счет импульсов производитс  до момента срабатывани  , датчика 15. При этом на элемент И 21 поступает второй сигнал от датчика 15 (первый поступает раньше от блока 13 сравнени  скоростей), в результате чего на выходе элемента И 21 по вл етс  сигнал, который, поступив на запрещающи входы элемента 22 Запрет, прекращает подачу импульсов на вход реверсивного счетчика 23. Одновременно с этим сигна с выхода элемента И 21 поступает на второй вход преобразовател  24 и разрешает подачу сигнала, пропорционального необходимому изменению давлени  в гидравлическом аккумул торе, на устройство 17 регулировани  давлени . С выхода устройства 17 сигнал поступает на управ л емый золотник 8, который соедин ет гидравлический аккумул тор 6 со сливом гидросистемы. Происходит падение давлени  в гидравлическое аккумул торе, кото рое контролируетс  датчиком 18 давлени . Если при разгоне ползуна давление в аккумул торе упало ниже, чем это необходимо , то золотник 8 соедин ет акку- мул тор с насосом и происходит подъем давлени  таким образом, чтобы в очередном цикле работы пресса достижение заданной скорости произошло в заданной точке. Когда скорость ползуна достигаетс  позже, чем это необходимо, на логическую схему 16 поступает сначата сигнал с датчика 15. Поступив на вход элемент И 19, этот сигнал разрешает прохождение импульсов от датчика 14 перемещени  на вход элемента 22 Запрет. В св зи с тем, что скорость не достигла к этому моменту заданной величины, сигнал блока 13 сравнени  скоростей отгсутствует и на запрещающие входы эле ментов 22 Запрет сигнал не подаетс . В результате, импульсы проход т на вто рой вход реверсивного счетчика 23, что обеспечивает счет импульсов в обратном пор дке, въюыва  по вление напр жени  в преобразователе 24 обратного знака по отношению к предыдущему случаю. Счет импульсов производитс  до момента ера- батьшани  блока 13 сравнени  скоростей При этом на элемент И 21 поступает второй сигнал от блока 13 (первый поступает раньше от датчика 15), в резуль 26 тате чего на выходе элемента И 21 по вл етс  сигнал, который, поступив на запрещающие входы элемента 22 Запрет, прекращает подачу импульсов на вход реверсивного счетчика 23. Одновременно с этим сигнал с выхода элемента И 21 поступает на второй вход преобразовател  24 и разрещает передачу сигнала, пропорционального необходимому изменению давлени  в гидравлическом аккумул торе, на устройство 17 регулировани  давлени . С выхода устройства 17 сигкеш поступает на управл емый золотник 8, который соедин ет гидравлический аккумул тор с гидронасосом . Происходит подъем давлени  в гидросистеме до тех пор, пока сигнал с датчика 18 давлени  не становитс  р 1вным алгебраической сумме сигналов с преобразовател  и сигнала, хран щегос  в устройстве 17 регулировани  давлени  и пропорционального максимуму давлени , возможного .в системе. Когда скорость ползуна достигаетс  в заданной точке прекращени  разгона, сигналы от блока 13 сравнени  скоростей и 15 поступают на элемент И 21 одновременно. В результате этого на Входы элементов 22 Запрет сразу поступает запрещающий сигнал и поступла- ни  импульсов на входы реверсивного счетчика 23 не происходит, а давление в пздравлическом аккумул торе поднимаетс  до прежнего уровн . Таким образом, система управлени  гидровинтовым прессом обеспечивает ста бильность и точность дозировани  энергии удара и усили  деформировани  при изменении факторов, вли ющих на эти параметр ь. Экономический эффект от использовани  системы управлени  обуславливаетс  повышением точности и стабильности штамповки заготовок на гидровинтовом прессе. Формула изобретени  1. Система управлени  гндровкнтовым прессом, содержаща  гидравлический аккумул тор , св51занный через управл емые золотники с гидроцилиндром прнвода ползуна и устройством регулировани  давлени , датчик и задатчик скорости ползуна, соединенные с блоком срешнени  скоростей , отличающа с  тем, что, с целью повышени  стабильности и точности дозировани  энергии .удара, она снабжена датчиком давлени , соединенным с входом устройства регулировани  давлени , датчиком прохождени  ползуном за- чиком перемещени  ползуна и логической схемой, соединенной входами с выходами «этих датчиков и блоком сравнени  скорос тей, а выходом - с другим входом устройства регулировани  давлени , выход, которого подключен к управл емому золотнику , соединенному с устройством регулировани  давлени .
2. 2.Система управлени  по п. 1, о т личающа с  тем, что логическа  схема выполнена в виде реверсивного счетчика с преобразователем, двух элементов Запрет и трех элементов И, первый из которых соединен вх.одами с , датчиками перемещени  ползуна и прохождени  ползуном заданной точки прекращени  разгона, другой элемент И соединен входами с датчиком перемещени  ползуна и блоком сравнени  скоростей, а третий элемент И .соединен входами с блоком сравнени  скоростей и датчиком прекращени  разгона, при этом запрещающие входы элементов Запрет соединены с выходом третьего элемента И, дру- гие входы элементов Запрет подключе ны соответственно к выходам первого и втсрого элементов И, а выходы элементов Запрет соединены с реверсивным счетчиком , выход которого св зан с входом гфеобразовател , второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход подключен к устройству регулировани  давлени . Источники информации, гфин тые во внимание при экспертизе 1. Перевозчиков Б. С и др. Разработка и исследование системы регулирова- ни  энергии удара винтовых кузнечнопрессовых машин. В сб. Оборудование и технологи  кузнечно-штамповочного производства. М., НИИМАШ, 1975, с. 69-79 (прототип).

   J