Прессование. Гидравлический пресс.Лабораторный практикум
.pdf
правляет поток масла от шестеренчатого насоса на слив масла в маслобак. Дальнейшее перемещение ползуна пресса вниз до полного смыкания прессформы и нарастания давления происходит под воздействием потока масла от поршневого насоса.
Рис. 5. Гидравлическая схема пресса с индивидуальным приводом.
При достшении заданной величины рабочего давления электроконтактный манометр (9) пресса дает команду на отключение электродвигателя. Все электромагниты обесточивается, золотник управления и золотник переключения устанавливаются под действием пружин в исходное
11
www.mitht.ru/e-library
положение. Запорный клапан опускается и перекрывает выход масла из верхней полости рабочего цилиндра пресса. Происходит выдержка под давлением прессуемого изделия в течение времени, устанавливаемого реле времени. Гидроагрегат обеспечивает с помощью электросхемы пресса подачу масла в случае падения давления во время выдержки, с последующим отключением электродвигателя.
После окончания выдержки под давлением реле времени
подает команду на включение электродвигателя и электромагнитов I, Ш, IV. Золотник переключения устанавливается, в крайнее правое, золотник реверса в крайнее левое положения, а разгрузочный золотник переключает поток масла от шестеренчатого насоса на слив в маслобак. При этом поток масла из линии управления через золотник управления электромагнита (1) по трубопроводу действует на поршень (13) запорного клапана. Поршень опускается, средняя полость запорного клапана соединяется со сливом. Запорный клапан поднимается и открывает выход масла из верхней полости цилиндра пресса на слив. Поток масла от поршневого насоса начинает поступать в нижнюю полость цилиндра пресса. Происходит медленный подъем ползуна.
После раскрытия прессформы отключается электромагнит (IV), разгрузочный золотник возвращается в исходное положение, и поток масла шестеренчатого насоса направляется в нижнюю полость цилиндра, осуществляя быстрый подъем ползуна вверх.
При включении электромагнитов II и IV золотник переключения
занимает крайнее левое положение, а шестеренчатый насос работает на слив. При этом масло от поршневого насоса по трубопроводу через золотник переключения и реверса направляется в нижнюю полость цилиндра выталкивателя. Верхняя полость цилиндра выталкивателя через отверстие в золотнике реверса соединяется со сливом. Происходит подъем выталкивателя.
Для опускания выталкивателя включаются электромагниты I, II и IV, соответственно золотник переключения и реверса занимают крайнее левое положение, а разгрузочный золотник направляет поток масла от шестеренчатого насоса на слив. Происходит опускание выталкивателя вниз.
7. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СXEМA УПРАВЛЕНИЯ ПРЕССОМ.
Разбор электрической схемы управления прессом должен проводиться после раэбора гидравлической схемы поскольку ее цель - привести в нужный момент в действие элементы гидросхемы. Кроме того, последовательность операций в электросхеме должна диктоваться цикличностью работы гидросхемы. Особое внимание следует уделить порядку включения электромагнитов, толкающих золотники управления, нумерация которых на гидросхеме и электрической схеме совпадают.
12
www.mitht.ru/e-library
7.1. Предварительные замечания и условные обозначения.
На рис.6 представлен вид пульта управления прессом с обозначением кнопок управления, используемым в электросхеме.
Кроме того, на схеме даны буквенные обозначения, имеющие следующий смысл:
М - электродвигатель; ВП - вводный выключатель;
АП - автоматический выключатель с термореле; 1П; 2П; ЗП; 4П; 5П: - предохранители трубчатые; Тр - понижающий трансформатор; 1ЛС; 2ЛС; ЗЛС - сигнальные лампы;
К1М - устройство освещения рабочего места; 1Э - электромагнит управления золотником реверса;
2Э; ЗЭ – электромагниты управления золотником переключения; 4Э – электромагнит управления разгрузочным золотником; 1РП; 2РП; 3РП; 5ΡΠ; 6ΡΠ; 7РП - промежуточное реле; РД - реле давления; РВ --реле времени;
1РВП; 2РВП - реле времени подпрессовок.
