Устройство регулирования формуемости смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n)900945 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280480 (21) 2915943/22-02

Р )М К з с присоединением заявки ¹

В 22 С 19/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

)53) УДК 621. 742. .57(088.8) Опубликовано 300182. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 300182

Б.A. Бардецкий и A.Á. Курченко (72) Авторы изобретения

Киевский институт автоматики им, ХХЧ съеэдд ., ПСС (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФОРМУЕМОСТИ

СМЕСИ

Изобретение относится к литейному производству и .может быть использовано в смесеприготовительных отделениях литейных цехов.

Известно устройство регулирования формуемости смеси, состоящее иэ датчика формуемости, содержащего лоток с двумя щелями разной ширины, под каждой иэ которых установлен фотодатчик, дозатора воды, подаваемой в сме-. ситель, содержащего два параллельных канала доэирования с клапанами . соответственно грубого и точного дозирования, регулирующего вентиля с приводом, установленного на входе дозатора воды, блока управления,формирователя сигналов низкой и высокой формуемости и шагового регулятора.

Фотодатчики датчика формуемости связаны соответственно со входами фор- мирователя и блока управления, выходы которого соединены соответственно с клапанами грубого и точного дозирования, а выходы формирователя соединены со входами шагового регулятора, выходы которого связаны с приводом регулирующего вентиля.

Работа устройства основана на контроле формуемости свойства смеси просеиваться через щели определенного размера. Поступающая из смесителя смесь, просеиваясь через щели лотка датчика формуемости, перекрывает фотоэлементы фотодатчиков, которые через блок управления включает клапаны, дозатора воды. По мере увлажнения смесь становится менее сыпучей и через меньшую щель уже не просыпается.

При этом по сигналу от фотодатчика, установленного против меньшей щели, блок управления отключает клапан грубого доэирования воды, и смесь доводится до требуемой формуемости по каналу точного дозирования, после чего отключается клапан точного дозирования. В случае, если при понижении влажности подаваемой в смеситель отработанной смеси и при включении обоих клапанов дозирования расход воды будет недостаточным, то смесь будет выходить из смесителя недоув. — . лажненной. При этом через некоторое время (20- 25 с) по сигналам от формирователя шаговый регулятор включает

25 и поворачивает на один шаг привод регулирующего вентиля в сторону его открытия, увеличивая при этом расход воды в смеситель. Если через заданное время (20-25 с) состояние фото30 датчиков датчика формуемости не изме900945

55 нится, то регулятор аналогичным образом, шаг за шагом будет увеличивать расход воды до тех пор, пока не отключится клапан грубого дозирования, т.е. пока формуемость смеси станет близкой к заданной. Аналогично предыдущему случаю будет происходить закрытие регулирующего вентиля, если смесь из смесителя будет выходить переувлажненной (15 .

Основным недостатком такого устройства является снижение качества приготавливаемой смеси за,счет длительного (до .3 мин) процесса самонастройки его на требуемый расход при изменении влажности отработанной смеси. на 2Ъ, что при непрерывном 15 процессе смесеприготовления ведет к получению значительного количества некачественной смеси, что, в конечном итоге, ведет к браку отливок.

Наиболее близким к предлагаемому Щ является устройство регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика формуемости, содержащего приемный вибролоток с регулируемой поперечной щелью, фотодатчик, установленный под регулируемой щелью, регулирующую щель пластину, механизм перемещения регулирующей пластины, второй вибролоток с двумя поперечными щелями разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчик дозатора воды, подаваемой в смеситель, имеющего два клапана дозирования (грубого и.точного)., регулирующего вентиля с приводом, установленного на входе дозатора, датчика расхода воды, установленного на выходе доватора, нульоргана, блока логики, блока управления, датчика положения и привода перемещения, причем выход фотодатчика, установленного под регулируемой щелью,40 связан с одним из входов блока логики, а выходы фатодатчиков, установленных под щелями второго вибролотка, связаны соответственно с выходами блока логики и блока управления,выхо- «5 ды которого соединены соответственно с клапанами дозирования, а выходы блока логики связаны соответственно с приводом регулирующего вентиля и с приводом перемещения регулирующей пластины, выходы датчика расхода воды и датчика положения регулируемой .пластины соединены со входами нульоргана, выход которого связан с соответствующим входом блока логики.

