Оборудование заводов по переработке пластмасс

Система управления гидроприводом

(

В настоящее время существует две принципиально отличных систем управления гидроприводом литьевых машин: аналого­вая система с электрогидравлическими золотниками управле­ния и числовая клапанная система с электрогидравлическим управлением клапанами.

В аналоговой золотниковой системе управления изменение направления потоков масла осуществляется с помощью золот­никовых дистрибуторов, часто называемых просто золотника­ми. Простейший двухпозиционный золотник (рис. 7.24) со­стоит из корпуса 5, в цилиндрическом отверстии которого пе­ремещается цилиндрический плунжер 6 с кольцевыми проточ­ками. В корпусе золотника имеются четыре окна: 7 — для под­вода масла от насосной станции; 4 — для слива масла обратно в бак; 3 и 8 — соединенные трубопроводами с полостями А и Б цилиндра 2. Если плунжер 6 смещен вправо (рис. 7.24, а) -, то через окно 7 и золотник жидкость под давлением (поступает по трубопроводу 3 в полость А, а жидкость из полости Б по трубопроводу 8 через золотник по каналу С поступает к окну 4, через которое она сливается в бак. При этом поршень "1 смещается влево. Если плунжер 6 смещен влево (рис. 7.24,6), то жидкость нагнетается в полость Б. Из полости А жидкость сливается по трубопроводу 3, попадает в золотник и через него поступает в сливную магистраль 4.

Используемое в гидросхемах обозначение двухпозиционного золотника показано на рис. 7.24 справа. Направление потока жидкости, пропускаемой золотником в каждом положении, указано стрелками. Справа на схеме показано стрелками на­правление жидкости, соответствующее рис. 7.24, а. Напорная магистраль Р связана с поршневой полостью цилиндра А, а штоковая полость цилиндра Б — со сливом С. При переклю­чении золотника рабочей становится левая секция (рис. 7.24,6).

В гидросистемах литьевых машин применяют также трех - позиционные золотники (рис. 7.25). Если напорная магистраль Р соединяется через золотник 6 линией 3 с полостью А ци-

Справа показано изображение трехпозиционного золотника, используемое в гидросхемах. Пояснения в тексте.

Линдра (рис. 7.25,а), то жидкость из полости Б по линии 4 через золотник идет на слив С. Поршень движется влево. При другом положении золотника (рис. 7.25, б) направление потока жидкости изменяется. Теперь магистраль Р соединяется по линии 4 с полостью Б, а полость А по линии 3 — со сливом через отверстие в золотнике 6. Поршень перемещается в дру­гую сторону.

Схема трехпозиционного золотника приведена на рис. 7.25 справа. Правая секция соответствует положению золотника, показанному на рис. 7.25, а, а левая — положению золотника, показанному на рис. 7.25,6. Нейтральное положение золотника соответствует средней секции.

Передвижение золотника могут осуществлять электромаг­ниты (электрическое управление) или рабочая жидкость (гид­равлическое управление). На рис. 7.26, а показан золотник с гидравлическим управлением, на рис. 7.26, б, в и г — схемы его работы.

На рис. 7.26, в вспомогательный золотник II передвинут электромагнитом ЭМ2 влево по команде управляющей элект­росистемы. Жидкость из напорной магистрали Р через золот­ник II по линии 5 поступает к левой торцевой полости золот­ника I, который перемещается вправо, и жидкость из напорной магистрали Р через золотник / по линии 3 перетекает в по­лость А гидроцилиндра 2. Из полости Б жидкость сливается по линии 4 в сливную магистраль С. Правая торцевая полость золотника I соединяется по линии 6 через золотник II со слив­ной магистралью. Поршень 1 движется влево. При перемеще­нии золотника II вправо (рис. 7.26, б) жидкость из напорной магистрали Р через золотник II що линии 6 поступает к правой торцевой полости золотника I, перемещая его влево. При этом поршневая полость А соединяется со сливом, а масло из на­порной магистрали. поступает в штоковую полость Б, и пор­шень 1 движется вправо. Если оба электромагнита отключе­ны, то золотник II перемещается пружинами в нейтральное положение (рис. 7.26, г). При этом жидкость из напорной ма­гистрали поступает в обе торцевые полости золотника I, пере­мещая его в нейтральное положение, в котором напорная ма­гистраль соединяется со сливом.

