Pavaros liejyklų automatikos sistemose

Automatinių procesų valdymo sistemų pavaros skirtos tiesiogiai paveikti valdomą objektą arba jo valdiklius.

Reikalavimai

Diskai turi atitikti šiuos reikalavimus:

• turėti kuo tiesesnes statines charakteristikas;

• turėti pakankamai galios, kad valdymo objektas ar jo organai judėtų visais veikimo režimais;

• turėti reikiamą našumą;

• užtikrinti paprasčiausią ir ekonomiškiausią produkcijos vertės reguliavimą;

• turi mažą vairo galią.

Ypatumai dirbant liejyklose

Liejimo procesų automatizavimo sistemoms būdingi du valdymo režimai: nuotolinis ir automatinis.

Pavaroms nuotolinio valdymo sistemose pagrindiniai rodikliai yra energija, be to, reikalingos eksploatacinės, struktūrinės ir ekonominės charakteristikos.

Pavaroms automatinėse valdymo sistemose svarbiausios yra jų statinės ir dinaminės savybės, kurios turi įtakos reguliavimo stabilumui ir kokybei. Į šias liejimo procesų automatizavimo sistemų vykdymo mechanizmų pasirinkimo ypatybes reikia atsižvelgti projektuojant jas.

Pagrindiniai pavarų (nuotolinio valdymo pulto) energetiniai parametrai yra vardinis sukimo momentas (vardinio valdiklio sukuriama jėga) ir paleidimo momentas (jėga, susidaranti įjungimo momentu veikiant vardiniam valdymo signalui).

Pradinio sukimo momento ir sumažinto pavaros inercijos momento santykis lemia jos inerciją, ty laiką nuo judėjimo pradžios iki nominalaus išėjimo elemento judėjimo greičio pastovioje būsenoje. Norint sumažinti pagreičio laiką, paleidimo momentas neturi viršyti 2–2,5 vardinio sukimo momento.

Padėties valdymo sistemose, kuriose valdymo veiksmas turi dvi nuostatas, pavaros turi turėti galimybę pakeisti valdymo veiksmą nuo didžiausios vertės.

Sistemose su pastovaus greičio reguliatoriais valdymo veiksmą objektui lemia reguliavimo korpuso judėjimo laikas, kurio permutacijos greitis priklauso nuo pavarų techninių duomenų.

Proporcinio valdymo sistemose valdymo veiksmas objekte yra proporcingas parametro nuokrypiui nuo nustatytos vertės, o proporcingumo koeficientas priklauso nuo pavaros konstrukcijos, stabdymo įtaisų ir po išjungimo po kelionės.

Daugelyje automatinių liejyklų procesų valdymo sistemų pavaros apima grįžtamąjį ryšį apie reguliatoriaus padėtį. Atliekamas išplėstinis pavarų statinių ir dinaminių savybių įvertinimas, atsižvelgiant į jų tikslumą ir greitį.

Projektuojant pavaras būtina nustatyti jo išvesties įrenginio judėjimo greitį esant vardinei apkrovai ir valdymo signalą, atitinkantį išvesties įrenginio vardinį judėjimo greitį.

Liejyklų automatikos sistemose naudojamos įvairios pavaros. Pagal konstrukciją jie skirstomi į elektromechaninius, elektromagnetinius, hidraulinius, pneumatinius ir kombinuotus.

Elektromechaninės pavaros

Elektromechaninės pavaros naudojamos įvairiems automatikos sistemų stabdymo ir reguliavimo darbo korpusams valdyti. Rinkinius gali sudaryti elektros variklis, pavarų dėžė, eigos jungikliai, sukimo momentą ribojanti sankaba ir grįžtamojo ryšio jutiklis.

Elektromechaninės pavaros apima įtaisus, skirtus kaušams pasukti automatiniam išpylimui, maišymo ir maišymo sistemų svėrimo dozatoriams, įkrovimo lydyklose ir kt.

Šiuose liejimo procesuose elektromechaninės pavaros suteikia:

• nuotolinis arba automatinis elektros pavaros paleidimas naudojant paleidimo mygtukus „Uždaryti“ ir „Atidaryti“;

• elektrinės pavaros sustabdymas bet kurioje tarpinėje padėtyje mygtukais arba galinių jungiklių kontaktais;

• avarinis išjungimas kritinių perkrovų atveju;

• nuotolinis šviesos signalizavimas apie darbinio korpuso galines padėtis (liftas, bunkerio dugnas, pylimo kaušas ir kt.);

• elektrinis blokavimas kitais mechanizmais.

Elektromagnetinės pavaros

Elektromagnetinės pavaros yra elektromagneto ir jo judinamo mechaninio įtaiso derinys. Jie suteikia judesį į priekį valdomo organo pavarai.

