Реохордный датчик, описанный здесь, удобен для определения скорости установившегося движения прессующего поршня. Так как скорость поршня по длине хода не постоянна, то средняя ее величина на всем участке движения не характеризует особенности процесса заполнения.
Непосредственная осциллографическая запись изменения скорости прессования на всей длине хода поршня может быть получена с помощью магнитоэлектрического индукционного датчика. Принцип действия датчика основан на явлении электромагнитной индукции, согласно которому при перемещении постоянного магнита вдоль измерительной катушки с сердечником в результате пересечения магнитными силовыми линиями витков обмотки в них наводится электродвижущая сила индукции Э.
где Ф — магнитный поток; v — скорость перемещения магнита относительно витков катушки, равная скорости движения прессующего поршня.
 |
Электрическая схема магнитоэлектрического датчика, разработанного лабораторией кинематики и динамики машин НИИЛИТМАШ, представлена на рис. 46. Рис 46. Схема магнитоэлектрического датчика |
Подковообразный постоянный магнит 1 закрепляется на штоке прессующего поршня 2. Между полюсами магнита расположена текстолитовая вставка 3, через отверстия которой проходят направляющие 4, имеющие внутри катушки с сердечниками из трансформаторной стали большой магнитной проницаемости. В катушке на алюминиевую трубку нанесено изолирующее покрытие из бакелитового лака, на которое равномерно намотан провод диаметром 0,2 мм.
Необходимо тщательно контролировать равномерность укладки витков катушки. Для усиления сигнала в электрическую цепь датчика последовательно включены две измерительные катушки.
Ток, поступающий от индукционного датчика, фиксируется осциллографом 5 или каким-либо другим регистрирующим прибором, например стрелочным самописцем H-320, баллистическим гальванометром и пр. При использовании осциллографов типа МОП-2 или Н-700 и чувствительных шлейфов сигналы датчика регистрируются без предварительного усиления. Величину сигнала можно изменять с помощью реостата R.
Для фиксирования продолжительности протекания процесса на осциллограф подаются импульсы от датчика времени В, в качестве которого применяется универсальный отметчик времени типа П-104, позволяющий подавать импульсы с частотой 1 —10—100—1000 гц, в зависимости от скорости протяжки фотопленки.
Катушки датчика закрепляются на станине машины. Индукционный датчик опробован на машинах с горизонтальной и вертикальной камерами прессования в производственных условиях: на Минском мотовелозаводе, на Минском моторном заводе и на московском заводе «Изолит».
|
|
|
Осциллограмма записи скорости движения поршня на машине 515, полученная с помощью индукционного датчика для отливки сложной конфигурации, показана на рис. 47. Рис. 47. Осциллограмма изменения скорости прессования |
Участок 1—2 соответствует движению поршня с малой скоростью до момента перекрытия заливочного окна в камере прессования. После перекрытия окна поршень прессового цилиндра открывает большое отверстие для впуска рабочей жидкости и скорость прессования резко возрастает, достигая максимального значения в точке 3. На участке 3—4 скорость незначительно падает за счет трения прессующего поршня о стенки камеры прессования. Участок 1—5 соответствует заполнению металлом литниковой системы и формы. В конце заполнения наблюдаются некоторые колебания скорости, связанные с явлением гидравлического удара.
Скорость холостого хода поршня (машина 515) соответствует средней скорости на участке 3-4. Пo данным осциллограммы эта скорость составляет 0,5 м/сек.
Величина скорости в какой-то точке M осциллограммы определяется выражением
υпp = Kυm,
где Кυ — масштаб скорости в м/сек·мм; m — ордината AM кривой скорости, замеряемая на осциллограмме, в мм. Время в той же точке M определяется через масштаб времени:
τ=Кτn
где Kτ — масштаб времени в сек/мм; n - длина абсциссы 1А в мм
Полное перемещение хода поршня sпp находится следующим образом:
или после подстановки значений υпp и производной по времени dτ = Kτdn
где 
— представляет площадь
фигуры между осциллографической кривой скорости и осью абсцисс в мм2.
Следовательно, масштаб скорости можно определить по формуле
Масштаб времени Кτ находится по записанным на осциллограмме отметкам времени.
Для осциллограммы, данной на рис. 47, масштаб времени
где r = 30 — количество отметок, уложившихся на длине l = 15 мм по осциллограмме; ƒ = 100 — частота импульсов в гц.
Масштаб скорости для данной осциллограммы
Магнитоэлектрические датчики широко применяются для установления оптимального значения скорости прессования и исследования зависимостей изменения скорости при различных значениях других технологических параметров. В частности, индукционный датчик применялся Л. А. Гаспаряном при исследовании влияния вакуумирования на изменение гидродинамических режимов литья под давлением.
