Спосіб прискореного заповнення робочих циліндрів гідравлічного преса рідиною низького тиску на ході наближення рухомої поперечини до поковки

Номер патенту: 116202

Опубліковано: 10.05.2017

Автор: Корчак Олена Сергіївна

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб прискореного заповнення робочих циліндрів гідравлічного преса рідиною низького тиску на ході наближення рухомої поперечини до поковки, який полягає у тому, що примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, робочі циліндри заповнюють рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака через відкритий наповнювально-зливний клапан, який відрізняється тим, що датчики тиску робочих циліндрів програмно вмикають у систему автоматичного керування пресом, до якої підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баку, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, відповідно до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за залежністю:

,

де  - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа;

 - поточний тиск у наповнювально-зливному баку, МПа;

 - щільність робочої рідини, кг/м3;

Kнз- коефіцієнт, що характеризує параметри гідролінії "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", м3/кг;

 - приведений коефіцієнт гідравлічного опору гідролінії "наповнювально-зливний бак-робочі циліндри";

 - коефіцієнт гідравлічного опору повністю відкритого зливного клапана зворотних циліндрів;

 - коефіцієнт якості гідролінії "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак";

tвід,  - час відкриття та поточна величина часу підйому зливного клапана зворотних циліндрів, м;

 - показник виду конструктивної характеристики зливного клапана зворотних циліндрів;

, ,  - приведені довжини гідроліній "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак" та "акумулятор - зрівноважувальні циліндри" відповідно, м;

 - прискорення вільного падіння, кг/мс2;

 - різниця рівнів рідини у наповнювально-зливному баку та робочих циліндрах, м,

а у випадку невиконання наведеної залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття.

