Устройство контроля прочности брикетов

 

Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов. Цель изобретения - повышение точности. Устр-во содержит первичный преобразователь 19, связанный с входом вторичного преобразователя 27, вход которого соединен с аналого-цифровьпч преобразователем (АЦП) 28, блок 29 коррекции, датчик 30 интервалов, постоянное запоминающее устр-во 31, блок 32 памяти, блок 33 индикации, датчик 34 синхроимпульсов , датчик 20 положеш1я и блок 35 управления, подключенный к электромагнитной муфте. При внедрении резца в брикет создаваемое усилие передается на преобразователь 19, где преобразуется в соответствующий сигнал . Он усиливается преобразователем 27и поступает на первые входы АЦЦ 28и датчика 30, При каждой остановке датчик 34 вырабатывает импульсы, поступающие на АЦП 28, а датчик 30 сбрасывает их в нулевое состояние и передает на блок 35. Через заданное время очередной синхроиьшульс от датчика 34 устанавливает па входе блока 35 уровень напряжения 24 В и включает электромагнитную муфту. 6 ил. С ел со 4:; СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„4 015 (g!! 4 Е 2! С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬЧь!! .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 4053077/22-03 (22) 08.04,86 (46) 07,10.87, Бюл. М 37 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР и Институт торфа АН БССР (72) В. А. Царев, Э, Ф. Черняк и М. А. Гатих (53) 622 ° 325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М .1071765 кл, Е 21 С 39/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1188323, кл. Е 21 С 39/00, 1984 ° (54) УСТ! ОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ

БРИКЕТОВ (57) Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов. Цель изобретения — повышение точности, Устр-во содержит первичный преобразователь 19, связанный с входом вторичного преобразователя 27, вход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 28, блок 29 коррекции, датчик

30 интервалов, постоянное запоминающее устр-во 31, блок 32 памяти, блок

33 индикации, датчик 34 синхроимпульсов, датчик 20 положения и блок 35 управления, подключенный к электромагнитной муфте. При внедрении резца в брикет создаваемое усилие передается на преобразователь !9, где преобразуется в соответствующий сигнал, Он усиливается преобразователем

27 и поступает на первые входы АЦП

28 и датчика 30, При каждой остановке датчик 34 вырабатывает импульсы, поступающие на АЦП 28, а датчик 30 сбрасывает их в нулевое состояние и передает на блок 35. Через заданное время очередной синхроимпульс от датчика 34 устанавливает на входе блока

35 уровень напряжения 24 В и включа— ет электромагнитную муфту. 6 ил.

1343015

Изобретение относится к средствам автоматизации производственных lipo цессов, в частности к приборам контроля прочности брикетов, получаемых, например,иэ торфа или других сыпучих материалов,и может быть использовано для автоматизации процесса прессования.

Цель изобретения — повышение точности у стройства.

На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг, 1; на фиг, 3 — структур,ная схема устройства; на фиг, 4 функциональная схема датчика интервалов; на Фиг.5 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.6 — схема траектории резания.

Устройство содержит калиброванный лоток 1, встроенный в общий направляюший лоток 2, рычажную систему 3, соединенную с резцом 4 и выходным валом 5 редуктора 6, связанного через электромагнитную муфту 7 с электродвигателем 8, механизмы 9 и 10 .для фиксации в заданном положении в калиброванном лотке 1 брикетной ленты

11. Все указанные узлы смонтированы на общей плите !2.

Рычажная система 3 состоит из вер— тикально расположенного неподвижного кронштейна 13 и подвижной штанги 14, шарнирно соединенной двумя параллельно расположенными свободно вращающи— мися тягами 15 с кронштейном 13 и водилом 16 с выходным валом 5 редуктора 6, С нижним концом штанги 14 шарнирно соединена поперечная планка 17, жестко соч ененная с трехзубым рез цом 4, между противоположным концом которой и верхним концом штанги 14 закреплен с помощью растяжек 18 пер— вичный преобразователь 19, работающий на растяжение, На кронштейне 13 закреплен датчик 20 положения рычажной системы 3 (резца 4 относительно калиброванного лотка 1) с возможностью срабатывания от флажка 21, соединенного с тягой 15. Калиброванный лоток

1 имеет прорезь 22 для истечения сколотых углов брикетов, в которой движется резец 4. Брикетная лента 11 с помощью механизмов 9 и 10 занимает в лотке 1 заданное положение. !

