Устройство для контроля износа цепи подвесного конвейера Советский патент 1983 года по МПК B65G43/02 

Изобретение относитея к подьемио-транс:иортному машиностроению, а именно к устройствам, К011тр()лнру1оии-1м износ цени подвесного конвейера.

Известно устройство для контродя износа цени иод15ес11О1Ч) коцвейера, нринцин действ1 Я которо о заключается в том, что между двумя соседними внутренними звеньями цени вводится клиновидная пластина, укрепленная шарнирно на нолзуне, который может неременип)Ся но направляющим вдоль конвейера. Глубина иропикиовепия нластинь зависит от величины износа соседни.х 1нарпиров цени 1.

Однако такое устройство характеризуется сложностью и невысокой точностью контро.тя износа цени.

Известно также устройство для контроля износа цепи иодвеспого конвейера, содержаHiee нсточники света, фотоэлектрнчеекие датчики и б.чок с1Цна;1нзации 2J.

Недостатком известного устройства яв.1ИСТСЯ недостаточная точность контро.тя нзпоса цени.

Цель изобретения

Г1овьи11е1п с точпоскоитро.тя.

11останлеп11ая цел1 д(стигается тем, что в устройстве для контро.тя износа цепи подвес но1Ч) конвейера, содержащем источники света, ()ото,тсктрические датчики и блок обработки сшнала, источники света распо.южен) друг от lia расстоянии, равно.м ) тагу цепн и но.човине допуска на износ двч.ч звеньев, светоприе.мник перИ01Ч) {){) гоэлектрического датчика В1 П1Олнсн в liii.ie иеско,1ьки.х светонреобразователей, например тре.х, светонрини.маюп1ие площадки которы.ч ориентировать так, что и.х пря.моуг-ольи1з1е проекции на вертикальпую плоскость, и|)оходялцую через иродольную ось цепи, расположены вдоль ценн, ширина свечения светов() пучка, ироходящего через цень и цадающе1о на светонриемник нервого ()отоэлектрического датчика, равна доцуску на износ двух звеиьев цени, а И1ирина сечения светового нучка другого светонриемника меньн1е допуска на износ двух звеньев цепи, а блок обработки сигналов выполнен в виде формирователей имиу.тьсов считывания и сброса, ден1ифратора, согласуюHu-ix блоков, блоков зацомииа1И1я, блоков нромежуточны.ч уснлнтелей, блока сигиализании, элемента ИЛИ и счетно-еуммирующих блоков, нрн этом выходы светоприемников первого фотоэ.лектричсекого датчика нодк;1ючены к входам первых трех ео1.тасую1цих б.токов, выходы которых подключе1П 1 к соответствующим входам дешифратора, а выход светоириеминка дру|-ого фотоэлектрическо1о датчика подключен к входу четверго о согласующего блока, выход которого подк пючсн к входа.м формирователей импульсов считывания и сброса, выход формирователя имну.тьсов считывания подключен к одному из вххтов .тепшфратора, а выход фор.хщрователя импульсов сброса - к входа.м запоминающих блоков, к другим входам которых юдключены соответствующие вььходы дешифратора, выход каждого запоминающего блока соедииеи- с соответствующим счетно-суммируюн1и.м блоком и однн.м из входов эле.мента ИЛИ, вььход которого иодк.тючен к счетно-су.ммирующе.му б.юку нодсчета обгцего количества звеньев цени, а выход одного из заноминающих блоков нодк.иочен к блоку сигнализации.

В качестве источника света в осветите.лях иснользуется ламна с нрямолинейной ннтью накаливания, а в светоприемниках использованы световоды с освещаемы.ми нлощадками нрямоугольной фор.мы.

Иа фиг. 1 изображена функциональная схе.ма устройства; на фиг. 2 - конструкция узла; на фнг. 3 --- разрез А--А на фиг. 2; на фи1 4 -- вид Б на фиг. 2; на ()иг. 5 - вид В на фиг. 3; на фиг. 6 -- вид Г lia фиг. 2; иа фиг. 7 - вид Б повернуто; на (иг. 10 - общая схема расположения осветителей и светоприемников для цепи с niaIOM 100 мм, вид сверху; на фиг. 11 -- вид И на фиг. 10; на фиг. J2 -- вид К--К повернуто на фиг. 10.