Обозначение конечных выключателей представлены на циклограмме, рис.7. Электрическая схема представлена на рис.8. Провода обозначены непрерывной линией. Места соединения проводов обозначены точками. Состояние нормально закрытых (нз) и (но) - нормально открытых контактов соответствует нейтральному положению при отключении соответствующих реле.
В электросхеме предусмотрена блокировка, не допускающая опускания ползуна на поднятый выталкиватель. Она также не позволяет производить подъем выталкивателя, если ползун находится внизу.
www.mitht.ru/e-library
Рис. 6. Пульт управления пресса.
Рис. 7. Циклограмма работа плунжера и выталкивателей.
14
www.mitht.ru/e-library
Рис. 8. Электрическая схема пресса.
7.2. Пуск пресса в работу.
Напряжение подаётся в схему от сети 380/220 вольт с помощью вводного выключателя ВП. Электродвигатель "М" - А02-41-4 мощностыо 4 кВт питается от сети переменного тока напряженней 380 вольт; цепь управления питается от понижающего трансформатора «Т р» напряжением 110 вольт,
15
www.mitht.ru/e-library
местное освещение К1М ~ 36 в, цепь сигнальных дамп включения пресса и нагревателей прессформ (1ЛС, 2ЛС, 3ЛС) – 6 в.
При включении вводного выключателя BП,: срабатывает автоматический выключатель с тепловыми реле - АП, подавая напряжение в главную цепь и на трансформатор цепи управления через трубчатые предохранители 2Р. При этом загорается сигнальная лампа 1ЛС. С помощью дополнительного выключателя включается лампа местного освещения – K1M.
При нажатии кнопки «пуск» ток проходит по цепи (1-3-5-7-4) через катушку магнитного пускателя 1К(7-4). Посредством затягивания сердечника в катушку "1К" осуществляется механическое соединение контактов «1К», подводящих ток к электродвигателю "М". Одновременно замыкается "1К" (З- 5)и катушка магнитного пускателя переходит на самопитание, при этом кнопка "пуск" может быть отпущена.
7.3. Работа на наладочном режиме.
При наладочном режиме переключатель 1УП, находящийся под пультом управления, ставится в положевие«наладка»,_положение переключателя 2УП1 и 2УП2 безразлично. При этом замыкаются контакты 1УП2 и 1УП4. Отдельные движения ползуна и выталкивателя осуществляются нажатием соответствующих кнопок. В исходном положении ползун находится вверху и воздействует на конечный
выключатель 3ΒК, а выталкиватель - внизу и действует на 4ВК (см. рис. 6), н. з. (нормально закрытый) контакт (14 – 12) разомкнут, н. о. (нормально открытый) контакт (2 – 4) замкнут.
При нажатии на кнопку ЗКУ ("ползун вниз") замыкается контакт (9-4), и ток из цепи управления через 1УП2 (5-9) поступает в цепь электромагнита 3Э (9-40-41-14-12-4). Начинается быстрое опускание ползуна. Для замедления хода ползуна перед смыканием прессформы установлен конечный выключатель 2ВК, при нажатии на который включается электромагнит 4Э (11-21-23-20-4) и ползун автоматически замедляет ход. Опускание ползуна продолжается до тех пор, пока нажата кнопка 3КУ. При поднятом выталкивателе конечный выклочатель 4ВК (12-4), (рис.8), размыкает цепь электромагнита ЗЭ и тем самым блокирует ход ползуна.
При нажатии кнопки 2КУ ("ползун вверх") также как и в случае опускания ползуна ток поступает в цепь электромагнита 3Э (9-40-41-14-12-4). Помимо этого, замыкание контакта (40-39) подает ток в цепь электромагнита 1Э (9- 40-39-4). В нижнем положении ползуна конечный выключатель 2ВК замыкает контакт (21-23), включая электромагнит 4Э. Совместная работа 1Э, ЗЭ и 4Э обеспечивает медленный подъем ползуна. На определенной высоте конечный выключатель 2ΒК (рис. 7.) обесточивает электромагнит 4Э, обеспечивая быстрый подъём ползуна. В крайнем верхнем положении ползуна включается конечный выключатель ЗВК, который своим н. з. контактом (14-12) отключает электромагнит ЗЭ, что приводит к остановке ползуна. Одновременно, при замыкании н. о. контакта (65-67) схема подготавливается к подъему выталкивателя.