1еханизм 9 состоит из ролика 23 и подпружиненного толкателя 24. Механизм 10, состоящий из ролика 25 и подпружиненного толкателя 26, укреплен на плите 12 с B(эможностью при40

5Р

Блок 35 управления содержит счетчик, дешифратор, триггер, усилитель мо(цности (не показаны!, Первичный преобразователь 19 представляет собой стандартный тензорезисторныи датчик силы, например тяговый электрический динамометр типа КЭД. Вторичный преобразователь 27 выполняет функцию нормирования сигнала, и может быть реализован на усилителе постоянного тока Ф 7025/7.

АЦП 28 является последовательным аналого-цифровым преобразователем со ступенчатым пилообразным напряжением, причем он постоянно находится в режиме преобразования аналогового сигнала на первом входе в эквивалентный цифровой код. Если входной сигнал становится меньше, чем установившийся на выходе код, AIIII 28 блокируется, жатия брикетной ленты 11 к нижней стенке калиброванного лотка 1, Структурная схема устройства содержит вторичный преобразователь 27, вход которого соединен с выходом первичного преобразователя 19, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

28, блок 29 коррекции, датчик 30 ин-!

ð тервалов, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 31, блок 32 памяти, блок 33 индикации, датчик 34 синхроимпульсов, датчик 20 положения, блок

35 управления, выход которого подключен к электромагнитной муфте 7.

Блок 35 управления соединен с датчиком 34 синхроимпульсов и датчиком

20 положения. Выход вторичного преобразователя 27 соединен с первыми

2р входамп AI!II 28 и датчика 30 интервалов, выход АЦП 28 и выход ПЗУ 31 подключены к первому и второму входам блока 29 коррекции соответственно, Первый выход датчика 30 интервалов соединен с первым входом ПЗУ 31, второй выход датчика 30 интервалов соединен с вторым входом ПЗУ 31 и вторым входом блока 32 памяти, Выход датчика 34 синхроимпульсов соединен с вторым входом АЦП 28 и вторым входом датчика 30 интервалов, выход блока 32 памяти подключен к входу блока

33 индикации. Выход блока 29 коррекции соединен с первым входом блока

32 памяти.

Датчик 30 интервалов состоит из дискриминатора 36, элемента 2И вЂ” НЕ 37 двоичного счетчика 38, генератора 39, ннвертора 40 и одновибратора 41, .

1343015

Каждое единичное измерение усилия скола производится за интервал времени, когда брикетная лента 11 находится в неподвижном состоянии. За этот промежуток времени резец 4 должен произнести скол и выйти эа пределы калиброванного лотка 1, Следовательно, цикл измерения должен быть синхронизирован с возвратно-поступательным движением штемпеля пресса, Эту опе— рацию производит блок 35 управления.

При включении устройства запускается электродвигатель 8, Блок 35 управления сбрасывается в нулевое состояние, т,е. на его выходе устанавливается низкий уровень, фиксирующий муфту

7 в выключенном состоянии.

Импульсы, нь1рабатынаемые датчиком

34 синхроимпульсон при каждой остановке штемпеля пресса, поступают на

BI îðûå входы АЦП 28 и датчика 30 интервалов, сбрасывая их н ну:и нос состояние, а также па первый вход блофиксируя значение кода. Подготовка к следующему циклу измерения производится подачей импульса сброса в нулевое состояние на второй вход АЦП 28. Таким

5 образом, в цикле измерения АЦП 28 за"

Поминает максимальное значение сигнала на его первом входе.

Блок 29 коррекции представляет собой параллельное умножающее устройст- )p но.

