Конвейерный дозатор

 

Изобретение относится к весодозирующей технике. Цель изобретения - повышение точности дозирования, расширение рабочего диапазона производительности дозатора, улучшение качества смеси при многокомпонентном непрерывном дозировании и смешивании, уменьшение габаритных размеров смесителей непрерывного действия. Уплотнение конвейерным дозатором осуществляется по основному возмущающему воздействию - неравномерности подачи материала, которое восстанавливается устройством с обратной передачной функцией по сравнению с весоизмерителем 2 и задерживается на время прохождения материала до конца конвейера. Текущая скорость определяется путем деления заданного расхода массы на величину выделенного возмущения. Величина средней скорости привода 18 корректируется с помощью инерционного контура регулирования по отношению вычисленного расхода путем умножения сигнала силоизмерительного преобразователя 2 на сигнал преобразователя скорости ленты. Текущая масса ленты конвейера 1 непрерывно компенсируется по участкам путем вычитания их ранее заполненных величин. 1 с., 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (511 4 G Ol G 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4345595/24-l o (22) 20. 10. 87 (46) 07.09.89. Бюл. 1(33 (71) Одесское производственное объединение "Точмаш" (72) В.А. Хобин, С.Ю. Митрофанов, Ф.С. Гальперин и А.И. Фарфель (53) 621.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

746197, кл . G 01 С 11/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 1374058, кл. С 01 С 11/14, 1986. (54) КОНВЕЙЕРНЫЙ ДОЗАТОР (57) Изобретение относится к весодозирующей технике. Цель изобретения повышение точности дозирования, расширение рабочего диапазона производительности дозатора, улучшение каче— ства смеси при многокомпонентном непрерывном доэировании и смешивании, уменьшение габаритных размеров смесителей непрерывного действия. Управ2 ление конвейерным доэатором осуществляется по основному возмущающему воздействию — неравномерности подачи материала, которое восстанавливается устройством с обратной передаточной функцией по сравнению с весоиэмерителем 1 и задерживается на время прохождения материала до конца конвейера. Текущая скорость определяется путем деления заданного расхода массы на величину выделенного возмущения.

Величина средней скорости привода 18 корректируется с памощью инерционного контура регулирования по отношению вычисленного расхода путем умножения сигнала силоизмерительного преобразователя 2 на сигнал преобразователя 6 скорости ленты. Текущая масса ленты конвейера непрерывно компенсируется по участкам путем вычитания их ранее запомненных величин. 2 э.п, ф-лы, 1 ил.

1506288 которого подключен выход блока 9 вычитания, к входам которого подключены выходы устройства 3 восстановления и устройства 7 компенсации массы ленты. Выход первого блока 8 регу- 35 лируемого запаздывания подключен к входу первого делителя 10,выход которого подключен на вход первого сумматора 11, выход блока 4 умножения и выход эадатчика 12 расхода под- 40 ключены к входам устройства 13 сравнения, выход которого через блок 14 скользящего усреднения и второй делитель 15 подключен к входу регулятора

16, выход которого соединен с вторым 45 входом первого сумматора 11, на второй вход делителя 15 подключен выход первого устройства 5 усреднения. Выход сумматора 11 через динамическое звено !7 подключен к входу привода

18 конвейера.

Кроме того, на входы устройства 7 компенсации массы ленты подключены выходы датчика 19 установки начала ленты и устройства 3 восстановления которое содержит первый регулируемый дифференциатор 20, выход которого соединен с входом первого сумматора 21, второй вход которого соединен

Изобретение относится к весодозирующей технике и может быть использовано в конвейерных дозаторах сыпучих материалов, особенно при работе в ком-, 5 плексах непрерывного смесеприготовления.

Целью изобретения является повышение точности доэирования, расширение рабочего диапазона производительности 10 дозатора, улучшение качества смеси при многокомпонентном непрерывном доэировании и смешивании, а также уменьшение габаритных размеров смесителей непрерывного действия. 15

На чертеже показана функциональная схема конвейерного дозатора.

Конвейерный дозатор содержит ленточный конвейер с загрузочным бункером и весоизмерительным устройством 1, силоизмерительный преобразователь 2, выход которого связан с устройством

3 восстановления, блоком 4 умножения и устройством 5 усреднения, преобразователь 6 скорости ленты, выход которого связан с входами блока 4 умножения, устройства 3 восстановления и устройства 7 компенсации массы ленты, первого регулируемого блока 8 запаздывания, на информационный вход 30 с выходом второго блока 22 регулируемого запаздывания, вход которого соединен с выходом первого сумматора

21 и входом второго регулируемого дифференциатора 23, выход которого соединен с входом второго сумматора

24, второй вход которого соединен с выходом третьего блока 25 регулируемого запаздывания, вход которого соединен с выходом второго сумматора

24, входы управления регулируемых дифференциаторов 20 и 23 и блоков

22 и 25 регулируемого запаздывания соединены с выходом преобразователя 6 скорости . Вход первого блока

20 регулируемого запаздывания является входом устройства 3 восстановления, выходом которого служит выход второго сумматора 24, а блок 14 скользящего усреднения содержит четвертый блок 26 регулируемого запаздывания, выход которого соединен с входом второго блока 27 вычитания, выход которого связан с входом регулируемого интегратора 28, на вторые входы четвертого блока 26 регулируемого запаздывания и регулируемого интегратора 28 подключен выход преобразователя 6 скорости, на второй вход второго блока 27 вычитания подсоединен выход устройства 13 сравнения.

