Спосіб запобігання рідинному голодуванню робочих циліндрів гідравлічного преса на ходу наближення

Реферат: UA 79295 U UA 79295 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до галузі машинобудування, а саме до обробки матеріалів тиском і може знайти застосування при створенні та подальшій експлуатації ковальськоштампувального обладнання з гідравлічним та насосно-акумуляторним приводами. Відомий спосіб керування роботою наповнювально-зливної системи гідравлічного преса, який здійснюється шляхом відкриття наповнювально-зливного клапана під час ходу наближення, його закриття під час робочого ходу та відкриття на зворотному ходу. Наповнювально-зливним клапаном керує індивідуальний сервопривід так, що клапан примусово знаходиться у постійно відкритому стані, а його примусове закриття сервоприводом здійснюється тільки під час робочого ходу, при цьому рідина високого тиску подається у робочі циліндри преса тільки після того, як спрацює датчик закриття наповнювально-зливного клапана [1]. Відомий також, вибраний як прототип, спосіб здійснення ходу наближення гідравлічного преса, при якому примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан. Внаслідок цього рухома поперечина під дією своєї ваги рухається униз, а робочі циліндри заповнюються рідиною низького тиску із наповнювальнозливного бака [2]. Загальними суттєвими ознаками відомого і способу, що заявляється, є наступне: примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, а робочі циліндри заповнюються рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака. Для цього процесу характерним є те, що під час заповнення робочих циліндрів рідиною низького тиску має місце їх рідинне голодування, що супроводжується гідроударними та коливальними явищами. Посилює рідинне голодування не взаємозв'язана робота зливного клапана зворотних циліндрів та наповнювально-зливної системи, а при відсутності в конструкції преса врівноважуючих циліндрів динамічна складова руху поперечини збільшується. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності та довговічності системи керування гідравлічним пресом при заповненні робочих циліндрів рідиною низького тиску за рахунок технічного результату, що полягає у запобіганні рідинному голодуванню робочих циліндрів на ходу наближення поперечини до заготовки. Поставлена задача вирішується тим, що висоту відкриття зливного клапана зворотних циліндрів визначають в залежності від поточного тиску в робочих циліндрах, що контролюють датчиками тиску, програмно з'єднаними з засобами керування зливним клапаном зворотних циліндрів, наповнювально-зливний бак розміщують якомога ближче до преса, з'єднують його з робочими циліндрами наповнювально-зливним трубопроводом діаметром не менше dmp  Fp 35 Vn max 0,785[ Vж ]mp та розвантажують цей трубопровід від зайвої арматури і місцевих опорів, врівноважуючи циліндри проектують з активною площею не менше - діаметр наповнювально-зливного трубопроводу, м; 2 врівноважуючих циліндрів відповідно, м ; Vn max [ Vж ]mp 40 45 50 Fр , Fвр Fвр  0,03Fр , де dmp - активні площі робочих та - максимальна швидкість руху поперечини на ходу наближення, м/с; - допустима швидкість руху рідини низького тиску у наповнювально-зливному трубопроводі, м/с. За рахунок того, що наповнювально-зливний бак розміщують якомога ближче до преса, з'єднують його з робочими циліндрами наповнювально-зливним трубопроводом достатньо великого діаметра та розвантаженого від зайвої арматури і місцевих опорів, суттєво знижується динамічна складова ходу наближення. Виконання врівноважуючих циліндрів з площею не менше 3 % від площі робочих циліндрів зменшує коливальні і гідроударні явища при русі поперечини униз. Визначення висоти відкриття зливного клапана зворотних циліндрів в залежності від поточного тиску в робочих циліндрах, що контролюють датчиками тиску, програмно з'єднаними з засобами керування зливним клапаном зворотних циліндрів, дозволяє запобігти рідинному голодуванню робочих циліндрів при їх заповненні рідиною низького тиску. Запропонований спосіб здійснюється в такій послідовності дій: примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, а робочі циліндри заповнюються рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака; 1 UA 79295 U 5 висоту відкриття зливного клапана зворотних циліндрів визначають в залежності від поточного тиску в робочих циліндрах, що контролюють датчиками тиску, програмно з'єднаними з засобами керування зливним клапаном зворотних циліндрів; наповнювально-зливний бак розміщують якомога ближче до