Способ автоматического управления процессом пластикации при литье под давлением изделий из пластмасс

Способ автоматического управления процессом пластикации при литье под давлением изделий из пластмасс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЛАСТИКАЦИИ ПРИ ЛИТЬЕ Под ДАВЛЕНИЕМ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС, заключающийся в задании величин давления и скорости пластикации в -начальный момент набора дозы и регулировании давления пластика . ции по пути перй ещения червяка при ваборе требуемой дозы расплава с постоя нбй скоростью пластшиции в процессе стабилтаации первоначального крутяхцего мсялента на валу червяка, отличающийся тем, что, с целью улучш&ния эксплуатационных характеристик питьевой машины за счет энергии, потребляемой в процессе пластикации, и повышения качества ппастйщфуемого расг плава, измеряют время набора требуемой дозы расплава, сравнивают его со вре менем охлаждения изделия, вырабатывают сигнал рассогласования, пропорциональный величин© и знаку арифметической разнооти сравниваемых величин, и при положительном рассогласовании увеличивают, а при отрицательнее уменьшают скорость пластикации на величину, пропорциональную (Л абсолютисту значению сигнала рассогла: сования, до совпадения времени окончания с пластикации с временем окончания охлаждения вздепия, при этом корректируют давление пластикации, уменьшая его при положительном рассогласовании и увеличивая при отрицательном. ел 4i О 00 vl

„„SU„„! 054087 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) В 29 F 1/06 В 29 р 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1(21 ) 3463098/23-05 (22) 05.07,82 (46) 15.11.83. Бюп. М 42 (72) А. И. Кричевер (71) Центральное проектно-конструкторское бюро кузнечно-прессового машиностро. ения (53) 66.012.-52 (088.8} (56) 1. Басов Н.И. и др. Интенсифика.ция питья под давпением реактоппастов и резиновых смесей. Л., Химия", 1980, с. 33.

2.—.Патент Франции % 2332854, кп. В 29 F 1/04, опубпик. 1977 (прототип). (543 (57) СПОСОБ А ВТОМАТИЧЕСКОЖ

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЛАСТИКАЦИИ ПРИ ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ИЭ

ДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС, закпючающийся в задании вепичин давпения и скорости ппастикации s «начапьный момент набора дозы и регупировании давпения ппастика;

; пии по пути перемешения червяка при наборе требуемой дозы расплава с постоявнбй скоростью ппастикации в процессе стабипизации первоначапьного крутяшего момента Hs вапу червяка, о т и ч аю ш и и с я тем, что, с цепью упучш ния эксплуатационных характеристик питьевой машины за счет экономии энергии, потребпяемой в процессе ппастикацни, и повышения качества ппастицируемого,рас ппава, измеряют время набора требуемой дозы расппава, сравнивают его со временем охпаждения издепня, вырабатывают сигнан рассогпасования, пропорционапьный вепичине и знаку арифметической разнос ти сравниваемых вепичин, и при попожитеньном расоогпасовании увепичнвают, а при отрицатепьном уменьшают скорость Я ппастнкации на вепичину, пропорционапьную абсолютному значению снгнапа рассогласования, до совпадения времени окончания ппастнкации с временем окончания охпаждения издепия, при этом корректируют давпение ппастикации, уменьшая его при попожитепьном рассогпасовании и увеличи вая прн отрицатепьном. постоянной скоростью ппастикации в процессе стабипизаиии первоначального крутящего момента на валу червяка.(2j.

По атому способу давпение и скорость ппастикаиии задаются дпя начапьного момента набора дозы, В этот же момент запоминается величина крутящего момента, возникающего на червяке. Дальнейший режим ппастикаиии осуществпяется таким образом, чтобы запомненная вепичина крутящего момента сохраняпась по всем пути перемещения червяка в процессе набора требуемой объемной дозы, причем, по изменению контропируемого крутящего " момента относитепьно запомненного в начальный момент ппастикаиии значения, регупируют вепичину давпения ппастикаиии при постоянной скорости ппастикаиии. При достижении давлением ппастикации максимапьно допустимой величины переходят к коррекиии скорости ппастикаиии.

Укаэанный способ управпения проиессом ппастикаиии позвопяет компенсировать изменение аффективной длины червя ка в процессе набора объемной дозы рас-ппава и тем самым устранить температурный градиент по длине набранной дозы.

Однако, укаэанный способ не обеспечивает минимизаиии времени пребывания расплава в обпасти высокой температуры что отрииательно сказываетсм на гомогенности подготовленной дозы расппава, характеризующей его качество. Кроме . того, энергия, затрачиваемая на реапизацню процесса ппастикации, попностью зависит от величины технопогических параметров, заданных дпя начапьного момента набора дозы. A эти вепичииы определяются технопогом эмпирически, что может приводить к повышенному по, требпению энергии. Таким образом, способ управпения ппастикацией существенно впияет на такие аксппуатационные характеристики питьевой машины, как энергопотребление, качество расппава, время цикла формования.

