§ 102. Система управления прессом

Управление работой пресса сводится к периодическому чере­дованию включения и выключения муфты и тормоза в соответ­ствующие моменты. При этом обеспечивается некоторое опере­жение выключения тормоза перед включением муфты и выклю­чения муфты перед включением в работу тормоза. Система уп­равления работой этих устройств или пневматическая (управле­ние от педали). или электропневматическая (управление кнопочное или от педали). Обе эти системы обеспечивают выполне­ние трех режимов работы пресса:

1) единичных ходов ползуна, не зависящих от продолжи­тельности нажатия на педаль;

2) автоматических непрерывных ходов ползуна, продолжаю­щихся все время» пока нажата педаль;

3) коротких, толчковых перемещений ползуна, величина хо­да которого зависит от продолжительности нажатия на педаль (при чисто пневматической системе управления) или на кнопку (электропневматическая система).

Пневматическая система управления прессом. По этой систе­ме (рис. 272) управляются: муфта 26, ленточный тормоз 6 и тормоз маховика 11. Уравновешивающие цилиндры 5, находя­щиеся под постоянным давлением сжатого воздуха, не управ­ляются. Сжатый воздух из магистрали проходит в резервуар 10

(ресивер) через запорный вентиль 24, обратный клапан 23, редукционный клапан 22. который регулируется на заданное давление воздуха, отмечаемое манометром 21, через предохра­нительный клапан 20.

В системе имеется воздухораспределительный кран 14, кото­рый можно при помощи рукоятки устанавливать в четыре рабо­чие положения, соответствующие: I — включению в работу тормоза маховика, II — единичным ходам пресса; III — толчко­вым перемещениям ползуна; IV— автоматическим ходам пресса.

Единичные ходы. Если рукояткой 19 распределитель­ный кран 14 установлен в положение II, соответствующее еди­ничным ходам пресса (см. рис. 272), то при нажатии педали сжатый воздух под определенным давлением, установленным редукционным клапаном 22, поступает из резервуара 10 через впускной клапан 17 педали 18 и распределительный кран 14 в среднюю часть нижней полости клапана единичных ходов 13. Этот клапан нижней пружиной 15 удерживается в верхнем по­ложении, и сжатый воздух может проходить через нижнее от­верстие в трубопровод, соединяющий низ клапана единичных ходов 13 с распределительным краном 14. Кран 14 установлен так, что сжатый воздух далее может пройти в нижнюю полость золотника управления 9. Под давлением этого воздуха золот­ник 9 перемещается вверх и верхней полкой вначале откроет канал, ведущий к цилиндру 8 ленточного тормоза 6, а затем — канал, идущий от золотника управления 9 к нижней полости (под поршнем) золотника 4 муфты 26.

Таким образом, сжатый воздух сначала из резервуара 10 через масленку 7 поступает в цилиндр 8 тормоза и выключает тормоз 6, а затем попадает под поршень золотника 4 управле­ния муфтой, отжимает его вверх и верхней полкой открывает канал для впуска в цилиндр фрикционной муфты сжатого воз­духа, поступающего в среднюю часть золотника 4 непосредст­венно из резервуара 10 вместе с распыленной смазкой из мас­ленки 25. Произойдет включение фрикционной муфты, и ползун начнет двигаться вниз. При подходе к нижнему положению пол­зун воздействует на шток 12 клапана единичных ходов 18, пере­двигает последний так, что вначале поршнем перекроется про­ход от среднего канала к нижнему, а затем откроется верхний* клапан на выпуск воздуха в атмосферу через обводной канал из нижней полости корпуса клапана 13. Давлением сжатого воз­духа, поступающего в среднюю часть корпуса клапана 18, пор­шень этого клапана в дальнейшем удерживается в нижнем по­ложении (пружина 15 сжата). Поскольку нижняя полость корпу­са клапана единичного хода 13 соединена с нижним пространством под золотником управления 9, то воздух оттуда также выйдет в атмосферу через верхний клапан единичного хода 13 и каналы в штоке 12.