16
www.mitht.ru/e-library
Нажатием кнопки 4КУ ("выталкиватель вверх") замыкаем контакт (9-61)и подаем ток в цепь питания реле 2РП (9-61-63-65-67-16-4). Реле 2РП включает электромагниты 2Э (5-71-4) и 4Э (5-23-20-4), выталкиватель поднимается вверх и движется до тех пορ, пока не выключится конечный выключатель 5BК, ограничивающий высоту его подъема. 5ВК размыкает контакт (63-65) и отключает реле 2ΡΠ, которое в свою очередь включает электромагниты ЗЭ и
4Э.
При нажатии на кнопку 5КУ ("выталкиватель вниз") замыкается контакт (5- 75), подавая ток в цепь питания реле 1РП (5-75-77-4), что приводит к подаче тока в цепи электромагнитов 1Э (5-39-4), 2Э (5-71-4) и 4Э (5-23-20-4),
выталкиватель опускается, включая конечный выключатель 4ВК, который своим н. з. контактом (25-77) отключает реле 1РП,и оно в свою очередь обесточивает электромагниты 1Э, 2Э и 4Э. Опускание выталкивателя прекращается. Замыкание контакта (12-4) конечного выключателя
4BК подготавливает электрическую схему к опусканию ползуна.
7.4. Работа схемы на полуавтоматическом режиме с подпрессовками и выталкивателем.
Переключатель 1УП ставятся в положение "работа", 2УП1- в положение "с подпрессовкой" и 2УП2 - с выталкивателем. Вводный выключатель ВП ставится в положение "включено". Автоматический переключатель АП включается.
При нажатии на кнопку "пуск" включается пускатель 1K (1-3-5-7-4) и получает питание электродвигатель.
Нажимая на кнопку 1КУ – «работа», замыкаем цепь питания реле 3РП (11- 24-48-47-16-4) и электромагнита 3Э (11-24-25-43-45-41-14-12-4). Ползун опускается вниз.
Для замедления движения ползуна установлен конечный выключатель 2ВК, при нажатии на который включается электромагнит.
При нажатии на конечный выключатель 2ВК, включается электромагнит 4Э (11-21-23-20-4) и ползун замедляет ход. Реле давления РД настраивается на такое давление, при котором, согласно технологии изготовления изделий, должна осуществляться первая остановкаползуна и подпрессовки.
При заданном давлении. РД срабатывает и замыкает цепь пневматического реле времени 1РВП (11-24-25-27-29-30-31-10-4). Реле 1 РВП размыкает свои н. з. контакты (25-43) в цепи электромагнита ЗЭ и блокирует себя с помощью н. о. контакта (25-27). Ползун останавливается на время выдержки реле 1РВП.
С окончанием времени выдержки 1РВП (11-33) включается цепь второго пневматического реле времени 2РВП (11-33-35-10-4) и включает электромагниты ЗЭ (11-43-45-41-14-12-4) и 1Э (11-33-36-37-39-4) - ползун идет вверх. При нажатии кулачком на конечный выключатель 1ВК (25-55) включается реле промежуточное 7РП (11-24-25-55-56-59-16-4), н. о. контактом (53-55)оно блокирует себя (25-53-55-56-59-16-4), а н. з. контактом (37-39) отключает электромагнит 1Э и ползун идет вниз.
17
www.mitht.ru/e-library
При возрастании давления до отрегулированного в РД н. з.
контакты (25-53) открываются и размыкают цепь 7PП, электромагнит 1Э снова включается, и ползун вновь идет вверх.
Нужное число подпрессовок устанавливается реле 2РПВ н. з. контактом (36-37).
