УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАЛИВКОЙ МЕТАЛЛА ПОД НИЗКИМ ДАВЛЕНИЕМ В ФОРМУ

Заявляемая полезная модель относится к литейному производству и предназначена для управления и контроля заливкой металла под низким давлением в литейную форму.
Из уровня техники известно устройство управления дозированием металла при литье под давлением (патент SU 263831, МПК B22D 27/00, опубл. 10.11.1970 Бюл. № 8), включающее датчик уровня металла, расположенный на металлопроводе и соединенный с реле временем, дополнительно расположенные на металлопроводе датчики уровня, объема металла между которыми соответствует заданной дозе или кратен ей, которые также подключены к реле времени.
Также из уровня техники известно устройство для управления заливкой металла под низким давлением в форму (патент SU 430956, МПК B22D 27/14, опубл. 05.03.1974 Бюл. № 21), включающее емкость с расплавленным металлом, металлопровод, трубопровод подачи сжатого газа в емкость с расплавленным металлом и датчиком уровня жидкого металла, установленный в металлопроводе, двумя камерами сжатого газа, каждая из которых соединена трубопроводом с емкостью расплавленного металла через соответствующий клапан, блок управления одного из которых непосредственно связан с датчиком уровня жидкого металла, а блок управления второго связан с этим же датчиком через реле времени.
Данное техническое решение принято авторами заявляемой полезной модели в качестве прототипа.
Недостатками известных устройств является то, что они не обеспечивают точность измерения уровня металла в металлопроводе при его заливке, а наличие дополнительных элементов (реле времени, датчики объема металла), используемых для контроля процесса управления дозированием металла создают сложность конструкции устройства, а также сложность управления и регулировки технологии разливки металла.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является возможность обеспечения повышения стабильности режимов заливки и улучшения качества литья.
Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается в повышении эффективности производства за счет стабильности технологического процесса заполнения литейной формы и снижения колебаний давления в емкости с металлом.
Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается тем, что устройство для управления заливкой металла под низким давлением в форму, включающее емкость с расплавленным металлом, металлопровод, выполненный для подачи металла в литейную форму, трубопровод подачи газа в емкость с расплавленным металлом, пропорциональный клапан, контролирующий избыточное давление в емкости с расплавленным металлом, установленный на трубопроводе подачи газа, датчик уровня жидкого металла, блок управления, непосредственно связанный с датчиком уровня металла и пропорциональным клапаном, отличающееся тем, что датчик уровня жидкого металла, фиксирующий момент времени прохождения металлом нулевого уровня, смонтирован в теплогидроизолирующей  втулке, установленной между емкостью с расплавленным металлом и металлопроводом.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическим материалом на фиг. 1, на которой показа схема принципиальная работы устройства для управления заливкой металла под низким давлением в форму, где 1 – литейная форма (кокиль), 2 – металлопровод, 3 – теплогидроизолирующая втулка с датчиком уровня металла, 4 – теплоизолирующая вставка, 5 – нулевой уровень металла в металлопроводе, 6 – датчик уровня металла (электрод-датчик), 7 – емкость с жидким металлом (тигель), 8 – блок управления, 9 – трубопровод подачи газа в емкость с металлом.
Устройство для управления заливкой металла под низким давлением в форму работает следующим образом.
В тигель 7 наливают жидкий металл, в частном случае Al сплав, устанавливается металлопровод 2, таким образом, чтобы обеспечить герметичность тигля 7. В предварительно подготовленную полость верхней части металлопровода 2 устанавливается теплогидроизолирующая втулка 3 с датчиком уровня металла 6, а поверх теплогидроизолирующей втулки 3 размещается теплоизолирующая вставка 4.
Вертикальная ось металлопровода 2 совмещается с вертикальной осью симметрии заливного отверстия литейной формы (кокиля) 1, после совмещения происходит стыковка металлопровода 2 с литейной формой 1 за счет подъема емкости с жидким металлом (тигля) 7 к литейной форме 1 либо спуска литейной формы 1 к тиглю 7.
Прижим литейной формы (1) к емкости с жидким металлом (7) осуществляется с усилием, необходимым и достаточным для предотвращения ухода металла в зазоры между металлопроводом 2 и теплогидроизолирующей втулкой 3, гидроизолирующей втулкой 3 и теплоизолирующей вставкой 4, теплоизолирующей вставкой 4 и литейной формой 1.
После чего, происходит запуск программы заливки, которая управляется блоком управления 8. Блок управления 8, связанный электрически с пропорциональным клапаном (не обозначен на чертежах), подает управляющий сигнал на подачу воздуха от пневматического шкафа (не обозначен на чертеже) к трубопроводу подачи газа 9 в объем емкости с жидким металлом (тигель) 7.
С повышением избыточного давления газа во внутреннем объеме тигля 7 происходит вытеснение металла и последующий его  подъем по металлопроводу 2.
Поднимающийся по металлопроводу металл, замыкает электроды датчика уровня металла 6, передающего, в свою очередь, сигнал на блок управления 8 о прохождении металлом нулевого уровня 5.
Вместе с этим, к блоку управления 8 поступает информация о текущем давлении внутри тигля 7. Блок управления 8 по заранее разработанному алгоритму подает сигнал на пневматический шкаф для обеспечения правильного режима заливки формы с учетом фактического количества металла, находящегося в емкости тигля на начало заливки.
По завершению технологической программы заливки металла производится выдержка, затем расстыковка емкости с жидким металлом (тигля) 7 и литейной формы 1.