Устройство автоматического контроля прессования на гидравлических прессах с дросельным управлением

Устройство автоматического контроля прессования на гидравлических прессах с дросельным управлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Соцмалмстмческмк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.11.79 (21) 2840804/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

В 30 В 15)!6

Государственный комитет (53) УДК 621.979..82 (088.8) Опубликовано 15.09.81. Бюллгтень № 34

Дата опубликования описания 25.09.81

ll0 делам иэооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Пьянков, Л. В. Баранов, В. И. Френкел, . —. =Ладис

Я. Л. Лумер, В. Л. Бережной, А. И. Батурин и . В. Тхатарников (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ПРЕССОВАНИЯ HA ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССАХ

С ДРОССЕЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции систем управления гидропрессами.

Известно устройство автоматического контроля прессования на гидравлических прессах с дроссельным управлением, содержащее соединенные между собой измеритель скорости, датчик давления, блоки задания и сравнения, а также узел подачи команды исполнительным механизмом (1).

Известное устройство не обеспечивает надежного переключения с режима подпрессовок на режим прессования заготовок из различных материалов из-за слабо выраженного минимума скорости, в функции которой ведется управление.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства за счет расширения ассортимента обрабатываемых материалов и повышения его надежности.

Цель достигается тем, что устройство, содержащее соединенные между собой измеритель скорости, датчик давления, блоки задания и сравнения, а также узел подачи команды исполнительным механизмом, снабжено блоком фиксации максимума давления, выполненным в виде операционного усилителя с дифференцирующей цепью и делителем опорного напряжения, причем инвертирх ющий вход операционного усилителя соединен через дифференцирующую цепь с информационным выходом датчик- давления, а неинвертирующий вход подключен к делителю опорного напряжения, при этом один выход блока фиксации максимума давления подключен к первому входу узла подачи команды исполнительным механизмом, ко второму входу которого подсоединен логический выход датчика давления, а третий вход соединен с выходом блока сравнения, один вход которого подключен к блоку задания, а другой — к измерителю скорости.

Кроме этого, узел подачи команд исполнительным механизмам выполнен в виде операционного усилителя с положительной обратной связью, шунтированной последовательно соединенными резистором и диодом.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы изменения напряжений в различных точках схемы.

863423

Устройство состоит из датчика 1 давления, имеющего два выхода: информационный и логический. Информационный выход датчика 1 подсоединен ко входу блока 2 фиксации максимума давления, выполненного на операционном усилителе 3, охваченном положительной обратной связью (резистор 4).

Инвертируюший вход операционного усилителя 3 через резистор 5 соединен с выходом дифференцирующей цепи 6 — 7, выход которой является входом блока 2 фиксации максимума давления. Неинвертирующий вход усилителя 3 подключен к делителю опорного напряжения 8 — 9, а выход усилителя — к резистору 10. Выход измерителя 11 скорости подключен к одному из входов блока 12 сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока 13 задания. Узел подачи команд на операционном усилителе 15, охваченном положительной обратной связью (резистор 16), дополнительно шунтирован цепочкой из диода 17 и резистора 18. Инвертирующий вход усилителя 15 через резистор

19 подключен к выходу блока 12 сравнения, а неинвертирующий вход усилителя 15 через резистор 20 подключен к средней точке потенциометра 21, включенного в цепь делителя напряжения 22 — 21 — 23. Точка соединения резисторов 21 и 24 через диод 24, являющийся первым входом узла 14 подачи команд, подключен к выходу блока 2 фиксации максимума давления, резистору 10 и через диод 25, являющийся вторым входом узла 14, подключен к логическому выходу датчика 1 давления.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии давления в цилиндре пресса пресс-штемпель стоит, выходное напряжение U с первого информационного выхода датчика давления 1 и напряжение

Uq от измерителя 11 скорости не подаются.

При этом схема находится в следуюшем состоянии: напряжение Vz на инвертирующем входе операционного усилителя 3 блока

2 фиксации максимального давления равно нулю (фиг. 2 в), а на неинвертирующий вход того же усилителя подано положительное напряжение Ug (фиг. 2в) с делителя опорного напряжения, образованного резисторами 8—

9. Поскольку напряжение Vs на неинвертирующем входе операционного усилителя 3 больше напряжения U на инвертируюшем входе, то выходное напряжение Uq операционного усилителя 3 будет положительным.

Благодаря тому, что операционный усилитель 3 охвачен положительной обратной связью, выходное напряжение Uq этого усилителя имеет максимальное значение (фиг. 2 г), В результате диод 24 заперт и, следовательно, выходное напряжение U> не влияет на работу узла подачи команд.

Со второго логического выхода датчика 1 давления подается отрицательное блокирующее напряжение 3 через диод 25 на дели5

25 зо

55 тель напряжения, образованный резисторами 21 — 23 — 22 узла 14, смещающее потенциал этого делителя таким образом, что напряжение U p на неинвертирующем входе усилителя 25 будет отрицательным (фиг. 2 д), На инвертирующий вход усилителя 25 подается напряжение Uc с выхода блока

12 сравнения, являющееся разностью заданного положительного напряжения снимаемого с выхода блока 13 задания, и напряжения Uy измерителя 11.