Вследствие того, что у золотника 9 площадь нижнего порш­ня больше, чем у верхнего, под действием разности усилий на эти площади от давления сжатого воздуха, поступающего из резервуара 10 через масленку 7 в среднюю часть золотника, по­следний стремится опуститься. Однако ролик 2 будет находить­ся в это время на выступе А—Б—В копира 1 и поэтому золот­ник 9 опуститься не может. Только в тот момент, когда криво­шипный вал повернется настолько, что ролик 2 будет катиться по поверхности В—Г копира 1, золотник 9 несколько опустится и откроет на выхлоп в атмосферу окна, соединяющие его с низом золотника 4 управления муфтой 26. Площадь нижнего поршня золотника 4 управления муфтой больше, чем площадь его верх­него поршня, и поэтому сжатый воздух, поступающий в среднюю часть золотника 4 из резервуара 10 через масленку 25, передви­нет золотник 4 вниз.

При передвижении золотника 4 верхний поршень его сначала перекроет каналы, идущие к муфте 26, а затем откроет их на выхлоп воздуха из-под поршня фрикционной муфты (см. рис 266), отчего муфта выключится. К этому времени кривошип­ный вал успеет повернуться еще на некоторый угол, и ролик 2 покатится по участку Г—Д профиля копира 1, отчего золотник управления 9 передвинется еще на некоторый путь вниз, обеспе­чивая выхлоп в атмосферу воздуха из-под поршня в цилиндре 8 ленточного тормоза 6. Сначала выключается фрикционная муф­та, а затем включается тормоз, останавливающий систему под­вижных частей пресса вблизи крайнего верхнего положения пол­зуна.

Выключение муфты и остановка подвижных частей пресса в верхнем положении производится автоматически, независимо от того, продолжает ли педаль оставаться нажатой. Для повторно­го хода необходимо отпустить педаль и этим выпустить в атмо­сферу через выпускной клапан 16 педали сжатый воздух, дей­ствующий на поршни клапана единичного хода 13. Тогда пру­жина 15 передвинет клапан 13 так, что вначале закроется вы­пуск воздуха через обводной канал в атмосферу, а затем, сжи­мая верхнюю (менее сильную) пружину, поршень откроет и соединит средний канал с нижним. При нажатии педали цикл повторится.

Толчковые перемещения ползуна. Распредели­тельный кран устанавливается в третье положение, при котором воздух из резервуара 10 (см. рис. 272) через торцовое сверление в распределительном кране попадает в цилиндр 3 отключения ролика 2. При ненажатой педали полость под поршнем золотни­ка 9 соединена через распределительный кран 14 и выпускной клапан 16 педали с атмосферой. Поэтому как цилиндр 8 ленточ­ного тормоза, так и низ золотника 4 управления муфтой соеди­нены с атмосферой. Значит, муфта выключена, а тормоз включен.

При нажатии на педаль золотник управления 9 поднимется сжатым воздухом, поступающим от впускного клапана 17 педа­ли, отчего подается из резервуара 10 сжатый воздух в цилиндр 8 тормоза 6, который выключается, а затем сжатый воздух посту­пает через золотник 9 к золотнику 4 управления муфтой, подни­мает его и включает подачу сжатого воздуха в цилиндр муфты. Как только педаль будет отпущена, так из-под низа золотника 9

воздух через выпускной клапан 16 педали будет выпущен, и зо­лотник 9 встанет в нижнее положение, причем муфта выключит­ся, а затем включится тормоз и остановит систему в любом по­ложении. Таким образом, ход ползуна зависит от длительности нажатия на педаль, и как только педаль будет отпущена, так система будет остановлена тормозом в любом желаемом поло­жении.

Автоматические ходы. Распределительный кран уста­навливается в положение IV, отчего низ золотника управления 9 (см. рис. 272) соединяется с клапанной коробкой педали 18 и если она не нажата, то под золотником 9 действует атмосферное давление, и золотник передвигается вниз. При таком положении золотника 9 муфта выключена, а тормоз включен, и система подвижных частей пресса удерживается в верхнем положении.

После нажатия педали сжатый воздух через впускной кла­пан 17 педали попадает через распределительный кран 14 под золотник управления 9, отчего последний поднимается и выклю­чает тормоз, а затем включает фрикционную муфту.

Так как клапан 13 единичных ходов отключен распределительным краном 14 от пневматической системы, и ролик 2 все время, пока нажата педаль, отодвинут поршеньком 5 и штоком

золотника 9 от копира 1, то, пока нажата педаль, муфта будет включена, а тормоз — отключен. Если отпустить педаль, то всту­пит в действие копир 1, и, как при единичном ходе, ползун будет остановлен тормозом в верхнем положении.