В отличие от описанного выше в этом устройстве датчик формуемости садержит приемный вибролоток с регулируемой поперечной щелью, фотодатчик, установленный под регулируемой щелью, регулирующую щель пластину и 40 механизм перемещения пластины, а устройство содержит датчик расхода воды, установленный на выходе дозатора, нуль-орган) блок логики, датчик поло- жения и привод перемещения регули- 65 рующей пластины. Наличие этих элементов, в предлагаемом способе, позволяет сократить в 4-5 раз время и повы- . сить точность самонастройки устройства на заданную формуемость смеси при значительных колебаниях влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель, чем и достигается возможность увеличения выхода качественной смеси по формуемости на выходе ,смесителя.

Устройство работает следующим образом.

Отработанная из смесителя смесь поступает в приемный лоток датчика формуемости и через регулируемую щель и по регулирующей пластине просыпается во второй лоток с двумя поперечными щелями,.просыпаясь через которые, перекрывает фотоэлемент фотодатчиков, которые через блок управления включают клапаны дозирования воды. Принцип управления клапанами дозирования такой же, как и у известного устройства.

Если понижается влажность подаваемой в смеситель смеси и расход воды через оба клапана дозирования становится недостаточным, то из смесителя выходит недоувла>кненная смесь,которая просыпаясь через все щели датчика формуемости, перекрывает световые потоки их фотодатчиков. Если такое состояние фотодатчиков продолжается дольше заданного времени блок логики формирует сигнал на включение привода перемещения, который при этом с помощью механизма перемещения и регулирующей пластины уменьшает регулируемую щель до момента прекращения через нее потока смеси. При этом уменьшается сигнал на выходе датчика положения, а сигнал на выходе-датчика расхода воды остается неизменным, в результате чего на выходе нуль-органа появляется сигнал несоответствия ширины регулируемой щели расходу воды через регулирующий вентиль, после чего блоком логики формируется сигнал, поступающий на привод регулирующего вен-; тиля, вращающегося при этом в сторону увеличения расхода воды до тех пор, пока не сравняются сигналы,поступающие на входы нуль-органа с дат-. чика перемещения и датчика расхода воды. Если смесь просыпается через щели второго вибролотка и не просыпается через регулируемую щель, то по истечении времени t с момента прекращения потока смеси через регулируемую щель при ее уменьшении блок логики формирует сигнал на включение привода перемещения, который при этом увеличивает регулируемую щель до момента начала просыпания через нее смеси, а регулирующий вентиль вращается при этом в сторону уменьшения расхода воды.

900945

Если ;,овышается влажность подаваемой в смеситель смеси, и при выключенных клапанах дозирования воды иэ смесителя выходит смесь переувлажненной и не просыпается через все щели датчика формуемости, то через время t регулируемая щель на„ 5 нет увеличиваться до момента начала просыпания через нее смеси, а привод регулирующего вентиля будет вращаться при этом в сторону уменьшения расхода воды до момента сравнения !

О сигналов (расход воды.в смеситель соответствует измененному мгновенному значению формуемости смеси), поступающих на входы нуль-органа с выходов датчика анодов и датчика перемещения. 15

В случае, если смесь не просыпается через щели второго вибролотка датчика формуемости и просыпается через регулируемую щель, то через время t c момента начала просыпания смеси через 2О регулируЕмую щель последняя будет уменьшаться, а регулирующий вентиль при этом будет увеличивать расход воды в смеситель (21.

Существенным недостатком такого устройства является снижение качества приготавливаемой смеси за счет значительного времени (25-40 с) транспортирования смеси от входа в смеси-, тель до поступления на датчик формуемкости, что при изменении влажности от- ЗО работанной смеси на входе смесителя ведет к увеличению времени (на 25-40 с) самонастройки устройства на требуемый расход воды и, что при непрерывном смесеприготовлении приводит к получению значительного количества некачественной смеси и, в конечном итоге, к браку отливок.

Так, например, при непрерывном приготовлении смеси в смесителях с- ф) производительностью 240 т/ч и при одноразовом изменении на 2В влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель, количество полученной некачественной смеси на выходе смеси- „ теля может составить 2-3 т.

Цель изобретения — увеличение выхода качественной смеси по формуемости за счет сокращения времени самонастройки устройства на требуемый расход воды при изменении влажности отработанной смеси, поступающей в смеситель.