преса, з'єднують його з робочими циліндрами наповнювально-зливним трубопроводом діаметром не менше Vn max dmp  Fp опорів, де 0,785[ Vж ]mp dmp та розвантажують цей трубопровід від зайвої арматури і місцевих - діаметр наповнювально-зливного трубопроводу, м; Fр - активна площа робочих Vn max [V ] циліндрів, м ; - максимальна швидкість руху поперечини на ході наближення, м/с; ж mp - допустима швидкість руху рідини низького тиску у наповнювально-зливному трубопроводі, м/с; 2 10 15 20 F  0,05F F р врівноважуючи циліндри проектують з активною площею не менше вр , де вр 2 активна площа врівноважуючих циліндрів, м . Приклад здійснення способу. Здійснити запобігання рідинному голодуванню робочих циліндрів гідравлічного преса на ходу наближення можна наступним чином. Розглянемо спосіб на прикладі ковальських гідравлічних пресів з насосно-акумуляторним приводом зусиллям 50 МН, 63 МН і 100 МН. Для здійснення ходу наближення примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, а робочі циліндри заповнюються рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака. Висоту відкриття зливного клапана зворотних циліндрів визначають в залежності від поточного тиску в робочих циліндрах, що контролюють датчиками тиску, програмно з'єднаними з засобами керування зливним клапаном зворотних циліндрів. Наповнювально-зливний бак розміщують якомога ближче до преса, з'єднують його з робочими циліндрами наповнювально-зливним трубопроводом діаметром не менше dmp  Fp 25 dmp де Vn max 0,785[ Vж ]mp , - діаметр наповнювально-зливного трубопроводу, м; Fр - активна площа робочих Vn max [V ] циліндрів, м ; - максимальна швидкість руху поперечини на ході наближення, м/с; ж mp - допустима швидкість руху рідини низького тиску у наповнювально-зливному трубопроводі, м/с. 2 d 30 Трубопровід діаметром mp розвантажують від зайвої арматури і місцевих опорів. Завдяки цьому суттєво знижується динамічна складова ходу наближення. Врівноважуючі циліндри проектують з активною площею не менше F р  0,05F в р , Fвр 35 2 де - активна площа врівноважуючих циліндрів, м . Таке проектування врівноважуючих циліндрів зменшує коливальні і гідроударні явища при русі поперечини униз. Відповідні параметри гідравлічних пресів зусиллям 50 МН, 63 МН і 100 МН стосовно ходу наближення наведено у таблиці. Таблиця Параметр 50 Fвр , м2 dmp , м/c Vn max , м/c [ Vж ]mp , м/c 100 1,58 Fр , м2 Зусилля преса, МН 63 1,9 3,28 0,05 0,123 0,24 0,25 0,3 0,255 0,185 0,175 7 7 7 2 UA 79295 U 5 10 Наведений приклад підтверджує досягнення технічного результату, а саме: підвищення надійності та довговічності системи керування гідравлічним пресом при запобіганні рідинному голодуванню робочих циліндрів гідравлічного преса на ходу наближення. Джерела інформації: 1. Патент 38880 України, МПК В21 В15/00. Спосіб керування роботою наповнювальнозливної системи гідравлічного преса/ О.М. Шинкаренко, О.С. Корчак. - Заявл. 24.07.2008; Опубл. 26.01.2009. Бюл.№2. 2. Шинкаренко О.М., Корчак Е.С. Совершенствование режимов работы гидравлических прессов с насосно-аккумуляторным приводом на холостом ходе \\ Обработка материалов давлением. Сб. науч. тр. - Краматорск, ДГМА, 2011. - №2(27). - С. 190-194. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб запобігання рідинному голодуванню робочих циліндрів гідравлічного преса на ходу наближення, який включає примусове відкривання зливного клапана зворотних циліндрів та наповнювально-зливного клапана, поперечину під дією своєї ваги рухають униз, а робочі циліндри заповнюють рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака, який відрізняється тим, що висоту відкриття зливного клапана зворотних циліндрів визначають в залежності від поточного тиску в робочих циліндрах, що контролюють датчиками тиску, програмно з'єднаними з засобами керування зливним клапаном зворотних циліндрів, наповнювально-зливний бак розміщують якомога ближче до преса, з'єднують його з робочими циліндрами наповнювально-зливним трубопроводом діаметром не менше dmp  25 Fp Vn max 0,785[ Vж ]mp та розвантажують цей трубопровід від зайвої арматури і місцевих опорів, врівноважуючи циліндри проектують з активною площею не менше Fвр  0,03Fр , де dmp - діаметр наповнювально-зливного трубопроводу, м; Fр, Fвр - активні площі 2 робочих та врівноважуючих циліндрів відповідно, м ; Vn max - максимальна швидкість руху поперечини на ході наближення, м/с; [ Vж ]mp - допустима швидкість руху рідини низького тиску у наповнювально-зливному трубопроводі, м/с. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3