Система наповнення та зливу гідравлічного преса

Реферат: UA 117735 U UA 117735 U 5 10 15 20 25 30 35 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. Відома конструкція системи керування гідравлічним пресом, що має центральний і бічні робочі циліндри, з'єднані з джерелом низького тиску, а також зворотні циліндри. Всі вказані циліндри зв'язані гідролініями з джерелом високого тиску та головним розподільником, обладнаним впускними і зливними керованими клапанами. Одні із клапанів підключені до зворотних циліндрів преса, а інші - до центрального робочого циліндра. Систему оснащено сполученими між собою програмними регулюючими пристроями і засобами регулювання та контролю впускних і зливних клапанів головного розподільника [1]. Відома, вибрана за прототип, система наповнення та зливу гідравлічного кувального преса, яка містить [2]: - наповнювальні клапани, які встановлені у донній частині робочих циліндрів та з'єднують їх через колектор та основний трубопровід низького тиску з наповнювально-зливним баком; - систему гідроліній низького тиску; - розподільну апаратуру керування клапанами. Загальними суттєвими ознаками відомої та системи, що заявляється, є наповнювальні клапани, які встановлені у донну частину робочих циліндрів та з'єднують їх через колектор та основний трубопровід низького тиску з наповнювально-зливним баком, система гідроліній низького тиску та розподільна апаратура керування клапанами. Недоліками відомої конструкції системи керування є низькі надійність, якість та ефективність керування пресом, продуктивність його роботи внаслідок необхідності суттєвого обмеження швидкості переміщення рухомої поперечини на ході наближення для забезпечення відсутності рідинного голодування робочих циліндрів при їх заповненні рідиною низького тиску з наповнювально-зливного бака на ході наближення, а також в період зливу рідини на зворотному ході та упродовж декомпресії робочих циліндрів від високого тиску по закінченні робочого ходу. Це призводить до збільшення часу машинного циклу преса, зменшенню кількості ходів в хвилину та, як результат, зниженню ефективності машини при реалізації технологічного процесу обробки тиском. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення системи наповнення та зливу, в якій шляхом забезпечення відсутності рідинного голодування робочих циліндрів та достатнього резервного об'єму для прийому рідини при її скиданні із системи керування, скорочується час переключення преса з одного етапу машинного циклу на інший. Поставлена задача вирішується тим, що наповнювально-зливний бак максимально наближено до гідравлічного преса та виконано такою ємністю, щоб маневровий об'єм вміщував об'єм рідини, що витісняється з робочих циліндрів при їх декомпресії від високого тиску по закінченні робочого ходу у відповідності до залежності   Wдек  р рх  Wp та на зворотному ході у Eпр відповідності до залежності Wвх  S вх  Fp  Fв , а також об'єм колектора, який розраховується p K  1 , де Wдек , Wвх - об'єми рідини, що витісняється з  Sp 0,5 Vж  3 робочих циліндрів при їх декомпресії та на зворотному ході відповідно, м ; р рх - підвищення за формулою 40 W  Fp 3 тиску в робочих циліндрах на робочому ходу, МПа; W p - об'єм робочих циліндрів м ; Eпр зведений модуль пружності рідини та металоконструкції системи, МПа; S вх , S p - шляхи зворотного ходу та розгону рухомої поперечини преса на ходу наближення відповідно, м/с; F p , 2 3 Fв - площі робочих та зворотних циліндрів відповідно, м ; W - об'єм колектора, м ; p 45 50 перепад тисків між наповнювально-зливним баком та робочими циліндрами при роботі без 3 колектора, МПа;  - щільність робочої рідини, кг/м ; K  - коефіцієнт колектора; Vж   припустима швидкість руху рідини низького тиску у гідролінії "наповнювально-зливний бакробочі циліндри", м/с. Запропонована система керування забезпечує підвищення надійності, якості та ефективності керування пресом, продуктивності його роботи. Максимальне наближення наповнювально-зливного бака до гідравлічного преса та виконання його такою ємністю, щоб маневровий об'єм вміщував об'єм рідини, що витісняється з 1 UA 117735 U 5 10 15 робочих циліндрів при їх декомпресії від високого тиску по закінченні робочого ходу та на зворотному ході, а також об'єм колектора, дозволяє забезпечити відсутність рідинного голодування робочих циліндрів та гарантувати достатній резервний об'єм для прийому рідини при її скиданні із системи керування, що призводить до скорочення часу переключення преса з одного етапу машинного циклу на інший. