Бекер (550670), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Усиленный сигнал поступает в индикаторный прибор, который показывает нагрузку. Эти индикаторные приборы являются измерительными контакторами. Если измерительный контактор сигнализирует о помехе, то рабочий цикл машины прерывается. Третий блок измеряет скорость пресс-плунжера во время второй фазы, т. е. во время заполнения формы. Некоторые электронные измерительно-индикаторные приборыы определяют характер кривой запрессовки. По кривой давления можно устанавливать заданное время переключения фаз, значение допрессовки. При каждой запрессовке на экране электронного индикатора настройки появляется истинное изменение кривой запрессовки.
Кривая давления удерживается в запоминающем устройстве, производится перезапись каждой новой кривой, если предыдущая кривая не стиралась нажатием кнопки. Для цифрового определения времени нарастания давления в приборе включается электронное отсчетное устройство после уменьшения давления ниже нижнего предела. Счет времени прерывается, когда давление превысит заданное значение. КИК СЯ используется в корпусе цветного литья КамАЗа.
Он позволяет постоянно контролировать технологические режимы литья, т. е. получать отливки стабильного качества. При любом отклонении от заданных значений поступает звуковой сигнал илн машина останавливается. В период освоения новых изделий КИК позволяет в короткий срок найти оптимальные технологические режимы для получения качественных отливок. 6 АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ Т ЕХ НОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ вл. злдччи создлния лвтомлтизиповлнной системы упРАВления технодотическим пРОцессОм Изменение качества отливок связано с колебанием параметров технологического процесса. Нестабильность параметров процесса изготовления отливок приводит к появлению брака 172).
Анализ процесса литья под давлением показывает, что брак отливок появляется по двум главным причинам: либо не оптимизированы режимы литья, либо они нарушаются при изготовлении отливок. Если режимы литья не оптимизированы, т. е. не найдены такие параметры технологического процесса, при которых качество отливок удовлетворяет предъявляемым к ним требованиям, то необходимо провести исследования, связанные с определением оптимальных режимов, Если же оптимальные режимы найдены„ ,а брак отливок возникает вследствие нарушения режимов литья, то зто может происходить либо по вине литейщика, либо по вине оборудования.
Литейщик, работающий на машине литья под давлением, не может в течение всей смены выполнять операции по изготовлению отливок в одном и том же темпе и поддерживать на заданном уровне технологические параметры. Чтобы исключить действие человеческого фактора на технологический процесс, необходимо автоматизировать ручные операции. Для стабилизации переменных параметров, зависящих от работы оборудования в условиях случайных возмущений, необходимо автоматизировать их регулирование. Таким образом, для повышения качества отливок требуется оптимизация режимов литья, автоматическое поддержание найденных оптимальных параметров и автоматизация ручных операций, выполняемых литейщиком.
Каждое из перечисленных мероприятий является довольно сложной задачей. Так для оптимизации режимов литья необходимо иметь методику выполнения исследования, контрольноизмерительные и регистрирующие средства. Для автоматического регулирования параметров технологического процесса требуются надежные и долговечные датчики, исполнительные органы, включающие следящий привод, а также средства управления и программирования. Для автоматизации ручных операций необходимы заливочно-дозирующие устройства, промышленные роботы или манипуляторы, автоматические устройства для смазывания 184 пресс-формы.и элементов пресс-группы, устройства для охлаждения отливки,и контроля полноты извлечения отливки из пресвформы.
Решение поатавленных задач позволяет еущеетвенно енизить брак отливок. Однако при работе оборудования в автоматическом режиме по жесткой программе возможны внешние возмущения (пополнеиие расплавом раздаточной печи, подлив расплава в зазор между пресс-поршнем и наполнительным стаканом и др,), нарушающие оптимальные режимы литья и приводящие к браку. Для нормального хода технологического процесса необходимы контроль качества отливок н корректирование режимов литья. Зги функции обычно выполняет оператор, обслуживающий автоматизированную систему литья под давлением. Он фактически поддерживает обратную связь между входными и выходными параметрами технологического процесса.
