Патент ссср 285479

 

285479

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистически»

Ресоубли»

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 50d, 3/70

Заявлено 08,1Õ.1969 (№ 1361568/30-15) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 15.1.1971

МПК В 07Ь 1/42

G 05Ь 13/00

УДК 631.362:633.1 (088.8) Юоиитет оо делаю изобретений и открыт»1 ори Совете Мииистроо

СССР

Автор изобретения

В. Д. Шеповалов

Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТОР ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для управления режимами работы таких сепараторов, как зерноочистительные машины. Он может быть использован и для управления сепараторами различных зерновых смесей и продуктов их переработки на предприятиях мукомольной и элеваторной промышленности.

Известны автоматические оптимизаторы процесса сепарации, состоящие из порционных весов с пневмоиндикатором положения дна их бункера, многопозиционного пневмопереклю. чателя, экстремального регулятора и исполнительного механизма, воздействующего на бесступенчатый привод сепаратора. Однако экстремум статической характеристики процесса сепарации во многих случаях слабо выражен, поэтому автоматическая оптимизация должна осуществляться с высокой точностью, и установившееся рыскание системы по оборотам приводного вала сепаратора относительно оптимального значения должно быть минимальным. В связи с небольшим сроком работы зерноочистительных машин в течение года автоматические оптимизаторы должны быть максимально просты по устройству и дешевы в изготовлении, Известные же системы автоматичес кой оптимизации процесса сепарации обладают большой сложностью и недостаточно голно удовлетворяют требованиям Iio точности поддержания оптимальных режимов.

Целью настоящего изобретения является повышение точности поддержания оптимальных режимов сепарации и упрощение конструкции, Это достигается тем, что экстремальный регулятор выполнен в виде измерительной пневматической емкости, подключаемой поочередно к магистралям нагнетания и слива и соединенной через повторитель или усилитель мощности с камерой исполнительного меха1р низма. Подключение емкости к магистралям нагнетания и слива осуществляется посредством пневматических реле, управляемых пневмопереключателем, который перебрасывается в новое положение при каждом отвесе задан15 ных noplIÈÉ.

Измерительная емкость может быть сооощена с магистралями нагнетания и слива через комбинированное пневматическое сопротивление, выполненное в виде параллельно

20 включенных дросселей, причем последовательно с одним из них включен обратный клапан.

Для уменьшения амплитуды пробных колебаний в пневмомагистраль между индикатором положения дна бункера и пневмопере25 ключателем помещен импульсатор, срабатывающий по переднему фронту импульса.

Кроме того, в пневмомагистраль между исполнительным механизмом и повторителем или усилителем мощности может быть вклю30 чено реле с Ei.ç. пневмоконтактами, управляемое пневмопереключателем и срабатывающее

285479 при отключении измерительной емкости от магистралей слива или нагнетания.

Для ускорения вывода сепаратора на рабочий режим при его пуске избIep»reльная емкость вьшо lнеHà подключаемой на момент пуска к дополнительному источнику питания.

На фиг. 1 схематично изображеи предлагаемый оптимизатор; на фиг. 2 — то же, вариант исполнения; на фиг. 3 — статическая характеристика процесса сепарац.ш, где и — число оборотов колебательного вала сепаратора, g — производительность сепаратора.

Экстремальный регулятор предлагаемого оптимизатора включает в себя измерительную емкость 1, давление в когорой отслеживается повторителем 2 и через реле 3 поступает в камеру позиционного исполнительного меxaIIIIzма 4, управляющего вариатором 5 привода колебательного вала б решетцого сепаратора 7.

Измерительная емкость 1 с помощью реле 8 и

9 через комбинированное сопротивление, образованное дросселями 10 и 11 и обратным клапаном 12, может сообщаться с нагнетательной магистралью 13 или со сливной магист. ралью 14 (атмосферой). Наличие обратного клапана 12, последова гельно включенного с дросселем 11, позволяет усгранить влияние неоднозначности пневматических сопротивлений при продувке их справа и слева.

Управление реле 8 и 9 осуществляется четырехпозиционным пиевмопереключателем, включающим поворотное сопло 15, гильзу 1б и храповой механизм 17, связанньш с подвижным бункером 18 порционных весов и приводящий в движение поворотное сопло 15 пневмопереключателя.

Бункер 18 порционных весов имеет очкидi>Iвающееся дно 19, с которым связана поворотная заслонка 20, направляющая поток зерна мимо бункера при открывании дна. В пнев»омагистраль между индикатором 21 положения дна бункера весов и пневмопереключатслем может быть включен импульсатор 22.