Таким образом, при нажатой педали будут совершаться не­прерывные ходы пресса и, если педаль отпустить в любой момент

хода ползуна, то система подвижных частей после завершения полного хода будет остановлена в верхнем положении.

Торможение маховика. Для ускорения остановки маховика после выключения электродвигателя у маховика горячештамповочных кривошипных прессов имеется тормоз колодоч­ного типа пневматического действия (рис. 273), управляемый распределительным краном 14 (см. рис. 272). При установке

распределительного крана в положение 1 воздух из резервуа­ра 10 поступает через кран 14 в цилиндр тормоза маховика 11, поэтому колодка прижимается к ободу маховика (см. рис. 273). Во избежание перегрева тормозной колодки эту операцию реко­мендуется производить с перерывами, то включая на 3—5 сек, то выключая тормоз для его охлаждения.

Электропневмати­ческая система управ­ления прессом. При электропневматической системе прессом уп­равляют при помощи электрического тока, пропускаемого через соленоиды, открываю­щие или закрываю­щие клапаны управле­ния фрикционной пнев­матической муфтой сцепления и ленточным тормозом. Колодочный тормоз у маховика уп­равляется специальной рукояткой 1 (рис. 274), открывающей каналы на впуск сжатого воз­духа в цилиндр тормо­за или на выпуск из не­го воздуха в атмос­феру.

При помощи элект­ропневматической си­стемы можно осущест­влять те же три режи­ма работы пресса, что и при использовании пневматической систе­мы.

Единичные ходы. Выключаются контакты 15, 19, 24 (рис. 275). Переключатель 7 устанавливается в положение 1. Электроток при замкнутом выключателе 8 и отпущенной педали 14 проходит через контакты а и б (рис. 276), далее — через замк­нутые контакты 13, 10 (см. рис. 275) и катушку 11, замыкающую контакты 9 и 17, вследствие чего ток пойдет прямо через контак­ты 9 и 10 в катушку 11.

При нажатии на педаль размыкаются контакты а и б (см. рис. 276) и замыкаются контакты в и г. Ток при замыкании контактов в и г пойдет через катушку 12, замыкающую контакты 16 и 25. При замыкании контакта 16 ток идет через катушку 18, которая замкнет контакты 1 и 3, отчего сработает соленоид 2 клапана тормоза. Кроме того, катушка 18 замкнет контакты 20 и 22 и одновременно разомкнет контакт 13, находящийся между

педалью и катушкой 11, ток к которой течет через контакты 9 и 10. При замыкании контакта 20 ток пойдет также в катушку 18 через замкнутый контакт д, управляемый копиром включения и роликом (рис. 277), а через контакт 22 (см. рис. 275) и контакте (см, рис. 277), управляемый также копиром и роликом, — в катушку 21. Последняя замыкает контакты 4 и 6 у соленоида 5 клапана муфты и таким образом включает его в работу. Кроме того, катушка 21 замыкает контакт 23 и размыкает контакт 10 у

катушки 11. Вследствие этого в катушку 11 ток перестает посту­пать что размыкает контакты 9 и 17. Однако ток в катушку 18 будет поступать через контакты д и 20.

Пневматическая часть электропневматической системы уп­равления прессом устроена следующим образом. В резервуар 25 (рис 278) сжатый воздух поступает из пневматической цеховой сети через соответствующий вентиль 19, обратный клапан 22, редукционный клапан 24 и манометр 26. Для выпуска воздуха из сети установлен кран 23. Такой же кран для выпуска возду­ха установлен в днище резервуара 25. При нажатии на педаль и размыкании контактов а и в (рис. 277) сначала сработает со­леноид 10 (рис 278) тормоза и втянет сердечник. При этом вна­чале закроется клапан выпуска 7, а затем откроется клапан впуска 8 сжатого воздуха из резервуара 25 в цилиндр 6 тормо­за. Тормоз выключится из работы, а затем уже сработает соле­ноид 27 клапана муфты. Соленоид втянет сердечник и поднимет толкатель 30 рычагом 31. Толкатель закроет нижний клапан 29 выпуска и откроет верхний клапан 28 впуска сжатого воздуха в клапан 20 управления муфтой 32.

