Контроль скорости прессования

Осциллографическая запись движения прессующего поршня

Для контроля скорости прессования в процессе освоения новой отливки, а также для исследования влияния величины скорости прессования и скорости впуска на качество отливки необходимо записывать изменение скорости движения прессующего поршня на всем пути.

Для последующего контроля стабильности технологического процесса при эксплуатации машины можно пользоваться тарированными графиками или приборами, замеряющими среднюю скорость установившегося движения поршня.

  • Магнитоэлектрический датчик для осцилографической записи скорости прессования
  • Тарировочные графики скорости прессования

Наиболее простой способ записи скорости прессования заключается в том, что на станине машины устанавливается вращающийся барабанчик, на бумажную поверхность которого пером, закрепленным на прессующем поршне, наносится кривая «путь — время». На Ижевском механическом заводе скорость измерялась устройством, в котором на станине машины находился материал с вращающимся пером. Перо наносило отметки на пластинку, перемещающуюся вместе с поршнем. За один ход поршня наносилось определенное число отметок, и по нему подсчитывалась скорость прессования.

Для более точного измерения скорости в каждый момент заполнения необходимо применять осциллографическую запись изменения электрического тока в цепи датчика, сопротивление которого меняется при перемещении прессующего поршня.

Прост по конструкции и надежен в эксплуатации реохордный датчик перемещения, предложенный П. П. Москвиным, позволяющий записать осциллограмму «путь прессующего поршня — время».

Датчик (рис. 43) имеет две туго натянутые с помощью пружин нихромовые струны 1, по которым скользит ползун 2, жестко связанный с прессующим поршнем 3.

 

Струны закрепляются на текстолитовой пластинке, установленной на станине машины. Длина струн соответствует полному перемещению поршня, которое можно фиксировать при помощи масштабной линейки. Фиксация хода поршня необходима, так как величина прессостатка не бывает стабильной.

Рис. 43. Схема реохордного датчика

При перемещении ползуна 2 изменяется сопротивление и сила тока в цепи, питаемой постоянным током от аккумуляторной батареи E. Изменение силы тока передается на шлейф Ш осциллографа 4, который может находиться на любом расстоянии от машины. Наиболее удобен переносной многошлейфовый осциллограф типа H-700.

В качестве счетчика времени В используется понижающий трансформатор 5, через который проходит ток с частотой 50 гц.

Первоначальное положение шлейфа на осциллограмме устанавливается реостатом R с фиксацией силы тока миллиамперметром mА. Для определения нулевой точки отсчета рекомендуется включать реохорд в схему электрического   моста постоянного тока. Для автоматического включения лентопротяжного механизма осциллографа на станине машины крепятся конечные выключатели.

Конструктивное оформление датчика зависит от типа и размера машины для литья под давлением. Реохордные датчики применяются для машин как с вертикальной, так и с горизонтальной камерой прессования. Практика использования датчиков показала необходимость предохранения реохорда от попадания брызг расплавленного металла защитным кожухом.

На рис. 44 приведена осциллограмма «путь прессующего поршня зависимость скорости прессования υпр от времени υпр = φυ(τ), построенная путем дифференцирования осциллографической кривой s = φs(τ):

Движение прессующего поршня начинается в точке 1. После периода разгона в точке 2(2') устанавливается постоянная скорость холостого хода υхол. Данная осциллографическая запись характерна для машин с горизонтальной камерой, не имеющих первой ступени медленного движения поршня (например, GDH-200). В точке 3(3') начинается движение расплавленного металла под воздействием пресс поршня. Сопротивление в литниковой системе и форме снижает скорость прессования до тех пор, пока форма окончательно не заполнится. Точка 4 соответствует остановке поршня.

 

Рис. 44. Осциллографическая запись «путь— время» и графическое построение зависимости скорости прессования от времени: sпр — полный ход прессующего поршня; sраз и τраз  — путь и время разгона; sхол и τхол - путь и время холостого хода поршня до соприкосновения его с металлом; sзап и τзап — путь н нреми заполнения формы; υхол - скорость установившегося движения холостого хода; υ*пр — средняя скорость прессования во время заполнени

По осциллограмме можно установить время заполнения τзап и скорость холостого хода υхол.

Средняя скорость прессования определяется отношением площади подынтегральной кривой υпр = φυ(τ) ко времени заполнения τзап

Значение средней скорости прессования можно получить планиметрическим измерением площади фигуры A3'4 под кривой υпр = φυ(τ) и построением прямоугольника АБВ4 с такой же площадью (основание равно времени заполнения τзап, а высота определяет величину скорости υ*пр ).

Значение средней скорости можно также находить без построения зависимости «скорость — время», пользуясь только осциллографической записью «путь— время».

Скорость холостого хода υхол на осциллограмме (см. рис. 44) выражается отношением

Средняя скорость прессования определяется по величине скорости холостого хода в зависимости от гидравлического сопротивления в полости формы.

Для отливок простой конфигурации с толстыми стенками и плавными переходами гидравлическое сопротивление небольшое и средняя скорость незначительно отличается от скорости холостого хода (рис. 45, а):

υ*пр=(0.85÷0,95)υхол.                     (33)

 

Рис.45. Изменение скорости прессования при различном гидравлическом сопротивлении в форме

Для отливок средней сложности (коробчатые корпусные детали, рамки, плиты приборов и пр.) изменение скорости прессования приближается к параболическому закону (рис. 45, б):

в котором максимальная скорость (скорость холостого хода) будет при τ = 0 (если время отсчитывается от начала заполнения)

откуда

                         (34)

Для отливок сложной конфигурации с тонкими стенками гидравлическое сопротивление формы повышается и скорость прессования изменяется прямолинейно (рис. 45, в).
Средняя скорость прессования определяется из равенства площадей треугольника АВД и прямоугольника АВГД

откуда

υ*пp= 1/2 υхол.                                       (35)

Средняя скорость впуска за время заполнения

                    (36)

Скорость впуска в первый момент заполнения υ*нач определяется по значению скорости холостого хода, если пренебречь падением скорости в литниковой системе:

Скорость впуска в первоначальный момент заполнения может быть замерена с помощью скоростной киносъемки по изменению расстояния, пройденного струей. Такие замеры показали, что практически скорость на 10—15% превышает расчетное значение вследствие снижения струи при входе в питатель.

Правильность методики определения средней скорости прессования по скорости холостого хода можно проверить сравнением времени заполнения, записанного на осциллограмме (см. рис. 44), с расчетным временем заполнения.

Время заполнения τзап можно выразить через среднюю скорость впуска υ* и площадь поперечного сечения питателя ƒ. За время τзап заполняется весь объем Vотл рабочей полости формы, при этом удельный расход жидкого металла Vотлзап  равен количеству металла, проходящему через питатель в единицу времени υ*ƒ:

Выразим объем отливки через массу mотл и плотность сплава ρ, среднюю скорость впуска через среднюю скорость прессования (36), затем найдем время заполнения:

где υ*пр — средняя скорость прессования в м/сек,  для  отливок различной конфигурации определяется по формулам (33), (34) и (35); Fпр — площадь поперечного сечения камеры прессования.



 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр