Стабилизатор расхода сыпучего материала
Стабилизатор расхода сыпучего материала относится к оборудованию для автоматической стабилизации потока сыпучего продукта, для фиксированного (заданного) отвеса определенной партии продукта в потоке с постоянным расходом. Устройство может быть использовано на предприятиях по хранению и переработке зерна, строительных материалов и т.п. Стабилизатор расхода сыпучего материала содержит корпус, входной патрубок, направляющий патрубок, секторную заслонку, закрепленную на конце выходного вала исполнительного привода, тензорезисторный датчик силы параллелограммного типа, лоток, кронштейн и монтажную плиту, входной патрубок, направляющий патрубок с секторной заслонкой и выходной патрубок последовательно размещены в корпусе, лоток прикреплен к датчику силы параллелограммного типа, на боковой поверхности корпуса выполнено монтажное окно, комплементарное монтажной плате, в секторной заслонке выполнен вырез переменной ширины в форме равнобедренной трапеции, ось симметрии которой лежит в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала исполнительного привода, монтажная плата закреплена в монтажном окне, направляющий патрубок и кронштейн закреплены на внутренней стороне монтажной платы, тензорезисторный датчик силы параллелограммного типа закреплен на кронштейне, продольные оси изгибаемых балок тензорезисторного датчика силы параллелограммного типа компланарны плоскости лотка и параллельны оси вращения секторной заслонки, исполнительный привод закреплен на внешней стороне монтажной платы. Стабилизатор расхода сыпучего материала содержит также регулируемый упор, установленный на монтажной плате с возможностью взаимодействия с тензорезисторным датчиком силы параллелограммного типа. Стабилизатор расхода сыпучего материала обладает высокой точностью работы и обеспечивает сборку, регулировку, поверку и, при необходимости, ремонт на испытательном стенде, а также использовать второй идентичный узел в качестве запасного и ремонт устройства путем простой замены измерительного узла. 3 илл.
Полезная модель относится к оборудованию для автоматической стабилизации потока сыпучего продукта, для фиксированного (заданного) отвеса определенной партии продукта в потоке с постоянным расходом. Устройство может быть использовано на предприятиях по хранению и переработке зерна, строительных материалов и т.п.
Стабилизаторы расхода сыпучего материала - лотковые дозаторы предназначены для стабилизации производительности (измерения расхода) потока сыпучих продуктов, таких как зерно, горох, кукуруза, семечки подсолнечника, гранулированные отруби и др. продуктов, сходных по физическим свойствам и не имеющих мелкодисперсных фракционных составляющих.
Известно оборудование данного назначения, работа которого основана на измерении силы давления потока продукта, попадающего на тензометрический лотковый измеритель массового расхода продукта. Расходомер предназначен для работы с неуправляемым потоком (см., напр., Расходомер РЗ 10 Выпускаемый НПО МЕТРА, 249037 Калужская обл., г.Обнинск, ул. Красных Зорь).
Это устройство не содержит элементов регулирования величины потока продуктов. Поэтому его можно использовать только с предварительным регулятором потока продукта.
Наиболее близким к предложенному техническим решением является расходомер с регулированием потока продукта, попадающего на тензометрический лотковый измеритель массового расхода продукта. Регулирование потока осуществляется заслонкой секторного типа с электромеханическим приводом, который автоматически изменяет величину открытия (закрытия) заслонки секторного типа в зависимости от давления потока и тем самым стабилизирует массовый расход продукта. Результаты измерений выводятся на дозирующий терминал шкафа управления с возможностью передачи информации в локальную сеть. (см., напр., Расходомер потока сыпучих продуктов (массовый) Производства ООО "ТД "Автоматика" 214031, г.Смоленск, ул. Индустриальная, 9.) Это техническое решение использовано в качестве прототипа при составлении данной заявки. Недостатком этого технического решения является независимое крепления функциональных элементов - направляющего патрубка и выходного вала исполнительного привода, на одном конце которого закреплена комплементарная выходному отверстию направляющего патрубка секторная заслонка, тензометрический лотковый измеритель массового расхода продукта (тензодатчик, на котором размещен лоток), на корпусе устройства. Сборка и регулировка устройства может выполняться только в корпусе. Поэтому оказывается практически крайне затруднительным обеспечить обслуживание и ремонт известного устройства.