Указанная цель достигается тем, что Устройство регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика 55 формуемости, содержащего вибролоток с двумя щелями разной ширины, под каждой из которых установлен фотодатчик, доэатора воды, подаваемой в смеситель, имеющего два клапана дози- gp рования, регулирующего вентиля с приводом, установленного на входе доватора, датчика расхода воды, установленного на выходе дозатора, нульоргана, блока логики и блока управле- 5 ния, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками и двумя входами блока логики, а выходы — с соответствующими клапанами дозирования, пРичем третий вход блока логики соединен с выходом нуль-органа, один иэ входов которого соединен с выходом датчика расхода воды, а два соответствующих выхода блока логики связаны с приводом регулирующего вентиля дополнительно снабжено вторым датчи,ком формуемости, установленньгм в потоке отработанной смеси перед смесителем и содержащим вибролоток с регулируемои поперечной щелью, фотодатчик, установленный под регулируемой щелью, регулирующую щель пластину, механизм и привод перемещения регулирующей пластины, связанной с датчиком положения и механизмом перемещения, соединенного с приводом перемещения, который, в свою очередь, связан с двумя соответствующими входами блока логики, причем выход датчика положения соединен с другим входом нуль-органа, а выход фотодатчика,. установленного под регулируемой щелью, соединен с соответствующим входом блока логики.

Устройство позволяет путем непрерывного измерения мгновенного значения формуемости отработанной смеси на входе смесителя посредством датчика формуемости с регулируемой щелью сократить на 25-40 с (на время транспортного запаздывания смеси в смесителе) время самонастройки устройства на требуемый расход воды в смеситель, чем и достигается увеличение выхода качественной смеси по формуемости.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство регулирования формуемости смеси состоит иэ датчика 1 формуемости содержащего приемный вибролоток с узкой щелью 2 и широкой щелью 3, под каждой из которых установлены соответственно фотодатчики

4 и 5, сборный желоб б второго датчика формуемости, содержащего приемный вибролоток 7, регулирующую пластину

8, механизм 9 и привод 10 перемещения регулирующей пластины 8, поперечную регулируемую щель 11, под которой установлен фотодатчик 12, датчик положения 13 и сборный желоб 14 дозатора 15 воды, подающего воду в смеситель 16 и имеющего клапан 17 грубого доэирования и клапан 18 точного дозирования воды, регулирующего вентиля 19 с приводом, датчика

20 расхода воды, нуль-органа 21,пробоотборников 22 и 23, блока 24 логики и блока 25 управления, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками 4 и 5 и двумя входами блока 24 логики, а выходы - с клапанами 17 и 18. Два других входа блока 24 логики, соединены соответствен900945 смеси. При этом уменьшается сигнал на выходе датчика 13 положения, а сигнал на выходе датчика 20 расхода воды остается неизмененным, в результате чего на выходе нуль-органа 21 появляется сигнал несоответствия ши60 рины регулируемой щели (текущего зна- 65 но с выходами фотодатчика 12 и нульоргана, входы которого связаны соответственно с выходом датчика 20 расхода воды и с выходом датчика 13 положения регулирующей пластины 8, а выходы блока логики 24 соединены соответственно с приводом регулирующего вентиля 19 и приводом 10 перемещения. Регулирующая пластина 8 соединена механически с датчиком 13 положения и механизмом 9 перемещения,связанного, в свою очередь, с приводом

10.

Устройство работает следующим образом.

Отработанная формовочная смесь, отобранная пробоотборником 22 с 5 транспортера подачи смеси в бункер дозатора или в смеситель, подается по желобу на вибролоток 7 датчика формуемости.и через регулирующую щель 11 просыпается в сборный лоток 2Q

14, по которому поступает к фотодатчику 12. Приготавливаемая в смесителе 16 смесь отбирается пробоотборником 23, направляется по желобу на вибролоток датчика 1 формуемости, и, д промыпаясь, через щели 2 и 3,. по сборному желобу 6 поступает к фотодатчикам 4 и 5.

Электрическая схема, принцип действия и внешние связи блока 24 логики остались такими, как у известно-. го устройства.

По мере Увлажнения смесь становится менее сыпучей и через меньшую щель

2 датчика 1 формуемости уже не просыпается. При этом по сигналу от фотодатчика 4 блок 25 управления отключает клапан 17 грубого дозирования и смесь доводится до требуемой формуемости по каналу точного дозирования, после чего смесь прекращает просы- 40 паться через большую щель 3 и отключается клапан 18 точного дозирования.