Elektromagnetinės pavaros naudojamos vožtuvams, vartams, vožtuvams ir ritėms valdyti automatikos sistemose, reguliuojančiose kupolinių purkštukų tiekimą, šildymą, deguonies tiekimą plieno gamybos procese, sistemose, kuriose naudojamos elektrohidrauliniai arba elektropneumatiniai prietaisai, kuriame solenoidas judina valdymo vožtuvą ir kt.

Solenoidinių vožtuvų ir vožtuvų trūkumas yra tas, kad beveik akimirksniu persijungiant gali atsirasti vandens plaktukas.

Hidraulinės pavaros

Hidraulinės pavaros plačiai naudojamos automatinio liejimo linijose ir sistemose dėl to, kad jos leidžia atlikti reikšmingus trumpalaikius 5–7 kartų perkrovų veiksmus, turi didelius išėjimo momentus (jėgas) esant mažiems dydžiams ir gali užtikrinti didesnį nei 20 000 rad kampinį pagreitį. / s.

Plačiausiai naudojamos hidraulinės stūmoklinės pavaros, kuriose kaip darbinis skystis naudojamos naftos alyvos, sintetiniai skysčiai, alkoholio-glicerino mišinys ir kt.

Liejimo sistemose dažniausiai naudojamos vieno ir dvigubo veikimo stūmoklinės pavaros.

Hidraulinių pavarų trūkumai yra jų didelė masė, didelis energijos suvartojimas valdymui ir sunkumai pašalinant avarijas.

Siekiant ištaisyti kai kuriuos pagrindinius trūkumus, ypač svarbu parinkti stabdymo būdą ir dėsnį bei apskaičiuoti liejykloje naudojamų hidraulinių cilindrų stabdymo įtaisų projektinius parametrus.

Tam tikrų hidraulinių cilindrų ir stabdžių įtaisų pasirinkimą lemia jų veikimo būdas. Važiuojant nedideliu greičiu, leidžiama naudoti varomuosius hidraulinius cilindrus be stabdžių įtaisų, stabdant judančias konstrukcijų ar įrenginių dalis nuo ribotuvo. Darbiniam greičiui padidėjus iki 80 mm/s, būtina naudoti stabdžių įtaisus.

Pneumatinės pavaros

Pneumatinės pavaros konstrukcija taip pat kaip ir hidraulinė. Jų skirtumai slypi darbinės terpės (dujų ir skysčio) savybėse.Dujų suspaudžiamumas neigiamai veikia sistemos darbą, ypač esant didelėms apkrovoms ir pagreičiams.

Pneumatinės pavaros skirstomos į stūmoklius ir membranas. Pneumatinės stūmoklinės pavaros yra paplitusios liejyklose dėl savo paprastumo ir mažos kainos.

Tuo pačiu metu agresyvi aplinka liejimo procesuose verčia dizainerius sukurti specialius pneumatinius cilindrus automatinėms liejimo mašinoms. Tokie pneumatiniai cilindrai gaminami uždaros konstrukcijos, kur jų strypai nesiliečia su aplinka.

Jie naudoja vienpusius cilindrus, sujungtus vienu stovu su pavara ant išėjimo veleno. Veleno sukimąsi švaistiklis paverčia linijiniu judesiu, ir nors dėl dvigubos konversijos prarandama galia, šie mechanizmai yra patvarūs.

Kombinuotosios pavaros

Naujieji Festo įrenginiai leidžia spręsti užduotis paprastais motorizuotais judesiais ir sumaniai keistis duomenimis iš valdiklio į PLC per IO-Link. Ši elektrinių pavarų serija sujungia pneumatikos paprastumą ir elektros automatikos privalumus.

„Simplified Motion“ serijos elektrinės pavaros yra judesio sprendimai su integruota motorizacija ir valdymu paprastoms užduotims atlikti. Jie leidžia veikti ir eksploatuoti be programinės įrangos, „plug and play“ principu.

Tiekimo ir grąžinimo greičio, paleidimo jėgos, galinės padėties nustatymo, slopinimo ir rankinio valdymo parametrus galima nustatyti tiesiogiai pavaroje, naudojant fizinius mygtukus.

Pasirinkimas

Renkantis pavaras liejyklų automatizavimo sistemoms, atsižvelkite į jų greitį, efektyvumą, tylų veikimą. Kiekviena iš šių metrikų vienu ar kitu laipsniu gali būti svarbi sprendžiant tam tikrą automatizavimo problemą.

Tačiau yra vienas pagrindinis kriterijus, kuriam reikėtų teikti pirmenybę kuriant ar parenkant bet kurią pavarą – tai didelis patikimumas.

Šiuo atžvilgiu rekomenduojama, kai tik įmanoma, plačiau naudoti elektromagnetines ir elektromechanines pavaras su paprastomis kinematinėmis schemomis.

Tais atvejais, kai naudojamos hidraulinės ar pneumatinės pavaros, reikia atkreipti dėmesį į sandarinimo įtaisų patikimumą ir judančių dalių masės mažinimą.

Taip pat žiūrėkite: Techninės matavimo ir kontrolės priemonės liejykloje