Спосіб контролю поточного тиску в робочих циліндрах гідравлічного преса при їх заповненні рідиною низького тиску

Реферат: UA 79840 U UA 79840 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 приводом. 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 ході. Наповнювально-зливним клапаном керує індивідуальний сервопривод 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 контролю поточного тиску в робочих циліндрах гідравлічного преса, згідно з яким встановлюють датчики тиску у підвідних трубопроводах робочих циліндрів, передають ці показання аналого-цифровому перетворювачу та контролюють їх візуальним спостереженням на табло пульта керування [2]. Загальними суттєвими ознаками відомого і способу, що заявляється, є наступне: встановлюють датчики тиску у підвідних трубопроводах робочих циліндрів та передають ці показання аналогово-цифровому перетворювачу. Для цього процесу характерним є те, що контроль поточного тиску в робочих циліндрах гідравлічного преса є пасивним, тобто контроль по суті являє собою моніторинг поточного тиску без можливості активного впливу на його величину. 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 здійсненні активного контролю поточного тиску у робочих циліндрах з можливістю впливу на його величину. Поставлена задача вирішується тим, що датчики тиску робочих циліндрів програмно з'єднують з системою автоматичного керування пресом, до якої також підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баці та швидкості руху поперечини, при цьому до системи автоматичного керування пресом підключають також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, у відповідності до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму постійно контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу за залежністю пропускної здатності наповнювальної системи 2 35  F  pc  pb  0.5  тр   Vn p     H  g  pmin ,  f  тр   де p c - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа; p b - поточний тиск у наповнювально-зливному баці, МПа;  тр - сумарний коефіцієнт гідравлічного опору наповнювальної магістралі; Vn - швидкість руху поперечини преса, м/с; Fp - активна площа 2 2 робочого циліндра преса, м ; fтр - площа поперечного перерізу наповнювальної магістралі, м ; 40 45 50 3  - щільність робочої рідини, кг/м ; H - різниця рівнів рідини у наповнювально-зливному баці 2 та робочому циліндрі, м; g - прискорення вільного падіння, кг/мс ; pmin - мінімально припустимий тиск у робочому циліндрі при його заповненні рідиною низького тиску, що задається для конкретної гідравлічної системи, МПа, а у випадку невиконання наведеної нерівності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи висоту його підйому. За рахунок того, що датчики тиску робочих циліндрів програмно з'єднують з системою автоматичного керування пресом, до якої також підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баці та швидкості руху поперечини, при цьому до системи автоматичного керування пресом підключають також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, у відповідності до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму постійно контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу за залежністю пропускної здатності наповнювальної системи, а у випадку невиконання цієї залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою 1 UA 79840 U 5 10 15 20 25 30 автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи висоту його підйому забезпечують активний контроль поточного тиску у робочих циліндрах з можливістю впливу на його величину, забезпечуючи найбільш сприятливі умови здійснення заповнення робочих циліндрів рідиною низького тиску. Як результат цього підвищуються надійність та довговічність системи керування гідравлічним пресом при заповненні робочих циліндрів рідиною низького тиску. Запропонований спосіб здійснюється в такій послідовності дій: датчики тиску робочих циліндрів програмно з'єднують з системою автоматичного керування пресом; до системи автоматичного керування пресом підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баці та швидкості руху поперечини, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів; у відповідності до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму постійно контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу за залежністю пропускної здатності наповнювальної системи; у випадку невиконання наведеної нерівності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи висоту його підйому. Приклад здійснення способу. Здійснити контроль поточного тиску в робочих циліндрах гідравлічного преса при їх заповненні рідиною низького тиску можна наступним чином. 1. В системі автоматичного керування пресом програмно пов'язані наступні датчики: тиску робочих циліндрів; тиску рідини у наповнювально-зливному баці; рівня рідини у наповнювально-зливному баці; швидкості руху поперечини. З цими датчиками в межах системи автоматичного керування програмно пов'язують засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів. 2. В систему автоматичного керування закладають алгоритм, у відповідності до якого постійно контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу за залежністю пропускної здатності наповнювальної системи 2 35  F  pc  pb  0.5  тр   Vn p     H  g  pmin ,  f  тр   де p c - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа; p b - поточний тиск у наповнювально-зливному баці, МПа;  тр - сумарний коефіцієнт гідравлічного опору наповнювальної магістралі; Vn - швидкість руху поперечини преса, м/с; Fp - активна площа 2 2 робочого циліндра преса, м ; fтр - площа поперечного перерізу наповнювальної магістралі, м ; 40 3  - щільність робочої рідини, кг/м ; H - різниця рівнів рідини у наповнювально-зливному баці 2 та робочому циліндрі, м; g - прискорення вільного падіння, кг/мс ; pmin - мінімально припустимий тиск у робочому циліндрі при його заповненні рідиною низького тиску, що задається для конкретної гідравлічної системи, МПа. 3. Значення p c надходить до системи автоматичного керування від датчиків тиску робочих циліндрів, p b - від датчиків тиску рідини у наповнювально-зливному баці, 45 50 Vn - від датчика швидкості руху поперечини. Значення H вираховується системою автоматичного керування як різниця між найвищим рівнем рідини у робочому циліндрі та поточним рівнем рідини у наповнювально-зливному баці, що надходить від датчика рівня. Інші величини визначаються параметрами конкретної гідравлічної системи. 4. Системою автоматичного керування здійснюють співставлення величин нерівності (1). У випадку невиконання наведеної нерівності та зменшеної величини поточного тиску рс у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи висоту його підйому. 2 UA 79840 U 5 10 Наведений приклад підтверджує досягнення технічного результату, а саме: підвищення надійності та довговічності системи керування гідравлічним пресом при заповненні робочих циліндрів рідиною низького тиску. Джерела інформації: 1. Патент України № 38880, МПК В21В 15/00. 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. Экспериментальное исследование возвратного хода гидравлического пресса с приводом от HACW / Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: тематичний збірник наукових праць. – Краматорськ: ДДМА, 2004. - С. 84-86. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Спосіб контролю поточного тиску в робочих циліндрах гідравлічного преса при їх заповненні рідиною низького тиску, який полягає у встановленні датчиків тиску у підвідних трубопроводах робочих циліндрів та передачі цих показань аналого-цифровому перетворювачу, який відрізняється тим, що датчики тиску робочих циліндрів програмно з'єднують з системою автоматичного керування пресом, до якої також підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баці та швидкості руху поперечини, при цьому до системи автоматичного керування пресом підключають також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, у відповідності до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму постійно контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу за залежністю пропускної здатності наповнювальної системи 2  Fp      H  g  pmin , pc  pb  0.5   тр   Vn  f  тр   де p c - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа; p b - поточний тиск у наповнювально-зливному баці, МПа;  тр - сумарний коефіцієнт гідравлічного опору наповнювальної магістралі; Vn - швидкість руху поперечини преса, м/с; Fp - активна площа 30 2 2 робочого циліндра преса, м ; f тр - площа поперечного перерізу наповнювальної магістралі, м ;  - щільність робочої рідини, кг/м3; H - різниця рівнів рідини у наповнювально-зливному баці 2 та робочому циліндрі, м; g - прискорення вільного падіння, кг/мс ; pmin - мінімально 35 припустимий тиск у робочому циліндрі при його заповненні рідиною низького тиску, що задається для конкретної гідравлічної системи, МПа, а у випадку невиконання наведеної нерівності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи висоту його підйому. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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