Устройство для контроля износа цени 1 нодвееиого конвейера состоит из двух осветителей 2 и 3 и двух фотоэ.тектрических светоприе.мников 4 и о, и связапной с ними .5лектросхемы, заключенной в сиециа.льпом кориусе 6. Осветители расиолржены с одной стороны цени 1, а светоприе.мпнки -- с др гой сторонь цени в горизонтальной плоскости, проходяп1ей через иродольную ось цепи. Расстоя11не между осями освелчггелей а равно двойно.му щагу цени 21 п.люс половина доиуска на износ двойного Hjara А/2. Светоприемник содержит, например, три светопреобразователя (фотодиода) 7 и, соответственно, три световода 8, освещаемые нлон1адки которых 9 выведены на сторону светонрие.мника 4, обращенную к (Кветителю 3. Светонрие.мник 5 содержит один светонреобразователь и о.аин световод. Количество светонреобразователей в светонрнемиике 4 зависит от желае.мого количества градаций но условны.м степеня.м износа (ма.лый, средний, большой, предельный и т. н.|, на которые необходимо разбраковывать звенья ценн, ко1ггролируемой услройство.м. Ес.чн нанри.мер, требуется износ звеньев разбить на три кате1ч рии - .малый, средний, преде.льН1яй, то достаточно установить в cBCTOiipnемнике два светонреобразователя, чего будет достаточно при контроле цепей с maioM 80 мм.

Если требуслтя сортировка на четыре категорни износа (малый, средний, большой, предельный), то необходимо иметь в светоприемнике три светонреобразователя, и это количество оптимально при контроле цепей с iiiaiTjM 100 мм, наиболее распространенных.

Возможно, что в некоторых особых случаях может потребоваться еще большая точность, например при эксплуатации ответственных конвейеров с цепью с шагом 160 мм, тогда количество светопреобразователей можно увеличить до четырех.

Устройство содержит электросхему, в которой выходы светопреобразователей 7 светоприемников 4 и 5 связаны соответственно с входами согласуюших устройств, например усилителей 10-13. Вы-ходы усилителей соединены с соответствуюшими входами дешифратора 14, а выход усилителя 13 связан с входами формирователей импульсов «Считывание 15 и «Сброс 16. Выход формирователя импульса «Считывание 15 связан с одним из входов дешифратора 14, а выход формирователя импульса «Сброс 16 соединен с входами «Сброс запоминающих устройств 17-20, другие входы которых подключены соответственно к выходам дешифратора 14, а выходы запоминающих устройств соединены с соответствующими входами предварительных усилителей 21-24, выходы которых связаны с входами показывающих счетно-суммирующих устройств 25-

28.Выходы запоминающих устройств связаны также с входами логической схемы ИЛИ

29,выход которой связан через предварительный усилитель 30 с входом показывающего счетно-суммирующего устройства 31, производящего подсчет общего количества звеньев цепи, прошедщей через устройство. Вы ход запоминающего устройства 20, регистрирующего предельно изношенные звенья цепи, соединен через предварительные усилители 32 и 33 со звуковым 34 и световым 35 сигнализаторами.

В электросхеме в качестве светопреобразователей используются фотодиоды ФД-155К в качестве согласующих устройств (уси;1ителей) микросхемы К140УД1А, в качестве дещифратора использованы микросхемы К155ЛАЗ и К155ЛА1. В качестве запоминающих устройств используются микросхемы К155ТМ5, в качестве формирователей импульсов считывания и сброса применены микросхемы К155ТЛ1. Схема ИЛИ выполнена на микросхеме К155ЛРЗ. В качестве показывающих счетно-суммирующих устройств использованы, например, электросчетчики и.мпульсов типа СИ-15, с предварительным усилением входных сигналов. Звуковой сигнализатор выполнен на сигнале типа С34, а световой - на лампе типа РН, аналогичной примененной в осветителях 2 и 3.

Осветители 2 и 3 и светоприемники 4 и 5 закреплены на кронштейне 36, который установлен на ходовом пути конвейера 37 (фиг. 2-4). На этом же кронштейне закреплен электронный блок 6, на лицевую панель которого выведены электросчетчики количества звеньев цепи, имеющих малый износ 25, средний износ 26, большой износ 27, предельный (аварийный) износ 28 и счетчик

31, Г1оказывающий общее ко.пичеспя) i;;;:; шедших через устройство звеньев luriin. ll.i лицевой панели находится также звуково 34 и световой 35 сигнализаторы срабатывания счетчика 28.