ПЗУ 31 реализовано на микросхеме

КР556 РТ4, Код адреса подается на первый вход, а импульс разрешения выборки данных — на второй вход ПЗУ 31, При появлении импульса разрешения выборки на выходе появляется код, записаннь<й по адресу, код которого подан на первый вход.

Датчик 34 синхроимпульсон и датчик 20

20 положения вып<1л1гепы на бесконтdK Tных путевых выключателях, например выключатель конечный бесконтактный

КВД-6М. Датчик 34 синхроимпульсон устанавливается у торца коленчатого 25 вала пресса (не показан) с таким расчетом, чтобы он срабатывал и выдавал импульс синхронизации при достижении штемпелем пресса верхней мертвой точки, т.е. гз момент остановки брикетной Зр ленты 11.

Датчик 20 положения формирует уронень логического "0" в момент достижения резцом 4 верхнего (исходного) состояния. 35

Электродвигатель 8 постоянно подключен к трехфаз ной сети переменного тока 380 В. Злектромагнитная муфта 7 включается при подаче на ее вход напряжения 24 В от блока 35 управления ° 4р

Алгоритм работы устройства представлен на временной диаграмме (фиг. 6) где на графиках соответственно изображены: график I — напряжение на нг,жоде датчика 34 синхроимпульсов; график (I — напряжение на выходе блока 35 управления; график

III — напряже ие на выходе вторичного преобразогг<1теггя 27; график ТЪ вЂ” иапряжег<ие а втором выходе датчика 30 5р интервалов; I рафик V — напряжение на выхспE JI1Tчика 20 положения.

Устроиство работает следующим образом, Брикет ая 11«IIa а 11 непрерывно движ< тся т 1. I II ..ë Iè и < бщем направляющем лотк 2. 11ри .. I «II он» 1 рох<1дит и через ка пг 10 1<11;Ill ill .11<)òoê 1. С пс1мощью ггрижи»:11;:: <«х,11!111 << в 9 и 10 она нсегда стремится занять одцо и то же положение в рабочей полости калиброванного лотка 1 по отношению к траектории движения резца 4 в прорези 22 °

Вертикальная штанга 14, шарнирно соединенная с помощью водила 16 с выходным валом 5 редуктора 6, совершает благодаря тягам 15 колебательное движение относительно вала 5. При этом штанга 14 всегда находится в вертикальном положении и вращается в вертикальной плоскости. Соответственно и резец 4, жестко сочлененный с поперечной планкой 17, движется по окружности (в направлении стрелки на фиг. 2) вокруг центра вращения О.

Рычажная система 3 расположена около калиброванного лотка 1 с таким расчетом, чтобы резец 4 при движении сверху вниз (по окружности) срезал торцовую часть брикетов. В исходllo< верхнее положение резец 4 возвращается по окружности вне прорезей в брикетах, что позволяет выбрать время одного цикла движения резца 4 с таким расчетом, чтобы время его прохождения через брикеты (время скола) было равно времени остановки брикетной ленты ll (0,5-0,6 с).

В момент резания планка 17 поворачивается вокруг оси, расположенной

I!a штанге 14, и через растяжки 18 передает усилие резания на первичный преобразователь 19, работающий на растяжение.

1! () 1 ) о I ))!><>и!Н>с ги l>p)IK< l > с„, т,lh и о г r глубины ре 3;i!)i»l ., 3,)!<и< и )o< т). )<с пи—

) чины:> от с и г )<)жп<> и;)итн II<>

FF x фИГ. Г) !

) K1l 3 7 уllp(IBJI<. Ния . 1<. ре.) злд(ill)IO(l время очеред)ц)и (инхро}1))пульс oT дл гчикл 34 синхроимпульсон устлнанливлет на выходе блокл 35 управления уровень напряжения 24 Б, Включая электромагнитную муфту 7. Кинемлтическля цепь устройства з;)мык;<ется, резец 4 приходит в движение, начинля рабочий ход.

Усилие, Возникающее при внедрении резца 4 в тело брикета, первичным преобрлзов;!телем )9 преобразуется!