Если понижается влажность подаваемой в смеситель отработанной смеси, которая при этом просыпается через регулируемую щель 11, а из смесителя выходит недоувлажненная смесь, которая просыпается через щели 2 и 3, то световые потоки фотодатчиков 12, 4 и 5 перекрываются. Через время .t (время между очередными включениями привода 10 перемещения регулирующей пластины 8, задаваемое блоком логики и составляющее 3-5 с) формируется сигнал на включение привода

10, который при этом с помощью механизма 9 перемещения и регулирующей пластины 8 уменьшает щель 11 до прекращения прохождения через нее потока чения формуемости отработанной смеси) расходу воды через регулирующий вентиль, после чего блоком логики формируется сигнал, поступающий на привод регулирующего вентиля, вращающегося при этом в сторону увеличения расхода воды до тех пор, пока сравняются сигналы, поступающие на входы нуль-органа с датчика положения и датчика расхода воды.

Если смесь не просыпается через регулируемую щель 11 и просыпается через щели 2 и 3, то по истечении времени t с момента прекращения потока смеси через регулируемую щель при ее уменьшении блок логики формирует сигнал на включение привода

10, который при этом увеличивает регулируемую щель до начала просыпания через нее:смеси, а включенный при этом блоком логики привод регулирующего вентиля вращается в сторону уменьшения расхода воды.

Если повышается влажность отработанной смеси на входе смесителя и смесь не просыпается через регулируемую щель 11 датчика формуемости и через щели 2 и 3 датчика 1 формуемости (череэ щели 2 и 3 смесь не просыпается по причине ее переувлажнения или по причине ее отсутствия вследствие транспортного запаздывания), то через время t регулируемая щель увеличивается до момента начала просыпания через нее смеси, а привод регулируЮщего вентиля вращается при этом в сторону уменьшения расхода воды до момента сравнения сигналов (расход воды в смеситель,соответствует измеренному мгновенному значению формуемости смеси), поступающих на входы нуль-органа с выходов датчика расхода воды и датчика положения.

В случае, если смесь просыпается через щель 11 и не просыпается через щели 2 и 3, то через время t с момента начала просыпания смеси через регулируемую щель, блоком 10 логики формируется сигнал на выключение привода, уменьшающего при этом регулируемую щель, а привод регулирующего вентиля, включенный блоком логики, вращается при этом в сторону увеличения расхода воды.

Таким образом, положительный эффект, создаваемый предлагаемым устройством, заключается в увеличении выхода качественной смеси по формуемости за счет сокращения времени самонастройки устройства на заданную формуемость смеси при значительных колебаниях влажности (1-6a) отработанной смеси, поступающей в смеситель.

Формула изобретения

Устройство регулирования формуемости смеси, состоящее иэ цатчика формуемости, содержащего вибролоток с

900945

ВНИИПИ Заказ 12256/б Тираж 852 Подписчое

Филиал ППП "Патечт", г.ужгород, ул.Проектная,4 вумя щелями разной ширины> под каж ОЙ из которых установле j фотодел<>v! озатора воды, подаваемой в смесигель, имеющего два клапана дозирова«ия, регулирующего вентиля с приво1ом„ установленного на входе дозагора, датчика расхода воды, усгановленного на . выходе дозатоэа, нуль-органа, блока логики и блока управпения, входы которого связаны соответственно с фотодатчиками и двумя входами блока логики, а выходы — с соответствующими клапанами цозирования, причем третий вход бло- . ка логики соединен с выходом нуль-органа один из входов которого соединен с выходом датчика расхода воды,а два соответствующих выхода блока лсгики связаны с приводом регулирующего вентиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода качественной смеси по формуемости,оно цополнительно снабжено вторым датчиком формуемости, установленным в потоке отработанной смеси перед смесителем и содержащим вибролоток с регулируемой поперечной щелью, фотодатик, установленный под регулируемой щелью, регулирующую щель пластину, механизм и привод перемещения, регулирующей пластины, связанной с датчиком положения и механизмом перемеще" ния, соединенного с приводом перемещения, - который, в свою очередь, связан с двумя соответствующими выходами блока логики, причем выход датчика положения соединен с другим входом нуль-органа, а выход фотодатчика, установленного под регулируемой щелью, соединен с соответствующим входом блока логики, входом нуль-органа, а выход фотодатчика, установленного под регулируемой щелью, соединен с соответствующим входом блока логики

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2О 1. Авторское свидетельство СССР

9 549239, кл. В 22 C 5/04.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2780427/02,, кл. В 2? С 19/04, 1979.