B моменты времени, когда давление в цилиндре отсутствует и сигнал U измерителя 11 скорости равен нулю, напряжение и пропорциональное ему напряжение

Uå (фиг. 2 д) положительны.

В результате на выходе усилителя 15 будет отрицательное напряжение Ug. Благодаря наличию положительной обратной связи выходное напряжение Up усилителя 15 максимально (фиг. 2е).

В момент времени ti появления давления в цилиндре пресса схема принимает следующее состояние.

Напряжение U с первого информационного выхода датчика 1 давления начинает изменяться пропорционально изменению давления в цилиндре пресса (фиг. 2 а).

При этом происходит заряд конденсатора 7 дифференцируюшей цепи 6 — 7. Положительное напряжение U, вызванное током заряда конденсатора 7 на резисторе 6, пропорциональное скорости изменения давления в цилиндре пресса, подается на инвертирующий вход усилителя 3 (фиг. 2в).

По мере нарастания давления в цилинд1 ре пресса напряжение U> со второго логического выхода датчика 1 давления в моI мент времени ti скачкообразно изменит свою полярность (фиг. 2б). Диод 25 окажется запертым, и блокировка узла 14 по1 дачи команд напряжением U будет снята, однако узел 14 будет оставаться заблокированным напряжением Uy, так как в момент времени 4 наступит превышение напряжения Uq на инвертируюшем входе усилителя 15 над напряжением V на его неинвертирующем входе (фиг. 2 в) . Напряжение U на выходе операционного усилителя 3 благодаря положительной обратной связи через резистор 4 скачкообразно увеличивается до максимального отрицательного значения. Это напряжение через цепь 10 — 24 будет продолжать смещать потенциал делителя, образованного резисторами 21 — 23 — 22 узла 14 во время нарастания давления в цилиндре пресса. Одновременно с появлением давления в цилиндре пресса скорость пресс-штемпеля будет возрастать.

В блоке 12 сравнения происходит непрерывное сравнение скорости пресс-штемпеля с заданной скоростью, поступающей из блока 13 задания. При этом выходное напряжение U» блока 12 сравнения, равное

863423

1О

ts разности Uq — UII будет изменяться с изменением скорости пресс-штемпеля.

Напряжение Uq либо Ug (где форма изменения напряжения Uq характерна для алюминия, U

Состояние усилителя 15 при этом не изменится (фиг. 2 е) .

В момент времени t, когда наступит максимум давления (экстремальное значение функции давления), ток заряда конденсатора 7 упадет до нуля, а следовательно, упадет до нуля и напряжение 1!т на инвертирующем входе усилителя 3. Наступит превышение напряжения U< на неинвертирующем входе над напряжением Uz на инвертирующем входе. На выходе усилителя 3 появится положительное напряжение Uz Схема придет в исходное состояние (фиг. 2 г).

Блокировка с узла 14 подачи команд снимается полностью. Когда скорость прессштемпеля сравняется с заданной (момент времени t фиг. 2 ж) или несколько превысит ее (момент ti ), произойдет превышение напря жения U на инвертирующем входе усилителя 15 над напряжением VI

Для исключения переключения узла 14 в процессе прессования, которое может быть вызвано флуктуацией скорости прессования, резистор 16 положительной обратной связи усилителя 15 зашунтирован цепочкой из резистора 18 и диода 17. При появлении положительного напряжения на выходе усилителя 15 диод 17 откроется, усиливая положительную обратную связь, что препятствует переключению узла 14 подачи команд (фиг. 2д). Моменту появления положительного напряжения в узле 14 соответствует команда на переключение пресса с обводного клапана на рабочий дроссель, что соответстто

2S зо зю

4О

so вует переключению пресса из режима подпрессовки в режим прессования.

При этом получение сигнала с узла 14 подачи команд при некотором превышении скорости пресс-штемпеля над заданной предпочгительна, так как при переходе с обводного клапана на рабочий дроссель происходит некоторая просадка скорости из-за уменьшения проходного сечения. Поэтому, если допустить переключение при равенстве скоростей, из-за наличия просадки скорости дополнительно потеряется время на выход пресса на заданную скорость.

Использование устройства для автоматического контроля прессования на гидропрессах с дроссельным управлением расширяет технологические возможности этих прессов, а также надежность их работы.

Формула изобретения

1. Устройство автоматического контроля прессования на гидравлических прессах с дроссельным управлением, содержагцее соединенные между собой измеритель скорости, датчик давления, блоки задания и сравнения, а также узел подачи команлы исполнительным механизмам, от ггичающееея тем, «r

2. Устройство по и. 1, отлинан щееея тем, что узел подачи команд исполнительным механизмам выполнен в виде операционного усилителя с положительной обратной связью, шунтированной последовательно соединенными резистором и диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 277055, кл. В 30 В 15/!6, 21.10.67.

863423! t! 2

Puz 2

Составитель В. Стоколов

Редактор Л. Плисак Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 7672/29 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4