) — Ь >! = K ) 1 R-! !2), bc ( к (1: — г /2,, Л х !

В пропорциональный электрический сигнал, который усиливается вторичным преобразователем 27 и поступает на первые Входу ЛЦП 78 и датчикл 30 интервалов, Датчик 30 интервалоВ работает cJ!одующим обр()зом, 1 енерятор 39 постоя}но вырабатывает тактовые импульсы. При напряжении нл первом входе датчика 30 интерва—

4 „ !

1: СОВ

2,9„ (2) 2> — 1, Т,I!

1 (! — <- х лон, отличном от нуля, на выходе дискриминлторл 3() Il<>si)3 3})ется уровень логической,"! ", )1 импульсы генератора 39 через э:!с.мент 37 проходят на счетнь!й вход счетчика 38, !le} первом выходе p>a T»HK() 30 интервалов форми— руется нлрлстлющий цифровой код, При уменьшении напряжения нл первом Входе длтчикл 30 интерн;)loB до нуля и() выходе дискримин )lоря 36 уста}!лнли—

» » вается уровень л< гiiH(скогo О, 3n— где (J — угол, оцределяющии часть х траектории резца 4, ня которой происходит срез брикета;

Т вЂ” нремя полно)о оборота p(з—

II!) 4, ) !Одст(< ниВ (1)орм7г)1

1 > > I! О>1 УЧИМ 3 л 13И C)IMO с T}> и(кл:3 (1) I)f)1

All!1 28 от .)нлчений д и F

))г)ешлкщий прок<7жд.ние импульсов гене—

1 р ITop;) 39 «<. pea oil(. мент 37 нл счетный вход счетчика 38 ° Ilo заднему фронту

cHI }IÿJ!ë с нн)ходя JlifcKp)fh))f)I )тор I 36 запускле г(я однонибрлтор 41 „Нл Вто— ром выходе д;)тчикл 30 интервал< н по

К1::

> (3) Сиг}lлл < гя!кодл Bloðènnono прсo6—

-1!) рл зонлтoJ»l "7 поступлет тлкжс на цернь!и нк<>д датчик;1 30 и)!терн()лон, нь) зунля ll;) первом ег(7 выходе поянпе—

) )е >IH)le))}Io — li,)ðàñònþùåão цифрового

ЯВ73 Я С Г(51 il!)Г! УЛ I. C 1 И K<> 1 O >! PO B!»I, Сброс поклзлни) счетчик;3 38 происходи т и р и п о i) B n ñ l l l )H 1;) 13 I o p o M В ходе датчика 30 ицтернллон уровня погич(с— кого "О", который чер< з инвертор 40 проходит «а BKo;I сброса счетчика 38.

1!л выходе ЛЦП 28 появляется цифроВой код, экнинллентный сигналу вторичного преобразователя 27. Однако как только сигнал достигнет млксимально—!

«)Д ) .

При Выходе резца 4 из брикетной

J!(и ты 1 1 cHI н ал нл выход(В TopH >) }Io Г о цреобрлзова геля 27 понижается до ну— пя, датчик 30 интервлло}3 црекр;)1!)<}ет счет, фиксируя ня его первом выходе

50 Циф!7о)3(7Й K(7)I IIPoi)oP))Ho}) lльный BP(. мени резания брикетной ле)пы 1,; на

В l ОPОМ BЫХОДB IIОЯ НПЯ (ТСЯ )IМП х - 1Ь(НЯ пряжения уровня погичеcho I 0, р язв р(1)U >)0)nè)f 1)ыбо рку 3 нячения, 3 апи< лнного н 113У 3 Ilo адресу, с < тнетствующему BðåìåHH ре 3лния,, т. е. н;1 }зы— ходе ПЗУ 31 поя)37!))е гся цифр»н<>и коп

К/;;in 4 го значения и ))ачнет уменьшаться, ЛЦП 28 блокируется, и значение Выход— ного кода его не изм HHT(ÿ !.o тех пока ня второй его Вход )Ie нов ит импу>Is<1 c()pncn, аким обра «»), ЛЦП 28 преобразует фровой код и злп(м})нлет максима:!ьзначение усилия резлния ., котоЯВ:)яется функцией, злни(ящеи к!)к пор, ступ

В ЦИ ное

1 )< К вЂ” ко.зффициент, ОН!7 ед(!)я с.мый на рлметрлми резца 4, первично гo преобразователя 19, Вторичного преобразователя 27 и

ЛЦП 28; !