Сжатый воздух от клапана 28 соленоида 27 попадает в верх­нюю полость корпуса клапана муфты и отжимает верхний кла­пан 20, упирая его' в седло. При этом сжимаются пружины, на­ходящиеся между верхним 20 и нижним 21 клапанами. Сила их сжатия плюс давление на стержень и круглые гайки в полости клапана 20 окажутся достаточными для преодоления действия нижней пружины, от сжатия которой откроется нижний кла­пан 21 на впуск сжатого воздуха из резервуара 25 в цилиндр фрикционной муфты 32, и муфта включится.

Круглые гайки на стержне нижнего клапана, являющиеся направляющими поршнями в полости верхнего клапана, про­скальзывают в ней, как в цилиндре, отчего ход верхнего клапа­на 20 не совпадает по времени и величине с ходом нижнего 21. При совершений обратного хода ползуна в момент недохода на 120^o до крайнего верхнего положения эксцентрика коренного вала копир 2 (см. рис 277) набежит на ролик 1 выключателя, поднимет его на первую ступень, отчего выключится контакт е (см. рис. 275) и прекратится подача тока в катушку 21 *. Ка­тушка разомкнет контакты 6 и 4 соленоида 5 клапана муфты.

Соленоид 27 (рис. 278) выключится, и рычаг 31 передви­нется в обратном направлении, отчего клапан 28 закроется, а клапан 29 откроется для выпуска в атмосферу воздуха из по­лости над поршнем клапана 20. Вследствие этого клапан 21 за­кроется, а клапан 20 откроется. Воздух из-под поршня фрик­ционной муфты выйдет в атмосферу, т. е. муфта выключится.

* Контакты 19 и 24 разомкнуты, поэтому ток в катушку 21 поступал только через контакт е (см. рис. 276) и 22.

Так как с момента выключения соленоида 27 до момента вы­пуска сжатого воздуха из-под поршня фрикционной муфты про­ходит известное время, то фактически муфта выключится, когда коренной вал повернется еще на некоторый угол.

К этому моменту копир 2 (см. рис. 277) набежит наиболее выступающей ступенькой на ролик 1 выключателя. Ролик допол­нительно повернет рычаг на соответствующий угол и выключит контакт д. Вследствие этого прекратится подача тока в катушку 18* (см. рис. 275), и последняя выключит контакты 1 и 3 у со­леноида 2 клапана тормоза. Соленоид 10 (см. рис. 278) выклю­чится и пружина 9 переключит клапаны тормоза на выпуск воз­духа из-под поршня тормоза в атмосферу. Произойдет включе­ние тормоза в работу. Кроме того, при прекращении подачи тока в катушку 18 (см. рис. 275) последняя выключит контакты 20 и 22 и, наоборот, включит контакт 13, установленный на пути от педали к катушке 11. Таким образом обеспечивается выклю­чение муфты, торможение и остановка подвижных частей пресса в верхнем положении после совершения одного хода независимо от продолжительности нажатия на педаль.

Для повторного хода нужно отпустить педаль, чтобы через контакты а и б (см. рис. 275) пропустить ток в катушку 11 (см. рис. 275), замыкающую контакты 9 и 17, после чего все элемен­ты электрической схемы будут находиться в исходном поло­жении, поскольку ролик выключателя при остановке коренного вала будет на поверхности копира малого радиуса, и контак­ты д и е замкнутся (см. также контакты е и д на рис. 277). При повторном нажатии на педаль описанный цикл повто­рится.

Устройство для уравновешивания подвижных частей пресса работает по чисто пневматической системе. В нижнюю полость уравновешивающего цилиндра 2 (см. рис. 278) сжатый воздух поступает из специального резервуара и непрерывно воздейст­вует на нижнюю площадь поршня, находящегося в этом цилинд­ре. В резервуар уравновешивающего устройства воздух посту­пает из цеховой пневматической сети через соответствующий вентиль 19, редукционный клапан /6, манометр 15 и обратный клапан 14. Верхняя полость уравновешивающего цилиндра 2 со­единена с атмосферой через обратный клапан 1.