Текст

Реферат: Спосіб прискореного заповнення робочих циліндрів гідравлічного преса рідиною низького тиску на ході наближення рухомої поперечини до поковки полягає у тому, що примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, робочі циліндри заповнюють рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака через відкритий наповнювально-зливний клапан. Датчики тиску робочих циліндрів програмно вмикають у систему автоматичного керування пресом, до якої підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баку, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів. Відповідно до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за заданою залежністю. У випадку невиконання наведеної залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття. UA 116202 U (54) СПОСІБ ПРИСКОРЕНОГО ЗАПОВНЕННЯ РОБОЧИХ ЦИЛІНДРІВ ГІДРАВЛІЧНОГО ПРЕСА РІДИНОЮ НИЗЬКОГО ТИСКУ НА ХОДІ НАБЛИЖЕННЯ РУХОМОЇ ПОПЕРЕЧИНИ ДО ПОКОВКИ UA 116202 U UA 116202 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. 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 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 через відкритий наповнювально-зливний клапан [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, робочі циліндри заповнюють рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака через відкритий наповнювально-зливний клапан. 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 невзаємозв'язана робота зливного клапана зворотних циліндрів та наповнювально-зливної системи. Тому швидкість опускання рухомої поперечини обмежують, що призводить до зниження ефективності роботи гідравлічного пресу внаслідок суттєвого подовження ходу наближення. В основу корисної моделі поставлена задача: підвищення ефективності, 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 ході наближення рухомої поперечини до поковки та здійсненні активного контролю поточного тиску у робочих циліндрах з можливістю впливу на його величину. Поставлена задача вирішується тим, що датчики тиску робочих циліндрів програмно вмикають у систему автоматичного керування пресом, до якої підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баку, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, відповідно до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим,визначеним у даний момент часу з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за залежністю: 40    t 2n    dp p 2 2   pp  pб  5,5  K нз нз  кл 1   в ід  1      t 2n    dt     ,         K нз (Lнз  Lв  L зр ) d2pp dt 2    g  hp де p p - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа; pб - поточний тиск у 3 наповнювально-зливному баку, МПа;  - щільність робочої рідини, кг/м ; Kнз - коефіцієнт, що 3 45 характеризує параметри гідролінії "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", м /кг; нз приведений коефіцієнт гідравлічного опору гідролінії "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри"; кл - коефіцієнт гідравлічного опору повністю відкритого зливного клапана зворотних циліндрів;  - коефіцієнт якості гідролінії "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак"; tв ід , t - час відкриття та поточна величина часу підйому зливного клапана зворотних циліндрів, 50 м; n - показник виду конструктивної характеристики зливного клапана зворотних циліндрів; Lнз , Lзв , L зр - приведені довжини гідроліній "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак" та "акумулятор - зрівноважувальні циліндри" 1 UA 116202 U 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 відповідно, м; g - прискорення вільного падіння, кг/мс ; hp - різниця рівнів рідини у наповнювально-зливному баку та робочих циліндрах, м, а у випадку невиконання наведеної залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття. За рахунок того, що датчики тиску робочих циліндрів програмно вмикають у систему автоматичного керування пресом, до якої підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баку, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, відповідно 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 з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за відповідною залежністю, а у випадку її невиконання та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття, забезпечується активний контроль поточного тиску у робочих циліндрах з можливістю впливу на його величину, створюючи найбільш сприятливі умови здійснення прискореного заповнення робочих циліндрів рідиною низького тиску. Як результат цього - підвищуються ефективність, надійність та довговічність системи керування гідравлічним пресом при заповненні робочих циліндрів рідиною низького тиску. Запропонований спосіб здійснюється в такій послідовності дій: для здійснення ходу наближення поперечини до поковки примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан; рухома поперечина під дією своєї ваги рухається униз, а робочі циліндри заповнюються рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака через відкритий наповнювальнозливний клапан; датчики тиску робочих циліндрів програмно вмикають у систему автоматичного керування пресом, до якої підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баку, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів; відповідно 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 з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за відповідною залежністю; у випадку невиконання наведеної залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття. Приклад здійснення способу Здійснити прискорене заповнення робочих циліндрів гідравлічного преса рідиною низького тиску на ході наближення рухомої поперечини до поковки можна наступним чином. 1. В системі автоматичного керування пресом програмно пов'язують наступні датчики: - тиску робочих циліндрів; - тиску рідини у наповнювально-зливному баку; - рівня рідини у наповнювально-зливному баку. З цими датчиками в межах системи автоматичного керування програмно пов'язують засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів. 2. Примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, робочі циліндри заповнюють рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака через відкритий наповнювально-зливний клапан. 