Белью изобретения явпяется упучшение эксппуатаиионных характеристик питьевой машины за счет экономии энергии, потреб пяемвй в процессе ппастикации и повышения качества ппастицируемого расппава, Поставпенная цепь достигается тем, что согпасно способу автоматического управпения процессом пластикации при питье под давпением издепий из ппастмасс, закпючаюшемуся в аадании вепичин давпения и скорости ппастикации в начапьный момент набора дозы и регу

1 1 054087

Изобретение относится к машиностроению и может быть испопьзованб при автоматизации технологических проиессов в питьевых машинах.

Процесс .питья под давпением издепий 5 нэ ппастмасс состоит из ряда поспедовательных стадий: ппастикаиии, впрыска, формования и охпаждения, Протекание процесса на стадии ппастикации опредеияет свойства .подготавпиваемого к впрыску 1 расцпава и во многом прьдопредепяет ка чественные характеристики отпиваемых издепий. При ппастикаиии расппава с постоянным давлением и скоростью темпеpaTypQ и, спедоватепьно, вязкость под-),45 готовпенной дозы расппава по оси мате« риапьного иипиндра неравномерны. Дпя компенсации образующегося температурного градиентв испопьэуют регупирова. Hне давпення и скорости ппастикаиии по 2Q пути перемещения червяка в процессе

Набора дозы расплава. Регупирование с этой цепью давпения ппастикаиии предпочтительней, поскольку атот параметр мапоинерционен и существенней влияет 25 на вязкость ппастицируемого расппава.

Известен способ управиения проиессом ппастикаиии, применяемый в современных питьевых машинах, закпючающнйся в том, что путь червяка в процессе набора заданной объемной дозы расппава разбивают на несколько независимых участков, дпя каждого из которых задают давление и скорость ппастикаиии, причем вепнчины задаваемых параметров подб фают экспе« риментапьно 1 >

Известный способ управпения проиессом ппастикаиии при правипьном задании параметров обеспечивает уменьшение температурного градиента по дпине на- 40 бравюй объемной дозы расппава, что явпяется частью основной задачи управпения стадией ппастикаиии. Однако, этот способ не решает задачи минимизации времени пребывания расппава в области 4 высокой температуры. Кроме того, акспериментапьный подбор оптимапьных вепичин технопогических параметров процесса ппастикации крайне затруднитепен даже при самой высокой квапификаиин технопога;нападчика.

Нанбопее бпизким по технической сущности и достигаемому реэупьтату к изобретению явпяется способ, заключающийся в задании вепичин давпення и скорости ппастикации в начапьный момент набора дозы и регупировании давления ппастикации по пути перемещения червяка при наборе требуемый дозы расплава с

3 1084067 4 цпастикации по пути значению в начапьный момент времени а при наборе требуе- набора дозы, с постоянной ско- С момента начапа набора дозы вкпю в процессе стабипиэа- чается таймер,11, контропируюций врекрутящего момента мя ппастикации. Поспе окончанин набора ерзают время набора, дозы время, в течение которого осущестпава, сравнивают его впяпась цпастикация, сравнивается бпсгени издепиы, выра- ком 12 сравнения с временем охцаждессогласования, про- ним,контролируемым таймером 13. При ине и знаку ари4ме- . >0 этом время охпаждения может быть равниваемых вепичин, жестка задано тех юлогом, пибо регупирорассогласовании ваться в течение цикпической работы отрипатепьном - питьевой машина в зависимости от дей-, пластикации дпя спе-- ствительного времени отверждения иэ. ъя На Вепичину, про», ) 5 делия, ютному значению, На выходе блока 12 сравнения выраания, до совпадения батывается сигнап рассогласования, проластикации с време-,. порционапьный арифметической разности ждения издепия, цри сравниваемых вепичин. Еспи охпаждение давпение ппастикации, 1О кончится раньше цпастикации, то сигнап оложитепьном pacco-. на выходе бпока 12 имеет попожитепь- ивая - при отрипа- Hoe значение, еспи ппастикация окончится

pa@brae .охпаждения, сигнап на выходе ана опек-схема питье бпока 12 имеет отрипатепьное эначеиие. ующей цредпагаемый При совцадеиии моментов окончания охпаж кого управпения про- пения H цпастикапии сигнап на выходе при питье под давпе- бпока 12- равен нупю. стмасс; на фиг. 2 - Выход блока 12 связан со axognM затраты энергии на блока 14 коррекции, который в эависи мости от вепичины и знака входного сигтанавпивается вепичи- папа изменет задание скорости ппастикаации дпя начапьного .,ции регу ь тору 5 производительности.

ы. В соответствии с Таким образом, при поступлении на вход пяте 2 давпения бцока 14 цопожитепьного сигнапа увепидировании давпения перемещения червяк

Мой дозы сппава ростью ппастикации ции первоначаньного на валу червяка, изм требуемой дозы расц со временем охпажд батывают сигнап ра порцио.напьный вепич тической разности с и цри попожитепьном увеличивают, а цри уменьшают скорость дующего цикпа пит порциональную абсоп сигнапа рассогласов времени окончания п нем окончания охпа этом корректируют уменьшая его при и гласовании и увелич тельном, На фиг. 1 показ вой машины, реалиэ

crrocob автоматичес цессом ппастикации нием издепий иэ rrrra график, поясняющий цпастикацию.