При подъеме поршня из верхней полости цилиндра 2 воздух вытесняется через обратный клапан 4 в трубопроводы с треххо­довым краном 5, с обратным клапаном 17 и выпускным краном 18, используемым для выпуска воздуха из верхней полости ци­линдра при наладке инструмента с целью обеспечения полного уравновешивания подвижных частей пресса в любом положении хода ползуна. Трехходовым краном 5 в верхней части цилиндра

* контакт 17 был выключен ранее, при прекращении подачи тока в катушку 11, а контакт 19 не включён.

2 можно регулировать давление воздуха, выпуская его в ат­мосферу или добавляя свежую порцию из пневматической цехо­вой сети. Чтобы в верхней части цилиндра 2 давление воздуха не превышало заданной величины, предусмотрен предохрани­тельный клапан 1, отрегулированный на заданное предельное давление.

Остановка маховика после выключения электродвигателя производится тормозом, управляемым рукояткой 13. Чтобы тор­мозная колодка не перегрелась, этой рукояткой периодически переключают золотничок на впуск воздуха из пневматической це­ховой сети в цилиндр 12 и на выпуск из него в атмосферу, при­чем поршень цилиндра воздействует на тормозную колодку 11, прижимая или отводя ее от обода маховика.

Автоматические ходы. Для осуществления автомати­ческих ходов пресса следует замкнуть выключатели 8, 17 и 24 (см. рис. 275) и установить переключатель 7 в положение 1, как при единичном ходе. При нажатии на педаль 14 включаются ка­тушки 12, 18 и 21, причем при включении катушки 21 прекра­щается подача тока в катушку 11 (выключается контакт 10), и она выключает контакты 9 и 19, что не меняет работы остальных узлов электрической системы.

Не меняет ничего также выключение и обратное включение контактов д и е, осуществляемое копиром 3 и роликом 1 вы­ключателя (см. рис. 277), поскольку в катушку 18 (см. рис. 275) ток будет поступать (при прерванном контакте д) через кон­такт 16 и замкнутый выключатель 17. В катушку 21 ток пойдет через контакт 25, выключатель 24 и далее параллельно через контакты 22 и 23 независимо от того, включен или выключен контакт е. Пока нажата педаль, будут совершаться непрерыв­ные ходы пресса. При освобождении педали прекратится пода­ча тока в катушку 12, которая выключит контакты 16 и 25, и ток в катушки 18 и 21, управляющие соленоидами тормоза и муфты, будет проходить только через контакты д и е, управляе­мые копиром и роликом выключателя. Поэтому если педаль от­пустить, то независимо от момента освобождения педали система подвижных частей будет остановлена в верхнем положении ко­пиром и роликом выключателя контактов д и е в том порядке, в каком было описано при рассмотрении единичных ходов (сна­чала выключится контакт е, выключающий муфту, а затем кон­такт д, включающий тормоз в работу).

Толчковые (короткие) перемещения ползуна. Для толчкового (короткого) перемещения ползуна, чем поль­зуются при наладке штампов, замыкают выключатель 15 (см. рис 275), а переключатель 7 устанавливают в положение III, Выключатели 8, 17 и 24 размыкают. От нажатия на кнопку 26 (толчковые ходы) ток начинает поступать в катушку 18, а за­тем— в катушку 21; это обеспечивает включение соленоида 2 тормоза. Тормоз выключается, а затем соленоид 5 муфты включает

последнюю в работу. От длительности нажатия на кноп­ку 26 зависят больший или меньший путь перемещения ползуна.

Прекращение нажатия на кнопку 26 приостановит подачу то­ка в катушки 18 и 21, и соленоиды в обратном порядке выключат муфту и включат тормоз, останавливающий подвижные части пресса в любом прерванном положении. Линия на контактах д и е будет обесточена. Поэтому включение или выключение кон­тактов д и е, производимое копиром 2 (см. рис. 277) и роли­ком /, никакого значения не имеет.

Кнопку 27 (см. рис. 275) используют для включения и вы­ключения муфты в процессе наладки ее работы при выключен­ном электродвигателе. Пуск электродвигателя для приведения пресса б действие производится путем нажатия на специальную пусковую кнопку. Для остановки электродвигателя имеется кноп­ка «стоп» (см. § 119), В системе предусматривают возможность переключения электродвигателя на обратный ход, что иногда не­обходимо при наладке штампов и выведения пресса из состоя­ния распора. Штепсель 28 используется для осветительных целей.