Механико-технологический факультет

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(ВлГУ)

Механико-технологический факультет

 

Кафедра АТП

 

 

«Автоматизация технологических процессов»

Лабораторная работа

Тема: Изучение устройств перемещения и позиционирования

Работу выполнил:

студент гр. ЗАд-115

Кунин А.В.

Работу проверил:

проф. Коростелев В.Ф.

 

Владимир 2018

 

 

Лабораторная работа

Изучение устройств перемещения и позиционирования

 

Описание лабораторного стенда для исследования процессов литья с кристаллизацией под давлением

Программно-аппаратный комплекс предназначен для изучения, использования и исследования процесса литья с кристаллизацией под давлением. Комплекс (рис. 1.1) состоит:

- из пресса ПЛД-300 (1);

- вакуумной системы (2);

- информационно-измерительной системы (3);

- управляющей ЭВМ (IBM Pentium) (4);

- устройства связи с объектом управления (5), а также специальной экспериментальной технологической оснастки.

Пресс представляет собой гидравлическую машину для литья с кристаллизацией под давлением, с горизонтальным расположением основных силовых агрегатов.

Рис. 1.1. Структурная схема комплекса:
ДП – датчик положения; ДД – датчик давления; ДР – датчик разряжения;
ТП – термопары

Основные характеристики пресса ПЛД-300.

Максимальное усилие пресса, развиваемое подвижной плитой........................................................................................ 3 МН (300 тс)
Ход плиты пресса на открывание формы.................. 250 мм
Скорость холостого хода плиты пресса.................... 50 мм/с
Рабочее усилие гидроцилиндра для наложения давления 0,3 МН
Число гидроцилиндров................................................ 2
Расположение гидроцилиндров................................. соосное
Скорость холостого хода............................................. 60 мм/с

Пресс скомпонован как силовой агрегат, состоящий:

- из двух соосных встречно-расположенных гидроцилиндров 8 и 13 (рис. 1.2), развивающих каждый в отдельности усилие 0,3 МН и рассчитанных на перемещение пресс-плунжеров на 150 мм, для непосредственного наложения давления на кристаллизующийся металл;

- гидроцилиндра замыкания формы с мультипликатором давления и клапаном высокого давления 3, причем развиваемое гидроцилиндром 2 усилие ‑ 3 МН, ход ‑ 250 мм.

Рис. 1.2. Усиленный подвижный блок пресса

 

Гидроцилиндры 2, 4, 8 и 13 унифицированы по внутреннему диаметру, который составляет 200 мм. Ход поршня мультипликатора 2, как и ход силового штока гидроцилиндра 4 равен 250 мм, соотношение площадей поршня и штока мультипликатора 1:10, так что давление на поршень гидроцилиндра 4, удерживаемое клапаном 3, при давлении в гидросистеме равном 10 МПа, составляет 100 МПа. Для удержания этого давления гидроцилиндр 4 запрессован в неподвижную плиту 5.

Плита пресса 5 оснащена усиленной направляющей в виде блока, в состав которого наряду с плитой 5 входят также промежуточная плита 7, гильзы 10. Гильзы выполнены с высокой точностью (Н7) как по поверхности контакта с колоннами 11, так и по поверхности запрессовки (h7) в плиты 5 и 7. Необходимую жесткость блоку придает встроенный гидроцилиндр 8.

Из кинематической схемы, приведенной на рис. 1.3, видно, что установка представляет собой горизонтальный гидравлический пресс с мультипликацией усилия, прикладываемого к подвижной плите, которая состоит из двух неподвижных плит 19, 25 и одной подвижной 21, стянутых колоннами 20. Основной гидроцилиндр для перемещения подвижной плиты 21 и создания на отливку технологического давления запрессован в плите 25; он имеет правую и левую рабочие полости, причем в правой установлен рабочий поршень, шток которого через сферический подпятник связан с плитой 21, а в левой смонтирован поршень со штоком 31 гидромультипликатора. Для включения в работу мультипликатора предусмотрено перекрытие гидромагистрали с помощью специального клапана высокого давления 30.

В неподвижной плите 19 установлен вспомогательный гидроцилиндр 18 (гидроцилиндр прессования), поршень и шток 17 которого связаны с одной из формообразующих частей технологической оснастки или с выталкиванием отливки.

На гидравлической схеме пресса (рис. 1.4) использованы следующие обозначения:

ГЦНД – гидроцилиндр наложения давления;

ГЦВ – гидроцилиндр встроенный;

ГЦСЗ – гидроцилиндр силового замыкания;

ГЦМ – гидроцилиндр мультипликатора;

ГЦТ – гидроцилиндр телескопический;

КВД – клапан высокого давления;

ШТ – присоединительная арматура;

Р – распределитель;

Н – гидронасос;

Ф – фильтр;

ДРР – дроссель регулируемый;

КО – клапан обратный;

КП – клапан перепускной;

МН – манометр;

Б – бак сливной.

Для защиты гидросистемы от гидроударов при отключении КВД в соответствующей магистрали предусмотрены КО3 и ДРР3. Плавность отвода ГЦМ контролируется с помощью ДРР4.

Управление работой гидросистемы осуществляется с пульта ручного управления или в автоматическом режиме от системы управления.

Гидропривод (см. рис. 1.4) включает два нереверсивных нерегулируемых насоса с постоянной производительностью (Н1, Н2), два фильтра (Ф1, Ф2), два регулируемых дросселя (ДРР1, ДРР2) с обраными клапанами, два перепускных клапана (КП1 и КП2), два обратных клапана (КО1, КО2), три манометра (МН1, МН2, МНЗ) и бак Б1.

Рис. 1.3. Кинематическая схема пресса:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 15, 16, 32, 33 – трубопровод; 7- гидроцилиндр телескопический первый (ЦТ1); 10 – бак; 12 - короб средний; 13 – гидростанция; 4 – станина; 17, 22, 28 – шток; 18 - гидроцилиндр прессования; 19 - плита правая; 20 – колонна; 21 - плита подвижная; 23 - блок подвижный; 24 – цилиндр; 25 - плита опорная; 26 - гидроцилиндр телескопический второй (ЦТ2); 27- плита левая; 29 - гидроцилиндр силового замыкания, 30 – клапан высокого давления; 31 – мультипликатор

Рис. 1.4. Гидравлическая схема пресса

Электрогидропривод состоит из десяти электрогидравлических переключателей (Р1, Р2, Р4, Р5, Р6, Р7, Р8, Р9, Р10, Р11) и одного клапана высокого давления (КВД). Электрогидравлический дискретный переключатель (Р11) сообщается с полостью цилиндра силового замыкания при движении назад, на напорном трубопроводе стоит регулируемый дроссель (ДРРЗ).

Работа клапана высокого давления происходит следующим образом: при подаче давления с Р7 клапан закрыт и жидкость, находящаяся в штоковой полости цилиндра силового замыкания, оказывается заперта, при этом осуществляется возможность включить в работу мультипликатор давления (с помощью Р8 и Р10); при подаче давления с Р5 клапан высокого давления открывается, при этом можно двигать вперед подвижную плиту при помощи Р5, а не мультипликатором (Р8, Р10) либо сливать рабочую жидкость через Р5 и трубопровод в сливной бак.

Электрогидравлические переключатели (Р1, Р2, Р4, Р5, Р6, Р7, Р8, Р9, Р10, Р11) работают так: электромагнит включен, переключатель соединяет полость цилиндра со сливом; электромагнит выключен, полость цилиндра сообщается с напорной магистралью.