Дозатор работает следующим образом.

Режим настройки осуществляется без материала. В этом режиме в момент прохождения подвижной части датчика 19, связанной с конвейерной лентой, мимо его неподвижной части сигнал с выхода датчика 19 поступает на вход устройства 7 компенсации массы ленты, после чего сигнал о величине массы участков ленты конвейера с выхода силоизмерительного преобразователя 2, преобразованный устройством

3 восстановления, последовательно запоминается в устройстве 7. Соответствие между величиной массы каждого участка ленты и его расположением относительно подвижной части датчика

19 устанавливается с помощью сигнала преобразователя 6 скорости, подаваемого в устройство 7 компенсации.

Настройка осуществляется на любой постоянной скорости движения ленты конвейера, в результате чего в устройстве 7 запоминаются коды всех участков ленты конвейера.! 506288

5

В режиме управления сигнал, пропорциональный массе материала на весоиэмерительном устройстве, с выхода силоизмерительного преобразователя

2 поступает на вход устройства 3 восстановления, имеющего обратную передаточную функцию по сравнению с весоизмерительным устройством ленточного конвейера.

С выхода устройства 7 восстановления сигнал, пропорциональный величине массы материала и ленты конвеиера, поступает на вход блока 9 вычитания.

В режиме управления устройство 7 компенсации массы ленты на выходе формирует величину сигнала пропорционально массе участка ленты, поступающего

Для ускорения реакции привода конвейера на изменение массы материала сигнал с выхода сумматора I подается на вход привода !8 конвейера через упреждающее динамическое звено

17. Передаточная функция динамического звена приближенно должна быть обратной передаточной функции привода

18 питателя. В качестве динамического звена 17 могут использоваться звенья с физически реализуемыми передаточными функциями, например форсирующее звено с передаточной функцией . t

КТ +Т Р+1 э Р на весоизмерительное устройство, запомненную в режиме настройки. Синхронизация с положением ленты относительно весоизмерительного устройства осуществляется с помощью датчика 19 установки начала ленты и сигнала преобразователя 6 скорости ленты . Сигнал, пропорциональный распределенной массе ленты, подается на второй вход блока 9 вычитания, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный только мгновенной величине массы материала, поступающей на весоизмерительное устройство, и подается на вход первого блока 8 регулируемого запаздывания. Время задержки сигнала блоком 8 запаздывания равно времени прохождения материала от начала весоизмерительного устройства до конца конвейера и изменяется в соответствии со скоростью движения ленты, сигнал о величине которой поступает на второй вход блока 8. Поэтому на выходе первого блока 8 регулируемого запаздывания формируется сигнал о величине мгновенной массы материала в конце конвейеера доэатора.

Сигнал о величине массы материала в конце конвейера с выхода блока 8 регулируемого запаздывания, подается на.вход первого делителя 10 и делится на величину сигнала, пропорционального заданному расходу, подаваемого с выхода задатчика расхода на второй вход делителя 10. На выходе последнегс формируется составляющая сигнала текущей скорости привода конвейера которая компенсирует возмущающее воздействие иэ-за неравномерности массы материала. гдеТ,, Т и

Т Т вЂ” постоянные времени дина3 4 мического звена;

К вЂ” коэффициент передачи привода, Таким образом, разомкнутый контур регулирования скорости привода конвейера.дозатора по возмущающему воздействию включает силоизмерительный преобразователь 2, устройство 3 восстановления, блок 9 вычитания, первый блок 8 регулируемого запаздывания, первь!й делитель 10, сумматор ll,динамическое звено 17 и привод 18 конвейера. Этот контур регулирования эффективно устраняет динамические возмущения в дозаторе, но имеет низкую

Вторая составляющая, поддерживающая необходимую для заданного расхода среднюю скорость привода 18, опре- деляется по отклонению вычисленного

40 расхода от заданного в замкнутом контуре. Средний расход дозатора в этом случае вычисляется путем умножения сигналов с выходов силоиэмерительного преобразователя 2 и преобразователя 6 скорости в блоке 4 умножения. Силоиэмерительный преобразователь 2 и преобразователь 6 скоРости имеют высокие метрологические характеристики, поэтому средний расход вычисляется с высокой точностью и сравнивается в устрой55 стве 13 сравнения с заданной вели. чиной расхода, средняя ошибка с выхода устройства 13 сравнения подается на вход блока 14 скользящего усреднения, в котором происходит

З5 метрологическую характеристику в статике.

1506288 усреднение отклонения фактического расхода от заданного за время хотя бы одного оборота ленты конвейера для устранения влияния неравномерно- 5 го распределения массы ленты по ее длине .

С выхода блока 14 скользящего усреднения сигнал отклонения поступает на вход второго делителя 15, затем на вход регулятора 16 с выхода которого составляющая средней скорости привода 18 подается на второй вход сумматора 11.

