Устройство для управления смесителем

 

Изобретение относится к прриз водству строительных материалов и изделий, в частности к устройствам для управления процессами перемешивания компонентов бетонной смеси в аппаратах лопастного типа и позволяет повысить точность управления. Устройство для управления смесителем, имеющим раму 1, корпус 2, лопастной вал 3 и привод 4 вала электродвигателя , усилитель 5 мощности, датчик 6 температуры смеси, установленный в корпусе смесителя, элемент 7 сравнения , задатчик 8 температуры смеси, задатчик 9 мощности, элемент 10 сравнения , датчик 11 мощности и регулятор 12 мощности. 3 ил. Q S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 150 4 В 28 С 5 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3983315/31-33 (22) 02. 12.85 (46) 23.10.88. Бюл. Р 39 (71) Воронежский инженерно-строительный институт (72) М.А..Берман, Л.Г.Гольденберг, А.И.Куцовский и И.И.Первушин (53) 621.929 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 461 836, кл. В 28 С 5/16, 1975.

Патент ФРГ Ф 3008721, кл. В 01 D 21/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СМЕСИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к устройствам для управления процессами перемешивания компонентов бетонной смеси в аппаратах лопастного типа и позволяет повысить точность управления. Уст-. ройство для управления смесителем, имеющим раму 1, корпус 2, лопастной вал 3 и привод 4 вала электродвигаI теля, усилитель 5 мощности, датчик 6 температуры смеси, установленный в корпусе смесителя, элемент 7 сравнения, задатчик 8 температуры смеси, задатчик 9 мощности, элемент 10 сравнения, датчик 11 мощности и регулятор 12 мощности. 3 ил.

143 1935 Изобретение относится к производ- ству строительных материалов и изделий, в частности к устройствам для управления процессами перемешивания компонентов бетонной смеси в аппаратах лопастного типа.

Цель изобретения — повышение точности управления.

На фиг.1 изображено устройство для 10 управления смесителем; на фиг.2— кривая энергии, затрачиваемой на процесс перемешивания; на фиг.3 ! статическая характеристика работы задатчика мощности. 15

Устройство (фиг. 1) содержит раму 1, корпус 2, лопастной вал З,привод 4 вала электродвигателя. Устройство управления включает усилитель 5 мощности, датчик 6 температуры смеси, 20 установленный в корпусе смесителя, элемент.7 сравнения, задатчик 8 темпера-.уры смеси, задатчик 9 мощности, элемент 10 сравнения, датчик 11 мощнасти и регулятор 12 мощности. 25

На фиг.2 обозначено: P — мощность, потребляемая приводом 4 электродвига-. теля смесителя, I — закон изменения мощности во времени в данном устройстве,, и t — моменты времени, со- 3Q ответствующие прекращению процесса перемешивания. На фиг.3 обозначено4

P > < — сигнал на выходе задатчика 9 мощности, пропорциональный той мощности, которую должен потреблять привод 4 в зависимости от отклонения тЕмпературы смеси от заданного значения, д О - сигнал на выходе первого элемента 7 сравнения, пропорци- ональный отклонению температуры смеси от заданного значения, 60 преА сигнал, пропорциональный такому отклонению температуры смеси от задан.ного значения, при уменьшении кото- рого требуется снижение мощности,потребляемой приводом 4.

Устройство для управления смесите-. лем работает следующим образом.

После загрузки смесителя .устройство подключают к источнику питания.

Сигнал с датчика 11 мощности, пропорциональный мощности, потребляемой приводом 4 электродвигателя смесителя, поступает на .второй вход второго элемента 10 сравнения, на первый вход55 которого поступает сигнал с задатчикв 9 мощности. Отклонение мощности от заданного значения, формируемое на выходе второго элемента 1О сравнения, воздействует на регулятор 12 мощности, который через усилитель 5 мощности изменяет частоту вращения привода 4 так, что привод потребляет мощность, определяемую сигналом на выходе задатчика 9 мощности. При этом усилитель 5 мощности согласовывает по мощности выход регулятора и вход привода.