Предохранительный клапан с переливным золотником, при­меняемый для поддержания в гидросистемах постоянного дав­ления, а также для предохранения системы от перегрузок, на схемах обозначается так, как показано на рис. 7.27. При от­крытом кране 5 давление в полости А равно давлению в ма­гистрали 4. При достижении заданного давления, определяемо­го усилием сжатия пружины 7, шариковый клапан открывает­ся, давление в полости А снижается, и золотник 3 под дей­ствием давления жидкости, находящейся в полости Б, смещает­ся влево, соединяя магистраль 4 через магистраль 2 со сливом. Как только давление в магистрали 4 упадет до заданного, кла­пан 6 закроется, и золотник под действием давления жидкости, находящейся в полости 4, переместится вправо, разобщая ма­гистрали 4 и 2. Магистраль 1 служит для дистанционного управления.

Регулирование скорости перемещения поршня гидроцилинд­ра может осуществляться как непрерывным, так и дискретным способом. В первом случае для этой цели применяют регуля­тор расхода жидкости, называемый дросселем; во втором — используют числовые системы управления, состоящие из блока диафрагм и системы клапанов.

Обычный дроссель с ручным управлением (рис. 7.28) со­стоит из регулятора расхода 1 (щель с регулируемым сече­нием), золотникового ірегулятора давления 4, золотникового предохранительного клапана 6 и фиксированного сопротивле­ния 2; напорной магистрали 3, магистрали 7, в которую по­дается рабочая жидкость при заданных величине расхода и давлении, и сливной магистрали 5. Наличие двух регуляторов- давления (4 и 6) обеспечивает постоянство перепада давления на регулируемом сопротивлении 1, что и дает возможность поддерживать заданное значение расхода.

Типичным примером гидравлической системы с электроме­ханическим управлением является приведенная на рис. 7.29 гидравлическая схема литьевой машины Д3328, предназначен­ной для отливки изделий объемом до 63 см3.

Коленчато-рычажный гидравлический механизм смыкания состоит из качающегося цилиндра 25 и системы рычагов 2. Расстояние между плитами регулируется смещением непо­движной траверсы 24, осуществляемым при помощи винтового устройства 1. Литьевое устройство с червячным пластикатором закреплено на станине неподвижно. Бункер 8 установлен над загрузочным отверстием цилиндра 7 и соединен с ним эластич­ным рукавом. В момент закрытия формы плита 5 вместе с пресс-формами смещается вперед (вправо), сжимая располо­женные между гайками 6 пружины. При этом литьевая втулка пресс-формы прижимается к соплу цилиндра 7. Для отрыва литника при раскрытии формы сопло отводится от формы пеіредней подпружиненной плитой 5, начальное положение ко­торой регулируется при помощи упорных гаек и контргаек 6.

Гидросистема состоит из бака 41, фильтра 37, двух насосов 34 и 36 с производительностью соответственно 100 и 8 л/мин, гидромотора привода червяка пластикатора 10, гидроцилинд­ра 11 (поршень которого 12 служит для осевого перемещения червяка при впрыске), качающегося гидроцилиндра 25 (приво­дящего в действие коленчато-рычажный механизм смыкания), серии управляющих золотников, регуляторов давления, дрос­селей и конечных выключателей.

Машину пускают нажатием на кнопку управления. При этом включаются электродвигатель 33 привода масляных насосов, а также электромагниты" 1Э и 2Э, причем 1Э перемещает зо­лотник 30, подключающий к напорной магистрали А регуля­тор давления 29, а 2Э перемещает реверсивный золотник в устройстве 40 влево, соединяя магистраль 28 с магистралью' 27, по которой масло поступает в штоковую полость цилиндра

25. Поршень 23 начинает двигаться вниз, рычаги 2 выпрям­ляются, а плита 3 перемещается по колоннам 4, закрывая форму. В магистрали 27 установлен золотник гидравлической блокировки 22, направляющий масло на слив в том случае, если ограждение формы не задвинуто на место. В конце хода, когда форма закрыта, подвижная плита нажимает на конеч­ный выключатель 1KB, включающий электромагниты ЗЭ и 4Э, причем 4Э перемещает золотник 39 вправо, соединяя магист­рали 28 и 18. При этом масло от высокопроизводительного на­соса 36 поступает в поршневую полость гидроцилиндра впры­ска 11. Электромагнит ЗЭ перемещает золотник 32 вправо, со­единяя магистраль 31 с насосом высокого давления 34. Поток масла от насоса 34, пройдя через обратный клапан 14, сме­щается с потоком масла от насоса 36, нагнетаемым в цилиндр впрыска 11. Вследствие осевого перемещения поршня 12 червяк пластикатора впрыскивает расплав в форму. По мере запол­нения формы давление в системе впрыска увеличивается.

