Патент ссср 315624

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I5624

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.11.1970 (№ 1401768/18-24) Л!ПК В 29h 1/00

G 05b 19/02 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 2б.XI.1971

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.074:621.3.078 (088.8) Авторы изобретения Б. Л. Вольфсон, Л. П. Прушак, Л. Н. Евтеев, О. В. Никитин и А. П. Пятаков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ВУЛ КАН ИЗАЦИ И

ЭЛАСТОМЕРОВ

Предлагаемое изобретение относится к технике контроля и управления процессом вулканизации эластомеров.

Известны устройства для контроля процесса 1вулканизации, содержащие измерительтемпературы, функциональный преобразователь текущего значения температуры в величину, пропорциональную скорости реакции, узел интегрирования скорости, узел индикации текущего и сигнализации достижения заданного значений степени вулканизации.

В них в качестве функционального преобразователя температуры в величину, пропорциональную скорости вулканизации, использован двигатель постоянного тока с независимым возбуждением и регулированием скорости вращения посредством функционального потенциометра, включенного последовательно в цепь якоря. Движок потенциометра связан кинематически с электронным мостом для измерения температуры. Функциональный потенциометр выполнен в виде совокупности отдельных элементов, коммутируемых так, чтобы обеспечить требуемый закон изменения скорости двигателя постоянного тока при изменении температуры вулканизации.

Настройка устройства на вулканизационные параметры новой смеси производится перекоммутацией элементов функционального потенциометра. Интегратор в устройстве выполнен в виде счетчика оборотов двигателя постоянного тока и имеет стрелочный указатель и контактную группу для электрической сигнализации.

Недостатком известного устройства для контроля степени вулканизации является то„ что оно не обеспечивает определение момента окончания индукционного периода реакции вулканизации, а следовательно, и точного мо1О мента начала самой вулканизации. Однако контроль индукционного периода реакции, особенно при изготовлении изделий литьем под давлением, является очень важным, так как с ним связано допустимое время запол15 нения пресс-формы резиновой смесью.

Еще одним недостатком известного устройства является сложность и неудобство его настройки на вулканизационные параметры новых резиновых смесей пз-за необходимости

20 перекоммутации функционального потенциометра.

Целью изобретения является разработка устройства, обеспечивающего контроль окончания индукционного периода реакции вулка25 низгции, а также упрощение настройки на вулканизационные параметры различных резиновых смесей.

В предлагаемом устройстве для контроля процесса вулканизации эластомеров эта цель

3Q достигается тем, что оно содержит реле сче315624

65 та импульсов индукционного периода, реле счета импульсов вулканизации, подключенные к выходу функционального преобразователя, выполненного в виде последовательного соединения программного широтно-импульсного модулятора, преобразующего температуру реакции в последовательность управляющих импульсов постоянной частоты, но переменной длительности, определяемой текущим значением температуры и заданным значением энергии активации процесса, и генератора заполняющих импульсов переменной»астоты, определяемой константой скорости вулканизации смеси при исходной температуре.

I1рограммный,широтно-импульсный модулятор выполнен в виде профилированного пакета из плоских кулачков, связанного посредством рычажной передачи с первичным датчиком линейного перемещения, подключенным ко вторичному прибору дифференциально-трансформаторной системы и системы двух соединенных с синхронным двигателем полуколец с прилегающими щетками, одна из которых неподвижна, а другая — кинематически связана со вторичным прибором диф(реренциально-трансформаторной системы. г1а фиг. i изооражена блок-схема предлагаемого устроиства; на фиг. 2 — его принципиальная электрическая схема. основе принципа раооты устройства лежит оооощенное уравнение кинетики Byëêàнизации, которое в несколько иной форме известно в технологии резины, а именно:

1п(1 — х) = 1п Q — 1(,j e " d;, о о где х — степень вулканизации, определяемая как относительная величина модуля сдвига на вулкаметрах; U — энергия активации реакции вулканизацин; 1п — постоянная, характеризующая у скорительную систему смеси, независимо от температуры; All — константа скорости реакции при температуре То, R— универсальная газовая постоянная; т — время; Т (т) — функция изменения температуры.

Устройство содержит (фиг. 1) электронный потенциометр 1, программный широтноимпульсный модулятор II, генератор III заполняющих импульсов, реле IV счета импульсов индукционного периода, реле Ч счета импульсов вулканизации.

Электронный потенциометр служит для измерения температуры вулканизации посредством термопары 1 (фиг. 2) и состоит из моста 2 на сопротивлениях, усилителя 3 и включенного на его выходе реверсивного двигателя 4.