На второй вход второго делителя 15

15 подается сигнал силоиэмерительного преобразователя, усредненный блоком 5 усреднения для устранения высокочастотных помех, тем самым устанавливая коэффициент передачи в 20 контуре коррекции скорости привода

18 питателя независимым от высоты слоя материала на весоиэмерительном устройстве и его плотности.

Это связано с тем, что сигнал о массе материала на весоиэмерительном устройстве входит в качестве коэффициента в контур коррекции при вычислении производительности, деление на эту величину сигнала коррек- 30 ции позволяет сохранять оптимальны— ми настройки регулятора 16 при любом материале.

Устройство 3 восстановления реализует обратную по сравнению с весо- 35 измерительным устройством передаточную функцию с помощью регулируемых дифференциаторов 20 и 23, постоянная времени которых изменяется пропорционально скорости движения ленты, 40 сигнал о величине которой подается на их управляющие входы, и с помощью блоков 22 и 25 регулируемого запаздывания, включенных в цепи положительной обратной связи, время эапаздыва- 45 ния которых меняется также в соответствии с величиной сигнала о скорости движения ленты, подаваемого на управляющие входы.

Устойчивость такого включения блоков 23 и 25 достигается выбором их

50 коэффициентов передачи меньшими единицы (порядка 0,95-0,98), вызванная этим погрешность корректируется замкнутым контуром регулирования по отклонению вычисленного расхода от заданного.

Функции, выполняемые блоками 2,4, 5,6,9-17 полностью соответствуют функциям субблоков агрегатных комплексов электрических средств регулирования АКЭСР и АКЭСР-Д. В качестве регулируемых дифференциаторов 20 и

23 и регулируемого интегратора 28 могут быть использованы последовательно включенные блок умножения, на второй вход которого подается сигнал о величине скорости ленты, и реальный дифференциатор или интегратор с постоянной настройкой . Тогда постоянная времени такого звена в целом пропорциональна скорости движения ленты.

В качестве этих блоков также могут быть использованы субблоки АКЭСР.Блоки регулируемого запаздывания 8, 22 и 25 могут быть выполнены с использованием серийно выпускаемых блоков регулируемого запаздывания БРЗ-1 .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Конвейерный дозатор, содержащий ленточный конвейер с силоизмерительным преобразователем, выход которого соединен с первым входом блока умножения, преобразователь скорости ленты, соединенный с вторым входом блока умножения и с первым входом устройства компенсации массы ленты, второй вход которого соединен с выходом датчика установки начала ленты, выход блока умножения соединен с первым входом устройства сравнения, к второму входу которого подключен выход задатчика расхода, выход устройства компенсации массы ленты подключен к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к первому входу первого регулируемого блока запаздывания, к второму входу которого подключен выход преобразователя скорости, регулятор и привод конвейера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, расширения рабочего диапазона производительностей дозатора, улучшения качества смеси при много— компонентном непрерывном дозировании и смешивании, а также уменьшения габаритных размеров смесителей непрерывного действия, в него введены устройство восстановления, блок усреднения, блок скользящего усреднения, два делителя, сумматор и динамическое звено, причем входы устройства восстановления связаны с выходами силоизмерительного преобразоваСоставитель М. Жуков

Редактор И. Горная Техред А,Кравчук о

Корректор Т. Палий

Заказ 5419/42 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

9 15062 теля и преобразователя скорости ленты, а выход соединен с входом устройства компенсации массы ленты и вторым входом блока вычитания, выход первого регулируемого блока запазды5 вания соединен с первым входом перaoro делителя, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого через динамическое звено .10 соединен с входом привода конвейера, вход блока скользящего усреднения подключен к выходу устройства сравнения,а выход — через второй делитель к входу регулиятора,выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, второй вход второго делителя подключен к выходу блока усреднения, вход которого соединен с выходом силоиэмерительного преобразователя,а второй вход первого делителя соединен с выходом эадатчика расхода.

2. Дозатор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в нем устройство восстановления содержит два регулируемых дифференциатора, два сумматора и два регулируемых блока запаздывания, при этом вход устройства восстановления соединен с первым вхо- 30

88 l0 дом первого регулируемого дифференциатора, выход которого через второй сумматор, охваченный обратной связью через второй регулируемый блок запаздывания, подключен к первому входу второго регулируемого дифференциатора, выход которого через третий сумматор, охваченный обратной связью через третий регулируемый блок запаздывания, подключен к выходу устройства восстановления, а вторые выходы регулируемых дифференциаторов и регулируемых блоков запаздывания соединены с выходом для подключения преобразователя скорости.

3. Дозатор по п.2 о т л и ч а юшийся тем,что в нем блок скользящего усреднения Содерлсит четвертый блок регулируемого запаздывания, выход которого соединен с входом второго блока вычитания, выход которого связан с входом регулируемого интегратора, на вторые входы четвертого блока регулируемого запаздывания и регулируемого интегратора подключен выход преобразователя скорости, а к второму входу второго блока вычитания подсоединен выход устройства сравнения,