Модель

Системная схема

Система, представленная в этом примере, является системой приведения в действие модуля впрыска формовочной машины, подробно описанной в Руководстве по промышленной гидравлике Vickers (второе издание, 1989) и показанной на принципиальной схеме ниже.

Фигура 1. Рабочие представители модуля впрыска формовочной машины

Модуль состоит из винта и бочки, бункера, двигателя экструдера и инжекционного цилиндра, которые все установлены на каретке. Винт, двигатель экструдера и цилиндр инъекции устроены в единственном модуле, который может скользить вдоль вагона, чтобы изгнать литой пластик из цилиндра барреля в форму. Цикл, рассматриваемый в примере, начинается с вращения экструдера, во время которого расплавленный пластик проталкивается вперед винтом через невозвратный (запорный) клапан. Вращение прекращают при накоплении заданного объема расплавленного пластика в передней ёмкости цилиндра. Впрыск поддерживает заданное противодавление во время заполнения ёмкости и выталкивается расплавленным пластиком.

Следующая операция после запуска экструдера называется декомпрессией. Во время этой фазы активная ёмкость инжекционного цилиндра распаковывается путем соединения его с баком. Инжектор модуля пауз после декомпрессии в течение 2 секунд, чтобы позволить извлечь ранее отформованную и затвердевшую часть из формы. После закрытия формы инжекционный цилиндр идет вперед и впрыскивает расплавленный пластик в форму.

Гидравлическая схема

Принципиальная схема гидравлической системы модуля показана на фигуре 2.

Фигура 2. Принципиальная схема впрыска Модуля гидравлической системы

Подсистема экструдера

Подсистема инжектора

Подсистема манифольда клапана

Система построена из пяти распределителей, которые расположены в коллекторе модуля впрыска:

Устройство для Распределителя

Экструдер распределителя управляет вращением двигателя экструдера. Двигатель начинает вращаться, когда возбуждается Y1 электромагнита.

Удаление инъекций Распределителя

Картридж отвода впрыска отводит сопло из формы на очень короткое расстояние, позволяя открывать форму и удалять ранее отформованную и затвердевшую часть. Тарелку картриджа открывают при возбуждении электромагнита Y2. Когда электромагнит отключается, тарелка закрывается, и ёмкость управления распределителя бака выпускается, чтобы обеспечить свободный обратный поток от двигателя экструдера.

Бак Распределителя

Гидроемкость распределителя соединяет двигатель экструдера с емкостью во время заполнения ствола

Прямая инъекция Распределителя

Впрыск вперед распределителя толкает сопло вперед, чтобы контактировать с формой и впрыскивает расплавленный пластик в форму. Управление картриджем осуществляется электромагнитными Y3. В нейтральном положении одна из ёмкостей управления картриджа противодавления вытесняется, чтобы позволить этому картриджу работать как клапан сброса давления и поддерживать давление, заданное давлением подачи в порт Z1 и отверстиями отверстий в крышках картриджа противодавления.

Значения противодавления Распределителя

Противодавление распределителя поддерживает низкое противодавление в полость цилиндра впрыска, чтобы гарантировать необходимое качество расплавленного пластика. Тарелку картриджа открывают при обесточивании Y3 электромагнита. Одновременно тарелку картриджа противодавления закрывают давлением в предварительно вентилируемой ёмкости управления.

Управляющие сигналы

Существует пять сигналов, которые управляют этой системой:

1. Экструдер - сигнал Y1 электромагнита

2. Уборка - сигнал Y2 электромагнита

3. Впрыск - сигнал Y3 электромагнита

4. Сопло - моделирует зазор изменения между соплом и формой как двухходовой клапан. В реальной машине сопло остается в контакте с формой, в то время как экструдер запусков и передний фрагмент цилиндра заполнена. Этот контакт предотвращает расплавленный пластик от разлива. Поскольку в модели не рассматривается ни одна форма, сопло поддерживается закрытой с помощью двухстороннего клапана, управляемого сигналом 'Сопла'. Клапан открывается, когда сопло смещается от формы, чтобы сохранить вещи близкими к реальному поведению.

5. Backpr - управляет уровнем давления в порту S1 (рисунок 2), который устанавливает давление, поддерживаемое картриджем противодавления.

Назначение оставшихся блоков поясняется на принципиальной схеме модели (рисунок 1).

Результаты симуляции из Simscape Logging

На графиках ниже показаны давления в ёмкостях инжектора и положение поршня ствола. Фазы отвода, декомпрессии и закачки можно идентифицировать по давлениям и положениям в системе.