Одновременно увеличивается и давление масла в гидроси­стеме впрыска (магистрали 18 и 31). Когда оно достигает пре­дельного для насоса 31 значения, срабатывает предохранитель­ный клапан 29, и масло от насоса 36 сбрасывается на слив. Давление в магистрали А снижается, и обратный клапан А1 закрывается, отрезая магистраль 28 от насоса 36. Дальнейшее движение поршня осуществляется под действием потока масла, поступающего от насоса высокого давления 33. На этой стадии давление впрыска контролируется регулятором давления 35.

В конце хода червяка, когда заданная доза расплава впрырнута в форму, срабатывает конечный выключатель 2KB, отключающий электромагниты 1Э, 2Э и 4Э. Одновременно- включается реле времени I выдержки материала по давле­нием (на рисунке не показано). По окончании времени вы­держки первое реле времени отключает электромагнит ЗЭ, при этом золотник 32 смещается влево, отсоединяя магистраль 31 от насоса высокого давления. Одновременно включаются реле - времени II (на рисунке не показано), определяющее продол­жительность стадии охлаждения, и электромагниты 5Э и 1Э. Золотник 30 вновь отсоединяет магистраль А от линии слива, а золотник 39, перемешаясь влево, соединяет магистраль 28 с магистралью 15, по которой масло попадает в гидромотор 10. Скорость вращения червяка, приводимого через редуктор 9,. регулируется дросселем 17. По мере накопления дозы расплава червяк смещается вправо, и масло из цилиндра 11 вытесняется поршнем 12 через магистраль 18, золотник 39 и регулятор давления пластикации 38 на слив. В конце хода червяка, когда заданная доза расплава собралась в передней. полости пласти­катора, регулируемый кулачок 16, перемещаемый по штанге 13, нажимает на конечный выключатель ЗКВ, отключающий электромагниты 5Э и 1Э. Насос 36 работает на слив через клапан 29 и золотник 30.

По истечении времени охлаждения реле времени II отклю­чается и включает электромагниты 1Э и 5Э. Золотники 30 и 39 перемещаются, и масло из магистрали 28 поступает по тру­бопроводу 26 в поршневую полость цилиндра 25, поршень ко­торого «перемещается вверх; форма раскрывается. При переме­щении подвижной плиты влево вместе с ней под действием установленных на колонках пружин перемещается и передняя плита 5, жестко соединенная с поршнем 21 цилиндра 19. Это перемещение продолжается до тех пор, пока поршень 21 не перекроет отверстия а и б, через которые масло выходит из цилиндра 19.

В конце хода размыкания подвижная плита действует на конечный выключатель 4KB, отключающий электромагниты 1Э и 6Э и включающий реле времени III (на рисунке не пока­зано), определяющее продолжительность паузы между цик­лами.

Гидроцилиндр 19 предназначен для перемещения передней плиты в наладочном режиме и управляется с помощью золот­ника 20 с ручным управлением.

Начальные и конечные моменты каждой стадии цикла за­даются на таких машинах электрокомандным аппаратом, пред­ставляющим собой ту или иную разновидность центрального • кулачкового контактора, и конечными электромеханическими выключателями, срабатывающими при набегании на них ре­гулируемых упоров или кулачков.

Для достижения высокой точности изготовления отливок необходимо не только уделять большое внимание поддержанию температуры расплава и формы. Не меньшее значение имеет поддержание постоянной температуры масла в системе гидро­привода. Только в том случае, если температура, а следова­тельно, и вязкость масла остаются неизменными, удается до-< биться устойчивой работы гидравлических систем в течение длительного времени. Поэтому гидросистемы современных литьевых машин оснащают теплообменниками для предвари­тельного подогрева масла и холодильниками для отвода из­лишнего тепла. Подогрев масла достигается за счет его цир­куляции через дросселирующий клапан; замеряющий темпера­туру масла датчик присоединен к двухпозиционному ірегуля- тору, управляющему подачей охлаждающей воды в змеевик системы охлаждения. Такая система регулирования, несмотря на простоту, позволяет поддерживать температуру масла с точностью ±2—3°С.