3. Відповідно 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 з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за залежністю: 2 UA 116202 U    t 2n    dp p 2 2   pp  pб  5,5  K нз нз  кл 1   в ід  1      t 2n    dt     , (1)         K нз (Lнз  L зв  L зр ) d2pp dt 2    g  hp де p p - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа; pб - поточний тиск у 3 наповнювально-зливному баку, МПа;  - щільність робочої рідини, кг/м ; Kнз - коефіцієнт, що 3 5 характеризує параметри гідролінії "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", м /кг; нз приведений коефіцієнт гідравлічного опору гідролінії "наповнювально-зливний бак-робочі циліндри"; кл - коефіцієнт гідравлічного опору повністю відкритого зливного клапана зворотних циліндрів;  - коефіцієнт якості гідролінії "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак"; tв ід , t - час відкриття та поточна величина часу підйому зливного клапана зворотних циліндрів, 10 м; n - показник виду конструктивної характеристики зливного клапана зворотних циліндрів; L нз, L зв, L зр - приведені довжини гідроліній "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак" та "акумулятор - зрівноважувальні циліндри" 2 відповідно, м; g - прискорення вільного падіння, кг/мс ; hp - різниця рівнів рідини у 15 20 25 30 35 40 45 наповнювально-зливному баку та робочих циліндрах, м. 4. Значення p p надходить до системи автоматичного керування від датчиків тиску робочих циліндрів, pб - від датчиків тиску рідини у наповнювально-зливному баку. Значення h y p вичислюється системою автоматичного керування як різність між найвищим рівнем рідини у робочих циліндрах та поточним рівнем рідини у наповнювально-зливному баку, що надходить від датчику рівня. Інші величини визначаються параметрами конкретної гідравлічної системи. 4. Системою автоматичного керування здійснюють співставлення величин залежності (1). У випадку невиконання наведеної залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим, системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття. Наведений приклад підтверджує досягнення технічного результату, а саме: підвищення ефективності, надійності та довговічності системи керування гідравлічним пресом при заповненні робочих циліндрів рідиною низького тиску. Джерела інформації: 1. Design and Analysis of the Low-Speed Hydraulic Control System of 3,15 MN Forging Press / Y.B. Li, M.H. Huang, Q. Pan, M. Chen // Advanced Materials Research. - 2013. - Vol. 690-693. - P. 2210-2217. 2. Снижение колебаний давления в наполнительно-сливном трубопроводе гидросистемы ковочного пресса / М.Е. Гойдо, В.В. Бодров, P.M. Багаутдинов, М.А. Алексеев // КШП. ОМД. 2005. - № 4. - С. 30-36. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб прискореного заповнення робочих циліндрів гідравлічного преса рідиною низького тиску на ході наближення рухомої поперечини до поковки, який полягає у тому, що примусово відкривають зливний клапан зворотних циліндрів та наповнювально-зливний клапан, поперечина під дією своєї ваги рухається униз, робочі циліндри заповнюють рідиною низького тиску із наповнювально-зливного бака через відкритий наповнювально-зливний клапан, який відрізняється тим, що датчики тиску робочих циліндрів програмно вмикають у систему автоматичного керування пресом, до якої підключають датчики тиску і рівня рідини у наповнювально-зливному баку, а також засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, відповідно до закладеного в систему автоматичного керування алгоритму контролюють показники зазначених датчиків та порівнюють поточний тиск у робочих циліндрах з розрахунковим, визначеним у даний момент часу з урахуванням змінного гідравлічного опору зливного клапана зворотних циліндрів за залежністю: 3 UA 116202 U    t 2n    dp p  2 в ід 2   pp  pб  5,5  K нз нз  кл 1    1      t 2n    dt            ,    K нз (Lнз  Lв  L у р) d2pp    g  hзp dt 2 де p p - величина поточного тиску у робочих циліндрах, МПа; 5 10 15 p б - поточний тиск у наповнювально-зливному баку, МПа; 3  - щільність робочої рідини, кг/м ; Kнз- коефіцієнт, що характеризує параметри гідролінії "наповнювально-зливний бак - робочі 3 циліндри", м /кг; нз - приведений коефіцієнт гідравлічного опору гідролінії "наповнювально-зливний бак-робочі циліндри"; кл - коефіцієнт гідравлічного опору повністю відкритого зливного клапана зворотних циліндрів;  - коефіцієнт якості гідролінії "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак"; tвід, t - час відкриття та поточна величина часу підйому зливного клапана зворотних циліндрів, м; n - показник виду конструктивної характеристики зливного клапана зворотних циліндрів; Lнз , L зв , L зр - приведені довжини гідроліній "наповнювально-зливний бак - робочі циліндри", "зворотні циліндри - наповнювально-зливний бак" та "акумулятор - зрівноважувальні циліндри" відповідно, м; 2 g - прискорення вільного падіння, кг/мс ; h p - різниця рівнів рідини у наповнювально-зливному баку та робочих циліндрах, м, 20 а у випадку невиконання наведеної залежності та зменшеної величини поточного тиску у порівнянні з розрахунковим системою автоматичного керування діють на засоби регулювання і контролю зливного клапана зворотних циліндрів, змінюючи його опір та час відкриття. Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: B30B 15/16, B30B 15/00

Мітки: спосіб, низького, наближення, циліндрів, прискореного, ході, поперечини, робочих, преса, гідравлічного, поковки, рідиною, заповнення, тиску, рухомої

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-116202-sposib-priskorenogo-zapovnennya-robochikh-cilindriv-gidravlichnogo-presa-ridinoyu-nizkogo-tisku-na-khodi-nablizhennya-rukhomo-poperechini-do-pokovki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб прискореного заповнення робочих циліндрів гідравлічного преса рідиною низького тиску на ході наближення рухомої поперечини до поковки</a>

Подібні патенти