Чтобы автоматизировать операции контроля качества отливок и корректирование режимов литья, необходимо разработать средства контроля показателей качества отливок, создать математическую модель, связывающую показатели качества отливки с перемениымн параметрами технологического процесса, разработать алгоритм управления процессом литья и реализовать этот алгоритм па каком-либо управляющем устройстве. Обычно в качестве управляющего устройства используют ЭВМ.
Такие автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) получают все большее распространение как в нашей стране, так и за рубежом. Таким образом, для создания АСУТП литья под давлением требуется решить комплекс задач: оптимизировать режимы литья, разработать автоматические регуляторы параметров, автоматызировать ручные операции, автоматизировать контрольные операции, разработать математические модели процесса и алгоритмы управления процессом.
Решение трех первых задач позволяет автоматизировать производство отливок по жесткой программе и добиться снижения брака отливок, Для получения отливок с максимально высокими свойствами необходимо организовать оптимальное управление технологическим процессом, т. е. с первыми тремя задачами требуется решить еще три, связанные с контролем качества изготовленных отливок и созданием алгоритмического и программного обеспечения для управления процессом. Вопросы автоматизации контроля качества отливок исследованы недостаточно и требуют глубокого изучения в целях создания технических средств.
Созданию математических моделей процесса литья под давлением посвящен целый ряд работ [28, 48, 55, 63]. Сложность адекватного описания технологического процесса состоит в многообразии переменных параметров и случайных возмущений, возникающих при изготовлении отливок. Для описания процессЪ литья под давлением могут быть использованы детерминирован- ные и стохастические математические модели. Детерминированная модель соответствует определенным связям входных и выходных параметров процесса.
Стохастические модели используют в случае неполной определенности связей переменных параметров и показателей качества отливок, но которые можно оценить статистически. Детерминированные математические модели обычно применяют для качественного изучения процесса литья под давлением. Для управления технологическим процессом нх не применяют из-за недостаточной адекватности описания этого процесса. Стохастическне математические модели учитывают сложные связи переменных параметров и показателей качества отливок. Их получают обычно путем обработки статистических данных методами корреляционного и регрессионного анализов.
Эти модели носят частный характер и могут быть использованы для оптимизации режимов литья отливки, при изготовлении которой были получены статистические данные. Наибольшее распространение для получения стохастических математических моделей получили методы пассивного и активного экспериментов, используемые в работах И. И. Прохорова, Р. М. Калиша, Н. Ф. Мухаметжанова н других исследователей.
Для управления технологическим процессом литья под давлением можно также использовать математическое обеспечение, полученное на основе методов распознавания образов для выбора решений ~48). 6.2. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ Одной из главных задач организации автоматизированного упра-, вления технологическим процессом является оптимизация технологических режимов. Для определения оптимальных режимов литья под давлением проводят серии экспериментов, на основе которых устанавливают связи переменных параметров и показателей качества отливок. Обычно это довольно длительный и трудоемкий процесс, включающий большое число экспериментов.
Сократить число экспериментов и получить математическую модель позволяет планирование эксперимента, Основы метода изложены в трудах В. В. Налимова, В. Г. Горского, Ю. П. Адлера и др. Планирование эксперимента. При планировании эксперимента используют методы пассивного и активного экспериментов. Метод пассивного эксперимента является традиционным. Он заключается в том, что ставится большая серия опытов с поочередным варьированием каждой переменной.
К методу пассивного эксперимента относится также сбор статистических данных в режиме нормальной эксплуатации машины литья под давлением. При освоении изготовления новых отливок оптимизация режимов осуществляется обычно путем варьирования наиболее важными параметрами и регистрации полученного качества отливок. 186 В зависимости от сложности отливки определение оптимальных режимов литья может продолжаться несколько месяцев.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