С окончанием подпрессовок реле времени 2РВП размыкает н. з. контакты (36-37) и разрывает цепь электромагнита 1Э, ползун пойдет вниз. При возрастании давления в системе до номинального стрелка электроконтактного манометра ЭКМ замыкает контакты (11-13), включая реле 5PП (11-13-78-6-8-4). Реле 5РП своими н. з. контактами (5-7) отключает магнитный пускатель электродвигателя и электромагнит ЗЭ (43-45) и включает реле временя РВ (11-46·14-12-4), которые блокируют себя н. о. контактом (11-46), а н. з. контактом (10-4) размыкает цепь пневматического реле. Начинается время прессования.
Выдержка времени прессования устанавливается в пределах 1-45 мин. в зависимости от технологии производства прессуемого изделия.
Во время выдержки времени прессования при отключенном электродвигателе абсолютная герметичность системы не всегда обеспечивается, и давление в системе постепенно уменьшается. При уменьшении давления до минимального допустимого стрелка электроконтактного манометра ЭКМ замыкает контакты (13-17), включается реле 6РП (11-13-17-14-12-4), которое своими н. з. контактами отключает реле 5PП. Реле 5РП, отключаясь, включает электродвигатель и электромагнит ЗЭ. При этом, не нарушая времени прессования, в систему подается масло, и давление возрастает до номинального значения. Электроконтактный манометр ЭКМ контактами (5- 7) включает реле 5РП, которое своими н. з. контактами (5-7) и (43-45) разрывает цепи катушки пускателя 1К и электромагнита 3Э, а реле времени РВ, блокируя себя контактами (11-46), остается включенным и выдержка времени пpoдолжается.
Сокончанием выдержки времени прессования размыкаются н. з. контакты
свыдержкой на открывание (8-4) реле времени РВ, и реле 5РП отключится. Реле 5РП включает пускатель 1К электродвигателя и электромагнит ЗЭ, а н.о. контакты (11-39) с выдержкой времени на закрывание включает электромагнит 1Э (11-39-4), ползун пойдет вверх.
При движении ползуна вверх кулачком включается конечный включатель 1ΒК, реле 7PП, которое откроет свои н. з. контанты (14-12) в цепи электромагнита ЗЭ.
При подходе ползуна к крайнему верхнему положению кулачком включается конечный выклочатель ЗВК, который своими н. з. контактами (12-14) отключает электромагнит ЗЭ и реле времени РВ, a н. о. контакты включают реле 2РП (11-24-48-49-61-63-65-67-16-4). Реле 2РП включает электромагниты 2Э (5-71-4) и 4Э (5-23-20-4), и выталкиватель начнет движение вверх до того момента, пока не включится конечный выключатель 5ВК, который отключит реле 2РП, а последнее отключает электромагниты
2Э и 4Э.
18
www.mitht.ru/e-library
После выталкивания и съёма изделия необходимо опустить выталкиватель. Для этого нажатием на кнопку 5КУ включается реле 1РП (5-75-77-4) и
электромагниты 1Э (5-39), 2Э (5-71) и 4Э (5-23). Выталкиватель начнет движение вниз и кулачком включит конечный выключатель 4ВК, который своими н. з. контактами (75-77) отключит реле 1РП, а оно в свою очередь отключает электромагниты 1Э, 2Э и 4Э.
На этом полный цикл прессования в полуавтоматическом режиме работы заканчивается. Для повторения цикла необходимо вновь нажать кнопку 1КУ - “РАБОТА".
7.5. Нагрев прессформы.
Управление нагревателями прессформы осуществляется выключателями 2ВН и ЗВН, расположенными на пульте управления. Концевые заделки, через которые подводится напряжение, расположены на задней стенке станины.
Регулировку температуры прессформы можно производить или вручную, включением и выключением выключателей 2ВН и ЗВН, или автоматически с помощью электрических регуляторов ЭРА1 и
ЭРА2, которые отключают магнитные пускатели при достижении нужной температуры.
Температура регулируется в пределах 100 – 200 оС.