Программный широтно-импульсный модулятор II включает в себя следующие элементы: профилированный пакет 5 из плоских кулачков, рабочий профиль каждого из которых соответствует определенным значениям энер10

4 гии активации, сидящий на ходовом винте б и кинематически связанный посредством поводкового механизма 7 с реверсивным двигателем 4; первичный датчик 8 линейного перемещения дифференциально-трансформаторной системы, который посредством рычажной передачи Э и контактного ролика 10 связан с пакетом б; фиксатор 11 для предотвращения самопроизвольного поворота ходового винта б относительно поводкового механизма 7; вторичный прибор дифференциально-трансформаторной системы, включающий вторичныи датчик 12 линейного перемещения, связаннь,:й посредством рычажной передачи 18 и контактного ролика 14 с плоским линейным кулачком И1 усилитель lб, на вход которого подается сигнал небаланса с датчиков 8 и 12, а ia выходе включен реверсивный двигатель 17, кннематичсски связанныи с кулачком 1б; синхронный двигатель 18 для вращения системы двух проводящих полуколец 19 с прилегающими щетками, одна из которых (2U) неподвижна, а другая (21) может перемещаться вокруг полуколец и кинематически связана с реверсивным двигателем 17.

Реле IV содержит контакты 22 и 2d, а реле V — контакт 24.

Работа устроиства происходит следующим образом.

Предварительно его настраивают на вулканизационные параметры нерераоагываемой смеси. iipH этом энерг я активации L устанавливается введением в контакт с роликом 10 соответствующей зоны рабочеи поверхности пакета б за счет его поступательного перемещения посредством ходового винта б, 1 онстанта скорости вулканизации а, при исходной температуре устанавливается задат IEEEIOil EBCTOTbl импульсов.

Параметры 1НЯ и заданное значение степени вулканизации в неявном виде lп(i — х) устанавливаются на реле счета импульсов индукционного периода и реле счета импульсов вулканизации.

При работе текущее значение температуры вулканизации в изделии Т(т) преобразуется с помощью электронного потенциометра 1 в пропорциональный угол поворота пакета 5 и соответствующее линейное перемещение первичного датчика 8, пропорциональное н 1

К бт(0 т )

3 затем с помощью вторичного прибора дифференциально-трансформаторной системы, состоящего из вторичного датчика 12 линейного перемещения, усилителя lб, реверсивного двигателя 7, плоского линейного кулачка 1б (которые в совокупности с пакетом 5 и датчиком 8 представляют следящую систему, 315624

Зааанаг U Заааниг k, Зайъаг л

Заааниг l n (r-.i) Фиг. 1

5 равновесие которой достигается только при одинаковом перемещении датчиков), линейное перемещение первичного датчика 8 преобразуется в пропорциональный угол поворота щетки 21 и, следовательно, в пропорциональную этому углу длительность нахождения щеток 20 и 21 на одном из полуколец 19 при их вращении синхронным двигателем 18.

Таким образом, выходная контактная группа из щеток 20, 21, программного широтноимпульсного модулятора II замыкается с постоянной частотой и длительностью замыкания, пропорциональной

1 1 — — (— — — 1

При этом на реле IV счета импульсов индукционного периода через его н.з. контакт 22 при каждом замыкании выходной контактной группы программного широтноимпульсного модулятора II поступают последовательности импульсов с генератора III заполняющих импульсов, общее число которых за время т определяется интегралом 1 в I т-. т,,1. 1 о о

При достижении его значения величины, равной InQ, срабатывает реле IV счета импульсов индукционного периода и посредством своего н.з. контакта 22 отключается от генератора III заполняющих импульсов, а посредством н. о. контакта 28 подключает к генератору III реле V счета импульсов вулканизации.

Когда число импульсов на реле V достигает величины, соответствующей заданному б значению In (1 — х), реле V срабатывает и посредством н. з. контакта 24 этого реле подается сигнал о достижении заданного значения степени вулканизации в изделии.

Предмет изобретения

1. Устройство для контроля процесса вул10 канизации эластомеров, содержащее измеритель температуры, подключенный ко входу функционального преобразователя температуры в величину, пропорциональную скорости вулканизации, узел индикации и сигнализа15 ции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля процесса вулканизации, оно содержит реле счета импульсов индукционного периода и реле счета импульсов вулканизации, подключенные к выходу

20 функционального преобразователя температуры, выполненного в виде последовательного соединения программного широтно-импульсно"0 модулятора и генератора импульсов.

25 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что программный широтно-импульсный модулятор выполнен в виде профилпрованного пакета из плоских кулачков, связанного посредством рычажной передачи с первичным дат50 чиком линейного перемещения, подключенным ко втори .ному прибору дифференциально-трансформаторной системы и системы двух соединенных с синхронным двигателем полуколец с прилегающими щетками, одна из ко35 торых неподвижна, а другая — кинематически связана со вторичным прибором дифференциально-трансформаторной системы.

315624 г/ и

Фыа 2

Составитель В. Чистов

Редактор Б. С. Нанкина Текред T. П, Курилко Корректоры: М. Коробова и А. Абрамова

Заказ 3151/19 Изд. ¹ 1284 Тираж 473 Подписное

ЦН1111ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2