Целью предлагаемого технического решения является повышение точности стабилизации потока продукта и упрощение эксплуатации, ремонта и обслуживания стабилизатора расхода сыпучего материала.
С этой целью предлагается стабилизатор расхода сыпучего материала, содержащий корпус, входной патрубок, направляющий патрубок, секторную заслонку, закрепленную на конце выходного вала исполнительного привода, тензорезисторный датчик силы параллелограммного типа, лоток, кронштейн и монтажную плиту, входной патрубок, направляющий патрубок с секторной заслонкой и выходной патрубок последовательно размещены в корпусе, лоток прикреплен к датчику силы параллелограммного типа, на боковой поверхности корпуса выполнено монтажное окно, комплементарное монтажной плате, в секторной заслонке выполнен вырез переменной ширины в форме равнобедренной трапеции, ось симметрии которой лежит в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала исполнительного привода, монтажная плата закреплена в монтажном окне, направляющий патрубок и кронштейн закреплены на внутренней стороне монтажной платы, тензорезисторный датчик силы параллелограммного типа закреплен на кронштейне, продольные оси изгибаемых балок тензорезисторного датчика силы параллелограммного типа компланарны плоскости лотка и параллельны оси вращения секторной заслонки, исполнительный привод закреплен на внешней стороне монтажной платы. Стабилизатор расхода сыпучего материала содержит также регулируемый упор, установленный на монтажной плате с возможностью взаимодействия с тензорезисторным датчиком силы параллелограммного типа.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, а совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемый стабилизатор расхода сыпучего материала соответствует критерию «новизна» и имеет изобретательский уровень.
Опытный образец предлагаемого устройства изготовлен и испытан заявителем. Испытания устройства подтвердили достижение поставленной цели предложения и возможность его промышленного использования.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлен пример выполнения предлагаемого стабилизатора расхода сыпучего материала.
На фиг.1 показан разрез предлагаемого стабилизатора расхода сыпучего материала, показывающий размещение элементов устройства внутри корпуса, на фиг.2 - внешний вид устройства со стороны закрепления исполнительного привода на внешней стороне монтажной платы, на фиг.3 - развертка секторной заслонки устройства.
Стабилизатор расхода сыпучего материала содержит корпус 1, входной 2, направляющий 3 и выходной 4 патрубки, комплементарную выходному отверстию направляющего патрубка 3 секторную заслонку 5, закрепленную на одном конце выходного вала 6 исполнительного привода 7, тензорезисторный датчик 8 силы параллелограммного типа, на котором размещен лоток 9, кронштейн 10 и монтажную плату 11, на боковой поверхности корпуса 1 выполнено монтажное окно 12, комплементарное монтажной плате 11, которая закреплена в монтажном окне 12, направляющий патрубок 3 и кронштейн 10 закреплены на монтажной плате 11, на которой установлен исполнительный привод 7 с выходным валом 6, на кронштейне 10 закреплен тензорезисторный датчик 8 силы параллелограммного типа, секторная заслонка 5 выполнена переменной ширины, для чего в секторной заслонке 5 выполнен вырез 13 в форме равнобедренной трапеции, ось Н симметрии которой лежит в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала 6 исполнительного привода 7. В лотковый дозатор может быть введен установленный на кронштейне 10 с возможностью взаимодействия с тензодатчиком 8 выполненный регулируемым упор 14.