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено систему наповнення та зливу гідравлічного преса. Система наповнення та зливу гідравлічного преса фіг. 1 вміщує наповнювально-зливний бак 1, систему гідроліній низького тиску та розподільну апаратуру керування клапанами. Наповнювальні клапани 2 встановлені у донній частині робочих циліндрів. Наповнювальні клапани 2 з'єднані з наповнювально-зливним баком 1 через основний трубопровід низького тиску 3 та колектор 4. Наповнювально-зливний бак 1 максимально наближено до гідравлічного преса та виконано такою ємністю, щоб маневровий об'єм вміщував: - об'єм рідини, що витісняється з робочих циліндрів при їх декомпресії від високого тиску по закінченні робочого ходу у відповідності до залежності відповідності до залежності об'єм колектора Wдек  Wвх  S вх  Fp  Fв  ; 4, який розраховується р рх  Wp та на зворотному ході у Eпр за наведеною формулою p K  1  Sp , 0,5 Vж  де Wдек , Wвх - об'єми рідини, що витісняється з робочих циліндрів при їх декомпресії та на 3 зворотному ході відповідно, м ; р рх - підвищення тиску в робочих циліндрах на робочому ході, W  Fp 20 МПа; 3 W p - об'єм робочих циліндрів м ; Eпр - зведений модуль пружності рідини та металоконструкції системи, МПа; S вх , S p - шляхи зворотного ходу та розгону рухомої поперечини преса на ході наближення відповідно, м/с; 25 3 рідини, кг/м ; 30 35 40 45 F p , Fв - площі робочих та зворотних циліндрів відповідно, м ; W - об'єм колектора, м ; p - перепад тисків між наповнювальнозливним баком та робочими циліндрами при роботі без колектора, МПа;  - щільність робочої 2 3 K - коефіцієнт колектора; Vж  - припустима швидкість руху рідини низького тиску у гідролінії "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", м/с. Система наповнення та зливу гідравлічного преса працює таким чином. Колектор 4 завжди заповнений робочою рідиною. Для здійснення рухомою поперечиною ходу наближення зворотні циліндри преса з'єднують зі зливом. Під дією власної ваги поперечина починає рух униз. Робоча рідина у наповнювально-зливному баку 1 знаходиться під низьким тиском (як правило 0,4…0,6 МПа), під дією якого та в наслідок перепаду тисків між наповнювально-зливним баком 1 та робочими циліндрами преса робоча рідина перетікає з наповнювально-зливного бака 1 по основному трубопроводу низького тиску 3 через колектор 4 і наповнювальні клапани 2 до робочих циліндрів. Під час декомпресії робочих циліндрів від високого тиску по закінченні робочого ходу та на зворотному ходу робоча рідина витісняється з робочих циліндрів до наповнювально-зливного бака 1 через наповнювальні клапани 2 та колектор 4 по основному трубопроводу низького тиску 3. Раціонально спроектований за наведеними формулами наповнювально-зливний бак 1 дозволяє розвивати на різних етапах машинного циклу значні швидкості руху поперечини при гарантованій відсутності рідинного голодування робочих циліндрів та достатньому резервному об'ємі для прийому рідини при її скиданні із системи керування. Таким чином, таке виконання системи наповнення та зливу гідравлічного преса забезпечує підвищення надійності, якості та ефективності керування пресом, продуктивності його роботи. Джерела інформації: 1. Danieli open-die forging press // Metallurgical plant and technology. - 2013. - Vol. 36. - P. 8-9. 2. HBE PRESS: Hydraulically powered machinery for forging & forming. - HBE PRESS, 2012. 28p. 50 2 UA 117735 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Система наповнення та зливу гідравлічного преса, що містить наповнювальні клапани, які встановлені у донній частині робочих циліндрів та з'єднують їх через колектор та основний трубопровід низького тиску з наповнювально-зливним баком, систему гідроліній низького тиску та розподільну апаратуру керування клапанами, яка відрізняється тим, що наповнювальнозливний бак максимально наближено до гідравлічного преса та виконано такою ємністю, щоб маневровий об'єм вміщував об'єм рідини, що витісняється з робочих циліндрів при їх декомпресії від високого тиску по закінченні робочого ходу у відповідності до залежності Wдек  р рх Wp Eпр   та на зворотному ході у відповідності до залежності Wвх  S вх  Fp  Fв , а також об'єм колектора, який розраховується за формулою W  Fp p K   1  S p , де Wдек , 0,5 Vж  Wвх - об'єми рідини, що витісняється з робочих циліндрів при їх декомпресії та на зворотному 3 ході відповідно, м ; р рх - підвищення тиску в робочих циліндрах на робочому ході, МПа; W p 15 3 об'єм робочих циліндрів, м ; Eпр - зведений модуль пружності рідини та металоконструкції системи, МПа; S вх , S p - шляхи зворотного ходу та розгону рухомої поперечини преса на ході 2 наближення відповідно, м/с; F p , Fв - площі робочих та зворотних циліндрів відповідно, м ; p - перепад тисків між наповнювально-зливним баком та робочими 3 циліндрами при роботі без колектора, МПа;  - щільність робочої рідини, кг/м ; K  - коефіцієнт колектора; Vж  - припустима швидкість руху рідини низького тиску у гідролінії "наповнювально3 - об'єм колектора, м ; 20 W зливний бак-робочі циліндри", м/с. 3 UA 117735 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4