Задатчикам 1 ус на давпени цпастик момента набора доз этой вепичиной регу р цпастикапии реапизует заданное давпение в поршневой цопости гидроцилиндра 3.

Задатчиком 4 устанавпивается вели чина скорости ппастикации, постоянная дпя всего процесса набора дозы. Эта скорость реайизуется регулятором 5 производите пьности, обеспечивающим соот-. ветственный расход рабочей жидкости в нагнетатепьной магистрапи гидромотора

6. Таким образом, набор дозы начинает--. ся при заданных давпении и скорости цпастикации. Датчик 7 контропирует кру- 45 тящий момент, возникающий при вращении червяка 8 в материапьном ципиндре 9.

Сигнап датчика 7 поступает в логичес.,кий бпок 10, где его вепичина в начапь ный момент набора дозы запоминаетси, сравнивается в процессе набора дозы с текущей вепичиной крутящего момента и

; no вепичйне рассогласования корректиру-; етсц сигнап уставки регулятору 2. на поддержание давления ппастикации таким N образом,* чтобы крутящий момент на червяке оставапся постоянным в процессе: всего времени набора дозы И равным чивается (в сравнении с вепичиной, заданной задатчиком 4) скорость ппастика» пии в спедующем цикпе питья на вепичину, пропорциональную абсопютной вепичине сигнапа на входе бцока 14, А налогично.:скорость ппастикации уменыпается относитепьно вепичины, заданной задатчиком 4, цри поступпении на вход блока 14 отрицатепьного сигнала.

Таким образом, описанная бпок-схема позвопяет в процессе пикнической раооты питьевой машины обеспечить совпадение моментов окончания ппастикации и охпаждения и тем самым минимизировать время пребывания расппава в обпасти высоких- температур, что обеспечивает повыЬерие гомогенности, а спедоватепьно и ка,чества цпастицируемого расплава. Кроме того, сигнап рассогпасования через ни;.вертор 15: воздействует на изменение уставки регулятора давпения 2 дпя обес- . ,печения, постоянства механической (а спедоватепьно и тепповой) энергии, сообщаемый расппаву при коррекции скорости ппастикащ и.:1054087

Затраты энергии на ппастикацию поясняет фиг. 2, где в координатах мощность (М ) - время (4 ) показано примерное соотношение мощностей, поаводимык к машию. При ппастикации, осуществпяемой по прототипу, энергия, затрачиваемая за время ппастикации (Ф.„„) соответсч вует ппощади многоугопьника ABCD EF.

При ппастикации по предпагаемому способу, энергия, затрачиваемая эа время 1Î

4 ц„, (охпажаения) соответствует ппощади мйл оугопьника а Ь сd e f.

Так как энергия, передаваемая расппаву в процессе ппастикации по обоим сравниваемым способам, аопжна сохра- 15 няться одинаковой, то ппощади многоугопьнвсов АВСОЕР u abcde f одинаковы.

Однако, при ппастикации расппава, уществой Go прототипу. $ „„C „„. 1О

Как правило, ппастикация начинается через интервап времени 1„поспе начапа отсчета времени охлаждения и заканчивается на время 4 ранее окончания охпаждения издепия. При етом в процессе охпаждения изавпия ао и поспв ппастнка- ций (т.е. во время 1„ Ф t ) расходуется энергия хоностого хода, поскопьку в эти периоды гиаронасосы, реализующие, ппао-, тнкацию, работают sa спив. При реализа- 3О цни предлагаемого изобретения искпюча« ются потери энергии холостого хода. Графически экономия энергии определяется суммой ппощацвй прямоугопьников аb ВА. и ref, что в реапьном процессе питья ориентировочно соответствует 1 5% энергии, затрачиваемой в процессе ппастикаиНН.

В случае, еспи по первоначапьно заданной технопогии tel„ tom„, р цня предлагаемого способа позвопиет со кратить время ппастикации.до+пи 1охл без ущерба дпя качества расппава, и, соответственно, издепия","

Экспвриментапьная проверка предпагаемого способа автоМатического управпения процессом ппастикации показала, что при питье издвпий объемом до

500 см экономится до 15% энэргии, 3 потребпяемой питьевой машиной. Кроме того, повышение качества ппастицирован ного расппава обеспечивает уменьшение времени впрыска на 7-8 % и повышает качество отпиваемых издепий, что сказывается на их допговечности и в упучшенны х фнэикЬ-механических характеристиках.

Суммарный ожидаемый экономический эффект ориентировочно достигнет 25 тыс. руб. в год на одной питьевой машине.

1 Огу1087

Составитепь А. Кудров

Редактор М. Товтин Техред l3.Äàëåêîðåé Корректор М. Демчпк

Заказ 899М17 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

- по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4