Устройство работает следующим образом: Поток продукта через входной патрубок 2 заполняет направляющий патрубок 3, который совместно с секторной заслонкой 5 формирует поток продукта, попадающего на лоток 9. Так как лоток 9 установлен на тензорезисторном датчике 8 силы параллелограммного типа, то сила давления потока продукта, пропорциональная величине этого потока, воздействует на тензорезисторный датчик 8 силы параллелограммного типа, который формирует соответствующий выходной сигнал. Использование тензорезисторного датчика 8 силы параллелограммного типа, продольные оси изгибаемых балок которого компланарны плоскости лотка и параллельны оси вращения секторной заслонки 5, позволяет получить сигнал, не зависящий от точки приложения силы давления падающего потока продукта на лоток 9. Выполнение секторной заслонки 5, в отличие от прототипа, переменной ширины, для чего в секторной заслонке 5 выполнен вырез 13 в форме равнобедренной трапеции, ось Н симметрии которой лежит в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала 6 исполнительного привода 7, обеспечивает постоянство высоты падения потока продукта на лоток 9 при различной величине этого потока, что также способствует повышению линейности измерительной характеристики устройства и точности соответствия величины выходного сигнала величине потока продукта. Сигнал с выхода тензорезисторного датчика 8 силы параллелограммного типа через элементы отрицательной обратной связи (в заявке не показаны) воздействует на исполнительный привод 7 секторной заслонки 5, которая закреплена на одном конце выходного вала 6 исполнительного привода 7. Устройство автоматически изменяет открытие (закрытие) секторной заслонки 5 в зависимости от давления, оказываемого потоком продукта на тензодатчик 8, поддерживая постоянной величину этого давления и тем самым стабилизирует массовый расход продукта. Результаты измерений выводятся на дозирующий терминал шкафа управления (на чертежах не показан) с возможностью передачи информации в локальную сеть. Установленный на кронштейне 10 с возможностью взаимодействия с тензорезисторным датчиком 8 силы параллелограммного типа регулируемый упор 13 защищает тензорезисторный датчик 8 силы параллелограммного типа от поломок, возможных при ударе или перегрузке в случае попадания каких-либо массивных включений в поток продукта.
Размещение элементов устройства в соответствии с предложением позволило выделить направляющий патрубок 3, секторную заслонку 5, исполнительный привод 7 с выходным валом 6, тензорезисторный датчик 8 силы параллелограммного типа и лоток 9 в самостоятельный функциональный измерительно - регулирующий узел. Это дает возможность обеспечить сборку, регулировку, поверку и, при необходимости, ремонт этого узла вне корпуса 1, например, на испытательном стенде, а также использовать второй идентичный узел в качестве запасного и осуществлять ремонт устройства путем простой замены измерительного узла. Кроме того, в предложенной конструкции лоток 9 не препятствует перемещению секторной заслонки 5, что обеспечивает минимальную высоту функционального измерительного узла и, следовательно, высоту бункера 1 (при заданной производительности устройства).
1. Стабилизатор расхода сыпучего материала, содержащий корпус, входной патрубок, направляющий патрубок, секторную заслонку, закрепленную на конце выходного вала исполнительного привода, датчик силы и лоток, входной патрубок, направляющий патрубок с секторной заслонкой и выходной патрубок последовательно размещены в корпусе, лоток прикреплен к датчику силы, отличающийся тем, что в него введены кронштейн и монтажная плата, датчик силы выполнен тензорезисторным параллелограммного типа, на боковой поверхности корпуса выполнено монтажное окно, комплементарное монтажной плате, в секторной заслонке выполнен вырез переменной ширины в форме равнобедренной трапеции, ось симметрии которой лежит в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала исполнительного привода, монтажная плата закреплена в монтажном окне, направляющий патрубок и кронштейн закреплены на внутренней стороне монтажной платы, тензорезисторный датчик силы параллелограммного типа закреплен на кронштейне, продольные оси изгибаемых балок тензорезисторного датчика силы параллелограммного типа компланарны плоскости лотка и параллельны оси вращения секторной заслонки, исполнительный привод закреплен на внешней стороне монтажной платы.
2. Стабилизатор расхода сыпучего материала по п.1, отличающийся тем, что в него введен регулируемый упор, установленный на монтажной плате с возможностью взаимодействия с тензорезисторным датчиком силы параллелограммного типа.