Кроме того, для ускорения вывода сепаратора на рабочий режим при его пуске в работу измерительная емкость 1 кнопкой 28 с н. о. пиевмоконтактами может быть соединена с дополнительным источником постоянного давления.

Работа предлагаемого оптимизатора происходит циклами, каждый из которых состоит из четырех тактов.

Проходящий через решето материал поступает в бункер 18 порциониых весов, которые взвешивают заданные порции. При этом пнезмопереключатель через реле 8 и 9 подключает измерительную емкость 1 сначала к нагнетательиой, а затем к сливной магистрали. Длительность подключения измерительной емкости, таким образом, пропорциональна времени набора порции, т. е. обратно пропорциональна расходу зер.ш через решето. Чем больше приход. тем бысгрее набирается порция, сопло 15 переключателя перебрагьгвается з новое положеиие.

4

В исходном состоянии опгимизаторя поворотное сопло 15 занимает положение 1. Дазление воздуха в измерит льной емкости 1 и камере исполнительного механизма 4 равно некоторому значению Р„. Этому давлеишо соответствуют обороты и, колебательного вяля.

С момента начала набора порции к соплу 15 подводится давление питаиия, которое через окно гильзы 1б будет поступать в камеру управления реле 8. Мембранный блок реле 8 под действием этого давления приподнимается, и измерительная емкость 1 будет сообщагься с магистралью 18 нагнетания. В емкость 1 через дроссель 10 будет поступать воздух до тех пор, пока в бункере не наберется заданная порция материала и он не опустится, перебросив сопло переключателя в следующее положгпше ll.

Давление в емкости 1 возрастет на некоторую величину Р,, пропорциональную времени набора первой порции.

Как только бункер весов опустится и сопло пневмопереключателя перебро ится в положение П, камера управлеиия реле 8 окажется сообщенной с атмосферой, и мембранный блок реле опустится, разобщив измерительную емкость 1 с ма.гистрзлью нагнетания. Таким образом, в емкости 1 запомнится давление

lo+ l I.

В процессе опорожнения буикера 18 его дио

19 открыто, и сопло индикатора 21 сообщено с атмосферой. В этом случае давлеипе питания пе поступает к поворотному соплу пневмопереключателя. Как только бункер 18 опорожнится, возвратится в прежнее верхнее положение и его дно захлопнется, сопло индикатора

21 закроется, и давление питаиия снова поступит к ппевмопереключателю. Это соответствует началу взвешиваиия следующей порции.

При положении П поворотного сопла 15 и в течение времепи набора второй порции давление питания через соответствующее окно пилb зы 1б поступает в камеру управления реле 8.

1 ro мембранный блок будет поднят, а повторитель 2 сообщен с камерой исполнительного механизма 4. В результате этого давление в камере исполнительного мехапизма увеличится на величину Р, и сганег равшям Р + Р,.

Это приведет к увеличению оборотоз колебательного вала б на величину Л (см. фпг. 3)., пропорциопальпую давлению Р,, После отвеса второй порции поворотное сопло 15 перебросится в положеппе П1, реле 8 закроет свое сопло, разобщив испол шгельньш механизм 4 и повторитель 2. 11абор третьей порции будет происходить при увелпчеппых оборотах колебательного вала по от ошепп о к первоначальному значению на велпчппу Л.

При этом все переходные процессы в сепарячоре, вызванные изменением кинематпческого режима, успевают завершиться, и пз»ереппс длительности набора третьей порции прспсходит при новом устаповивше»ся режиме сепарации. С момента начала набора третьей порции в камеру управления реле 9 через cOGTветствующее окно гильзы 15 будет подавать285479

65 ся давление, мембранный блок этого реле оудет поднят, а измерительная емкость 1 сообщена со сливной магистраль.о 14. В течение времегш наполнения бункера возду из емкости 1 будет вытекать в атмосферу. Поскольку

coilpoTIi!!ление пневматических дро-селей зависит от того, в каком направлении они продх вя10тся, То нагFieTai»ie» слиВ Воздуха из из" мерительной емкости 1 осуществляется через комбинированное сопрот)1вление, состоящее

Н3 параллельно включенных драсселей !О и 11, причем дроссель 11 включен последовательно с: обратным клапаном 12. Эт!!м обеспечивается одностроннее движение возду а через дроссс;Ib 11, который является подстроечным. Его значение устанавливается так, чтобы сопротивление магистрали по истечении воздуха из емкости 1 было равно сопротивлению при нагнетании воздухом в эту емкость. За время набора третьей порции давление в емкости 1 уменьшится на величину Рг, которая будет пропорциональна времени набора этой порции. Постоянство сопротивления пневмомагистралей при нагнетании и сливе воздуха из емкости 1 обеспечивает неизменность зависимости изменения давления в емкости 1 от времени при наборе первой и третьей порции.