Характерной особенностью устройства является то, что на протяжении всего времени процесса перемешивания оно поддерживает мощность, потребляемую приводом 4, на заданном постоянном уровне. Целесообразность такого режима. обосновывается спецификой процесса перемешивания. . Экспериментальные исследования показывают, что при перемешивании компонентов смеси без управления процессом мощность, потребляемая приводом 4, постепенно снижается, стремясь к некоторому установившемуся значению. Снижение мощности объясняется снижением вязкости смеси в процессе перемешивания. Когда вязкость смеси, а следовательно, и мощность, потребляемая приводом 4, перестают изменяться, процесс перемешивания можно прекращать, так как дальнейшее перемешивание не повышает качества смеси. Поскольку (фиг.2) по оси ординат отложена мощность, потребляемая приводом 4, а по оси абсцисс — время, площадь, ограниченная осями координат и кривой I численно равна энергии, затрачиваемой на процесс перемешивания, т.е. для приготовления смеси необходимо передать ей определенное количество энергии.

При поддержании мощности, потреб-. ляемой приводом 4, за счет регулирования на постоянном уровне, т.е ° при использовании устройства, энергия, необходимая для перемешивания компонентов смеси, передается ей за время меньшее,.чем с„ (фиг.2, эта энергйя соответствует площади с наклонной штриховкой, численно равной площади с горизонтальной штриховкой).

Уменьшение времени перемешивания означает, что при управлении процессом он протекает более интенсивно.

Поскольку стабилизация мощности, потребляемой приводом 4, в устройстве обеспечивается путем повышения частоты вращения привода 4 с лопастным валом 3, возникает дополнительный

3 1431 нагрев бетонной смеси. Из-за влияния неконтролируемых возмущений (повышение начальной температуры компонентов смеси, повышеиие температуры воды, подаваемой в смеситель и т.д.)

5 в процессе перемешивания температура смеси может превзойти ее допустимое значение. Это резко снижает подвижность бетонной смеси и сокращает срок 1п ее схватывания.

Для предотвращения превышения температуры смеси над ее допустимым значением в устройстве измеряют текущее значение температуры смеси, сравнивают его с допустимым (заданным) значением температуры и по результатам сравнения корректируют заданное значение мощности, потребляемой приводом 4. С учетом двух факторов — необ->О ходимости стабилизации мощности, потребляемой приводом 4, и предотвращения превышения температуры смеси над ее допустимым значением — статическая характеристика задатчика 9 мощности должна иметь вид, показанный на фиг.З. Пока отклонение Ь0 температуры смеси от допустимого. значения велико, т.е. смесь не разогрета, процесс перемешивания осуществляется при постоянной заданной мощности, что, как описано, сокращает время перемешивания. Если из-за влияния возмущений температура смеси повьш ается, то отклонение ЬО температуры смеси от заданного значения уменьшается и при и 9 ррер задатчик 9 мощности начинает уменьшать заданное значение мощности, потребляемой приводом 4 (фиг.3). Повышение температу40 ры смеси прекращается и заключительная стадия процесса протекает при пониженной частоте вращения привода 4 с лопастным валом 3.

Поскольку из-за инерционности теп45 ловых процессов повышение температуры смеси происходит медленно, процесс перемешивания практически полностью протекает при постоянном значении мощности, потребляемой приво4 дом 4, что обеспечивает достижение цели изобретения.

Текущая температура смеси в устройстве иэмеряется датчикол 6 температуры. Заданное (допустимое) значение температуры определяется настройкой задатчика 8 температуры.

Сравнение заданного и текущего значений температуры осуществляется в первом элементе 7 сравнения, выход которого подключен к входу задатчика 9 мощности.

Общая продолжительность процесса перемешивания компонентов для каждого класса смесей определяется экспериментальным путем..По истечении заданного времени процесс перемешивания прекращают.

Одновременно с интенсификацией процесса перемешивания устройство улучшает энергетические показатели привода 4, поскольку на протяжении процесса перемешивания он работает с постоянной лющностью, равной ее номинальному значению.

Формула и з обретения

Устройство для управления смесителем, содержащее датчик мощности и усилитель мощности, который подключен.к приводу электродвигателя, о тл и ч а.ю щ е. е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено задатчиком и датчиком температуры смеси, двумя элементами сравнения, задатчиком мощности и регулятором мощности, причем эадатчик и датчик температуры подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход которого че.— рез задатчик мощности подключен к одному из входов второго элемента сравнения, выход которого через регулятор мощности соединен с усилителем мощности, а датчик мощности подключен к другому входу второго элемента сравнения.

1431935 t л НпреР

Риз.2

Составитель Л.Шарова

Редактор М. Бланар Техред.А, Кравчук, Корректор С. Черни

Заказ 5376/12

Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Прс ект»ая, 4