Осветители 2 и 3 (фиг. 5) содержат .laMпу 38 с прямолинейной нитью пакалнвания 39, объектив 40 и светофи.чьтр 41. Расстояние между нитью накаливания 39 и обье1ч|;: вом 40 больше его фокусного рас-п- что обеспечивает получение за обьек: и.: , .i действительного изображения нити нака.шванпя. Расстояние между лампой и обьективом может регулироваться с помощьк) резьбовой втулки 42.

Копструкция светоприе.мников 4 и 5 представ.чена па фиг. 6-9. Светоприемнпк 5 (фиг. 9) содержит один светопреобразователь (фотодиод) 7, световод 8 и светофильтр 43. Светоприемник 4 (фиг. 6) содержит три светопреобразователя (фотодиода) 7, столько же световодов 8 и светофльтр 44. Освепгаемые площадкп световодов 9 выполнеи ; в виде удлиненных прямоугольников (фиг. 7), ориентированных длинной стороной napa.iлельно продольной оси нити накала 39 лампы осветителя. Нити накала в осветителях устанавливаются вертикально. Такая взаимная ориентировка осве1цаемых площадок световодов и нитей накала ламп осветителей повышает точность измерения величины износа цепи и позволяет снизить мопшость ,чампы накаливания. Освещаемые поверхности световодов 9, выведенные на рабочую площадку еветоприе.мника 4, сближешз и разделены прокладка.ми 45 (фиг. 6 и 7), а суммарная площадь торцов прокладок и освещаемых площадок световодов примерно равна площади проекции нити накала ламиы на рабочую площадку светоприемпика. Световоды 8 имеют форму, обеспечивающую концентрацию света на еветопреобразователях (фиг. 8).

На общей схеме расположения осветителей и светоприемников в устройстве (фиг. 10-12) размеры в мм приведены для наиболее распространенной цепи с шагом 100 мм, объектива типа И-50-2 с фокусным расстояние.м 50 мм н высоты нити накаливания в электролампе типа РН, равной 10 мм. Осветитель 2 расположен так, что действительное изображение в нити накала 39 входящей в него лампы расположено в вертпкальной плоскости, проходящей через продольную ось конвейерной цепи, что дает в