5 li — радиус трлектории режущей кромки резца 4. 1ожно выразить величину } через х

НР Р) !Я P v 3;))))f)I ), 1343015 где k — коэффициент, значение которого выбирается из условий правильной тарировки устройства.

Таким образо», на первом входе блока 29 коррекции присутствует код (3), а на втором входе код (4). Иа выходе появляется результат 11 произведения этих двух кодов: т,е. значение Н зависит лишь от прочности брикетов 5 при произвольной рЯр глубине резания г . Поскольку блок

29 коррекции представляет собой параллельное у»ножающее устройство, код ll(6,< )появляется на его выходе сразу при появлении импульса на втором выходе датчика 30 интервалов, разрешающего выборку значения f По низкому уровню напряжения этого импульса значение II(6 )с выхода блока 29 коррекции записывается в блок

32 памяти и ийдицируется блоком 33 индикации до следующего цикла и змерения. ,После выхода из брикетной ленты

11 резец 4 совершает обратный холостой ход. При достижении резцом 4 верхнего исходного состояния датчик 20 по положения формирует сигнал логического 0 па выходе. При этом на выходе блока 35 управления устанавливается низкое напряжение, отключающее электро»агнитную муфту 7, Кипе»атическая цепь разрывается, резец 4 остается в верхнем положении до следующего цикла измерения.

Следующий синхроимпульс датчика

34 синхрои»пульсов сбрасывает АЦП 28 и счетчик 38 датчика 30 интервалов в нулевое гос гояние. Возобновляется отсчет вре»ени до следующего цикла измерения блока 35 управления. Процесс измерений авто»атически повторяется через установленный в блоке 35 управления интервал времени, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно IIoBblсить то -кность контроля прочности брикетов & Oeз ужесточения требований бр к механизма» устройства за счет практически полного устранения пг грешпости измерений, нызнаннои вариация»и положения брикетной ленты и калиброванном лотке, При возможном разбросе

5 глубины резания в диапазоне 10-12 м» и восьмираэрядных АЦ1!, датчике интер— валов и блоке коррекции по грешно с ть определения прочности брикетов не превысит 17.. фор мул аизобретени я

Устройство контроля прочности брикетов; содержащее калиброванный лоток, встроенный н общий направляющий лоток, рычажную систему, соединенную с резцом и выходным валом редуктора, связанного через электромагнитную муфту с электродвигателем, два механизма фиксации в заданном положении брикетной ленты, первичный преобразователь, выход которого подключен к входу вторичного преобразователя, 25 блок управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с датчиком синхроимпульсов и датчиком положения рычажной системы, выход подключен к электромагнитной муф30 те, блок памяти выход которого соУ единен с блоком индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено аналого-цифровым преобразователем, блоком коррекции, датчиком интернаЗ5 лов и постоянным запоминающим устройством, причем выход вторичного преобразователя соединен с первым входом датчика интервалов и первым входом аналого-цифрового преобраэо40 вателя, выход которого подкпючен к первому входу блока коррекции, выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход блока коррекции подключен к выходу постоянного

45 запоминающего устройства, первый вход которого соединен с первым выходом датчика интервалов, второй вход подключен к второму входу блока памяти и второму выходу датчика ин50 тервалов, второй вход ко торо го со единен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и выходом дат— чика синхроимпульсов.! 3 1 )

4 3 7с 5 b 7

Щ2. 1

Г1

18

1343015

Составитель А. Рыбаков

Редактор А. Козориз Техред М,Дидык Корректор С. !ерни

Заказ 4613/29

Ти раж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производс твенно-по шграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Ilgwu< к г.гая,