Таким образом, после набора третьей порции в емкости 1 будет давление Р!7 + Р! — Р2.

При наборе четвертой порции поворотное сопло17 будет находиться В положении 1V. Реле 8 сообщит повторитель 2 с камерой исполнительного механизма 4, где установится давление Р, — Р, — Р . Если процесс сепарации первоначально находился левее экстремума (см. фиг. 3), то при увеличегши оборотов колебательного вала сепаратора на Л величина прохода увеличится. Поэтому время набора г ретьей порции, осуществляемого и ри оооротах и, + г), будет меньше длительности набора первой порции, осуществляемого при значении оборотов и,. Следова гельно, уменьшение давления Р2 в измерительной емкости будет меньше величины Рг, т. е. P2 (Р,, и давление в камере исполнительного механизма к началу нового цикла работы оптимизатора будет больше первоначального значения Р,.

Соответственно и обороты колебательного вала будут больше первоначального значения ггр, Таким образом, в резульгате од!гого цикла работы оптимизатора (полны!1 оборот сопла пневмоперекл!очателя после взвешивания четырех порций на его выходе возникает приращение давления, приб;шжающее систему к экстремуму.

Следу.!Ощп!1 цикл происходит в описанной выше последовательности.

Ьлагодаря тому, что между повторителем 2 и исполнительным механизмом 4 включено реле ), сообща!ощее указанные два элемента только в течение тех тактов, когда емкость 1 нс подклгоченя для измерения, существенно повышается точность работы оптимизатора, так как устраняется влияние переход ых про5

15 го

55 цессов в объекте па значение измеряемых длительностей на.бора порций.

Для пОВыше!7ия ТО !ности Отслеживания экстремума необход !мо уменьшить значение пÎстояí:Iîй -"оставляющей в переменном сигнале в виде 113 le)!eløÿ давления в изме;):!тельной емкости за цикл и уменьшить «мплитуду пробных колебаний оборотов Л. С этой целью в пневмомаг:.!страль между индикатором дня бункера и пневмопереключателем может быть включен импульсятор 22, когорый срабатывает по переднему фронту импульса. Это значит, что он задерживает на некоторое посгоянное время подачу давле!1пя к поворот!гому соплу

1г) с момента начала взвеш гванпя O lcpezIIOI порции. Для того чтобы при пуске сепаратора ускорить выведение режима его работы в рабочуго область, измерительная емкость может быть сообщена с помощью киоск!! 23 с источником начального давления Р„.

Предмет изобретения

А II T o xi a Tг i w e c H 1! I 1 0 п T 1 I ) I i! 3 a T o P 11 P o FI e C c a рации, состоящий из порц.гон !ых весов с пневмоиндпкатором положения дня пх бу пкеря, многопозпционного пневмопереклгочателя, экстремального регулятора и исполнительного механизма, Отличагогиггйся тем, что, с целью повышения точности поддержания оптимальных режимОВ cciiapaFIHII и упрощения констРУ I

2. Оптимизатор по п. 1, Отлггчтогггггйся тем, что измерительная емкость сообщена с магистралями нагнетания и слива через комб:Iнировяпное пневматическое сопротивление, выполненное в виде параллельно вк,ночсгшых дросселей, причем последовательно с одшгм из i!Iix включен обратный клапан.

3. Оптимизатор по п. 1, отличагощиггся тсм, что, с целью уменьшения амплитуды llробных колебаний, в пневмомагпстраль х!ежду !шдпкатором поло кения дна бункера и пнсвмопереключателем помещен импульсатор, сряб»тывающш1 по переднему фронту импульса.

4. Оптимизатор по и. 1, orëzz iагогг1!111ся тем, что в ппевмомагистраль между исполнительным ме. анпзмом и повторителем пли усилителем Mощности включено *реле с н. з. Нневмоконтактямп, управляемое ппевмопсреключателем и срабатывающее при отключешш измерптелыгой емкости от мапгстралей слива ил,i нагнетания.

5. Отпмпзятор по и, 1, Отли- гагоигиг)ся тем, что, с целью 7 cl

285479

Т6 иг в

Составитель И. Зайцев

Редактор 3. Твердохлебова Техред Т. П. Курилко Корректор Г, С. Мухина

Заказ 3878/9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Cosere Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2