этой плоскости минимально возможную НП1рину светового пучка, равную 0,5-1 мм (фиг. 12). Осветитель 3 расположен так, что действительное изображение с нити накала лампы расположено за осью цепи 1. Ширина проекции нити накала Д (фиг. 10 и 12) равна допуску па износ двух звеньев цепи. Расстояние межд осями осветителей 2 и 3 равняется а 2t + -|-, т. е. 204 мм в случае применения устройства для измерения износа цепи с шагом 100 мм. При работе конвейера цепь движется, при этом ее шарниры в результате относительпых поворотов под нагрузкой изнашиваются и ее двойной шаг постепенно увеличивается до определенной величины, ограниченпой заранее заданным допуском, который, как правило, равен 4% от величины двойного шага цепи. Для оценки состояния цепи и прогнозирования ее дальнейшего поведения обслуживающему персоналу необходимы сведения о количествах звеньев, имеюших малый, средний, большой и предельный (аварийный) износ. Звенья с предельным износом должны согласно правилам эксплуатации конвейеров извлекаться из цепи и заменяться новыми. Устройство устанавливается на участке конвейера, где натяжение цепи не менее 2000 Н (200 кг), желательно, чтобы этот участок был горизонтальным. Включение устройства производится периодически, как правило, на время, за которое цепь делает на конвейере один оборот. При движении цепи 1 конвейера ее внутренние звенья, расположенные друг за другом, взаимодействуют с пучками света, исходящими из осветителей 2 и 3. В момент пересечения торцом головки внутреннего звена цепи действительного изображения в нити накала лампы осветителя 2, которое имеет небольшие по ширине размеры (0,5-1 мм), практически мгновенно исчезает электрический сигнал от светопреобразователя 7, расположенного в светоприемнике 5, быстрому исчезновению сигнала способствует также узкая вертикально расположенная рабочая поверхность световода 8. В этот же момент времени пересечение пучка света, исходящего из осветителя 3 торцом головки впереди идущего расположенного рядом внутреннего звена цепи различается в зависимости от того, какую величину износа имеют звенья цепи, проходящие в данный момент через устройство. Проекция Д нити накала лампы осветителя 3 на вертикальную плоскость, проходящую через ось цепи, имеет ширину, равную допуску на износ двойного щага, который для рассматриваемой нами цепи с шагом 100 мм имеет ширину, равную 8 мм, а для других распространенных типоразмеров цепей находится в пределах 6,4-12,8 мм. Чем больше износ контролируемых устройством звеньев, тем большая часть светового пятна с шириной д оказывает ся перекрытой торцом внутреннего звена и, соответственно, оказывается затемненным большее количество световодов светоприемника 4. В момент исчезновения сигнала, поступаюшего от светопреобразователя, расположенного в светоприемнике 5, электросхема, расположенная в корпусе 6, проверяет наличие сигналов, поступающих со светопреобразователей, расположенных в светоприемнике 4. Неизношенным звеньям цепи или звеньям с малым износом соответствует поступление сигналов со всех светопреобразователей светоприемника 4 (фиг. 12), при перекрытии (затемнении) одного светопреобразователя (фиг. 1) поступают сигналы с двух оставшихся освещенными светопреобразователей, что соответствует среднему износу. Если бы затемненными оказались два светопреобразователя, а освещенны.м только один, это соответствовало бы большому износу. А если бы затемненными оказались все три светопреобразователя, то электросхема выдала бы сигнал, соответствующий прохождению через устройство предельно (аварийно) изношенных звеньев. При затемнении светопреобразователя 7, расположенного в светоприемнике 5, возникающий на его электрический сигнал усиливается усилителем 13, выходной сигнал которого запускает формирователь импульса «Сброс 16, который своим выходным импульсом сбрасывает выходы запоминающих устройств 17-20 в состояние «О, тем самым подготавливая схемы запоминающих устройств к приему информации. Выходной сигнал усилителя 13 запускает также с некоторой задержкой, определяемой конструктивными параметрами примененных электронных устройств, формирователь 15 импульса считывания. В конкретном устройстве задержка лежит в пределах 0,5-1 мкс и на точности измерения движущейся цепи практически не сказывается. Выходной импульс «Считывание формирователя 15 поступает на управляющий вход дешифратора 14, в результате чего происходит дешифрирование входных сигналов дешифратора, приходящих с усилителей 10-12, входы которых связаны с выходами светопреобразователей 7 светоприемника 4. При приходе на дешифратор 14 импульса «СчитьЕвание на одном из его четырех выходов появляется сигнал в зависимости от сочетания сигналов, поступивших от усилителей 10-12 на входы дешифратора в этот момент времени. Длительность импульса выбирается малой для того, чтобы конвейерная цепь за время длительности этого и.мпульса прошла как можно меньший путь. В данном случае длительность импульса выбрана равной 1 МКС, что вносит ошибку в измерение. равную нескольким сотым долям мм при ско„„„-.. -,„„л„- л .,„„., „„„.,„;, ос .,;..,,,, рости конвейерной цепи, равной 25 .м/мин, т. е. довольно большой л с - Ю -Тк-Ук jC2il5.-n А-) . UDgg gpU,4Z-1U MM, где US - путь, проходимый конвейерной цепью, мм; длительность импульса «Считывание, мкс; VK-скорость конвейерной цепи, .м/.мин.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА ЦЕНИ ПОДВЕСНОГО КОНВЕЙЕРА, содержа идее источники света, фотоэлектрические датчики и блок обработки сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, источники света расположены друг от друга на расстоянии, равном двойному шагу цени и иоловине допуска на износ двух звеньев, светоприемник первого фотоэлектрического датчика выпо.тнен в виде нескольки.х светопреобразователей, например трех, световоспринимаюшие площадки которых ориентированы так, что их пря.моугольные проекции на вертикальную нлоскость, проходящую через продольную ось цепи, расположены вдоль цепи, ширина свечения светового нучка, проходяш,его через цепь и падающего на светоприе.мник первого фотоэлектрического датчика, равна допуску на износ двух звеньев цепи, а ширина сечения светового нучка другого светоприе.мника меньше допуска на износ дв звеньев цепи, а елок оораоотки сигналов выно,1нен н виде ф1)рмироватслей импульсов счит1)1вания II сброса, дец111фратора, согласующих 6,i

25 26 27 28 31 35

I I I I I /

Вид 5

3 rzr / 42 38

сриг.5 / 39 (риг. 6 Вид Г Ц5 5 Вид Е повернуто Фиг.7 Вид )К по8ернуто

фиг. 10

i :iJLno8epHymo

фиг.11