При напряжении 36 В к клеммам (95-96-97-98) подключаются катушки специальных сильноточных контактов, управлявших нагревом прессформы, а к клеммам Л4 и Л5 - напряжение (110 или 220 В) от понижающего трансформатора или от питающей сети. Соответственно мощности нагревателей подбирается плавкие вставки для предохранителей ЗП, которые так жe, как и нагреватели заводом не поставляется.
7.6. АВАРИЙНЫЙ ПОДЪЕМ
Вслучае замеченного неправильного начала работы ползуна пресса, нарушающего технологический процесс прессования , срезания направляющих втулок прессформы и других неполадок, необходимо возвратить ползун в исходное положение, для чего на пульте управления предусмотрена кнопка 6КУ - "Аварийный подъем", действующая на любом из пяти режимов работы.
Нажимая на кнопку 6КУ, включаем реле 6РП по цепи (3-18-17-14-12-4). Реле своими н. о. контактами включает электромагниты 1Э (5-34-39-41), ЗЭ
(5-40-41-14-12-4) и реле 7РП (5-56-59-16-4), а также блокирует кнопку 6КУ
(5-18). Ползун идет вверх.
Вслучае же выдержки времени прессования н. з. контакт (13-78) реле 6РП выключает реле 5РП для пуска электродвигателя в цепи пускателя 1К (5-7), а н. з. контакты (24-48) кнопки 6КУ разрывают цепь реле ЗРП, которое выключаясь, замыкает цепь (18-17) реле 6РП. Ползун идет вверх. В крайнем верхнем положении кулачок включает конечный выключатель ЗВК,
19
www.mitht.ru/e-library
который своими н. з.контактами (14-12) выключает электромагнит 2Э и реле 6РП, и ползун останавливается.
В случае аварийного подъема ползуна с выдержки прессования в момент остановки ползуна в крайнем верхнем положении реле времени РВ выключается и цикл работы пресса прерывается. Для осуществления следующего цикла необходимо вновь нажать кнопку 1КУ - "РАБОТА".
8.Задания к работе.
8.1.Дайте определение изучаемого пресса по следующим классификационным признакам: по конструкции, по способу передачи энергии, по технологическому признаку, по назначению, по типу привода, по расположению станины, по расположению главного (рабочего) цилиндра, по количеству плит, по количеству позиций формования, по степени автоматизации.
8.2.Используя принятые на лекциях условные обозначения, изобразите принципиальную схему названного пресса и опишите его работу.
8.3.Изобразите в виде схемы механизм воздействия на конечные выключатели, ответственные за изменение скорости и ограничения движения ползуна.
8.4.В присутствии преподавателя, предварительно изучив надписи на пульте управления, продемонстрируйте порядок включения и выключения пресса, включения и отключения нагрева пресс-формы, переключения пресса на ручной и полуавтоматический режимы работы, в том числе с выталкивателями и без них, с подпрессовками и без них.
8.5.В присутствии преподавателя на включенном прессе «проиграйте» все команды, указанные на пульте управления.
8.6.Изобразите в виде графика циклограмму работы пресса.
8.7.Через величину давления масла в главной полости рабочего гидроцилиндра (11) выразите значение давления масла в его возвратной полости, сопоставьте значения этих давлений и объясните необходимость установки в системе предохранительного клапана (6) помимо аналогичного
(15).
8.8.Используя принятые на лекциях условные обозначения, изобразите в виде схемы следующие устройства:
1. Золотниковый распределитель разгрузочный,
2. Золотниковый распределитель переключения.
3. Золотниковый распределитель реверса.
8.9.Рассчитайте номинальное усилие пресса. Сопоставьте расчетное и техническое значения этого параметра.
8.10.Рассчитайтe аффективное усилие пресса применительно к установленной на нем пресс-форме. Сопоставьте результат расчета с величиной номинального усилия и определите коэффициент использования последнего.
8.11.Измерьте скорость перемещения ползуна при его быстром и медленном ходе вниз. Определите эти скорости расчетным путем. Сопоставьте
20
www.mitht.ru/e-library