Обработка материалов давлением №1 (19), 2008
372
Выбег поперечины в этом случае включает две составляющих: чисто инерционную
(
чи
S ), обусловленную уровнем накопленной поперечиной кинетической энергии,
и гидростатическую (
гс
S), обусловленную упругостью рабочей жидкости в сливном
трубопроводе.
Оптимизацию торможения поперечины в верхнем положении, повышение
продуктивности прессовой установки, ее надежности и долговечности можно достичь путем
усовершенствования привода ковочного гидравлического пресса следующим образом.
Необходимо снабдить НСК индивидуальным следящим сервоприводом и дополнительным
дроссельно – регулирующим клапаном, которые вместе образуют наполнительно-сливной
блок наполнения – слива
рабочей жидкости и торможения поперечины в верхнем
положении. Этим обеспечивается четкое и с высокой точностью торможение поперечины на
ходе вверх без колебательных явлений и гидроударов. В этом случае за основу
математического описания торможения по предложенной схеме взято первое уравнение
системы (1). Величина модуля ускорения (замедления) при этом должна быть ограничена
из-за
сжимаемости жидкости и возможного гидроудара в системе.
Разработанные математические модели торможения поперечины на рабочем и
возвратном ходах позволяют прогнозировать скоростной и инерционный выбеги с
достаточной достоверностью, что было подтверждено экспериментально. Благодаря
большому быстродействию УВМ прогнозирование возможных выбегов поперечины можно
осуществлять не только однократно по предыдущему ходу пресса, но и многократно
по ходу
поперечины. В этом случае возможные скоростной и инерционный выбеги поперечины
определяются, исходя из фактических значений переменных параметров рабочего и
возвратного ходов, а не из предполагаемых величин.
Рассмотрим для этого случая алгоритм управления рабочим ходом, представленный
на рисунке 5. После открытия регулирующего клапана (
maxкл
hh
) и начала рабочего хода
УВМ, получив информацию от датчиков, определяет возможные скоростной
c
S
и инерционный
u
S выбеги поперечины, соответствующие данной координате верхнего
бойка
ф
h , сравнивает расстояние, оставшееся до заданного размера, с суммой выбегов, т.е.
ucзф
SShh
. (4)
Если неравенство (4) не соблюдается, УВМ снова опрашивает датчики и повторяет
вычисление. В тот момент, когда неравенство (4) окажется справедливым, вырабатывается
команда на закрытие клапана
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
з
maxкл
t
t
1hh
. (5)
Система фиксирует координаты поперечины в момент закрытия регулирующего
клапана и окончания рабочего хода (
0V
), после чего сравнивают фактическую координату
остановки поперечины с заданием
зф
hh
. Если это равенство не соблюдается, УВМ
определяет фактические скоростной и инерционный выбеги поперечины, вновь снимает
показания датчиков, и вся полученная информация вводится в процессор с целью коррекции
параметров модели. На следующем рабочем ходе прогнозирование возможных
c
S и
u
S
происходит уже по скорректированной модели.
С целью сокращения времени работы УВМ система начинает прогнозирование
возможных величин
c
S и
u
S с некоторой координаты
н
h
, отстоящей от заданного размера
на величину hΔ (рис. 5), заведомо большую для данного пресса, чем сумма возможных
выбегов поперечины.
При деформировании поковки на ковочном прессе, оснащенном САУ релейного типа,
переменная величина, равная сумме предполагаемых скоростного и инерционного выбегов
поперечины, колеблется перед фактической координатой верхнего бойка
ф
h с некоторой
частотой, определяемой скоростными возможностями УВМ.