Устройство для регулирования соотношения компонентов смеси Советский патент 1984 года по МПК G05D11/04 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем каждый функциональный преобразователь содержит сумматоры, задатчик объема дозируегмого компонента и последовательно соединенные делитель и блок умножения, выход которого подключен к выходу функционального преобразователя, а второй вход - к выходу э,адатчика объема дозируемого компонента, входы делителя соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров, первые входы которых связаны соответственно с первым и вторым входами функционального преобразователя, а вторые входы - с третьим .входом функционального преобразователя.

Изобретение относится к технике управления дозированием компонентов смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов при производстве бетонов на основе искусственных заполнителе а также в пищевой, химической, нефт перерабатывающей и других отраслях промышленности. Известно устройство для регулиро вания соотношения компонентов смеси содержащее первый регулирующий орган, кинематически связанный с вторым регулирующим органом, датчики расходов компонентов, подключенные к выходам регулятора, ;связанного через исполнительный механизм с вторым регулирующим органом (l3. Однако наличие в известном устройстве кинематической связи между двумя регулирующими органами усложняет систему и приводит к снижению ее : еде:«кости, а наличие исполнител ного механизма снижает точность дозирования. Наиболее близким .техническим решением к предлагаемому является уст ройство .цля регулирования соотношен компонентов смеси, содержащее дозаторы крупного и мелкого компонентов с датчиками насыпной плотности комп нентов, выходы которых подключены к первым зходам соответствующих функциональных преобразователей, и. исполнительные органы (27 Недостатком данного устройства является наличие серводвигателей с вариаторами и тахогенераторами, усложняющими систему дозирования, Кроме того перекрестные обратные связи делают ее чувствительной к различным возмущениям и создают бол шое время переходного процесса, что приводит к ухудшению динамических характеристик и снижению точности. Цель изобретения - повышение точ ности и упрощение устройства. Поставленная цель достигается те что устройство для регулирования соотнетиегния компонентов смеси, содержсццее дозаторы крупного и мелкого компонентов с датчиками насыпной плотности компонентов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих функциональных преобразователей, а также исполнительные органы, снабжено задатчиком насыпной плотности смеси, задатчиками насыпной плотности крупного и мелкого компонентов, регуляторами длительности импульсов и последовательно соединенными задатчиками числа импульсов и генераторами импульсов, выходы которых связаны с входами соответствующих исполнительных органов, причем выход задатчика насыпной плотности смеси подключен к вторь ; входгии первого и второго функциональных пре-. образователей, выходы которых через соответствующие регуляторы длительности импульсов соединены с вторыми входами: генераторов импульсов, а выходы задатчиков насыпной плотности мелкого и крупного компонентов подключены соответственно к третьим входам первого и второго функциональных преобразователей. Кроме того, в устройстве каждый функциональный преобразователь содержит сумматоры, задатчик объема дозируемого компонента и последовательно соединенные делитель и блок умножения, выход которого подключен к выходу функционального преобразователя, а второй вход - к выходу задатчика объема дозируемого компонента, входы делителя соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров, первые входг:л которых связаны соответственно с первым и вторым входами функционального преобразователя, а вторые входы - с третьим входом функционального преобразователя. Наличие задатчика насыпной плотности смеси позволяет статически связать контуры регулирования крупного и мелкого компонен:ов, а задатчики номинальной насыпной плотности крупного и мелкого компонентов позволяют исключить перекрестные связи между контурами. Наличие генератора импульсов, уп равляемого с двух входов, позволяет менять производительность дозаторов на дозу, не изменяя скорости привоДОН транспортеров, т.е. позволяет исключить регулируемый привод и упр стить устройство, функциональные связи между элементами обеспечивают динамическую независимость работы у контуров и улучшают динамические характеристики у строй от в а. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 схемная реализация функциональных узлов устройства. Устройство для регулирования соо ношения компонентов смеси содержит бункеры 1 и .транспортеры 2 дозаторов крупного и мелкого компонентов с установленными на них датчиками 3 насыпной плотности дозируемых ком понентов, выходы которых соединены с входами функциональных преобразователей 4 и 5 крупного и мелкого компонентов, вторые входы которых соединены с задатчиком 6 насыпной плотности смеси. К третьему входу функционального преобразователя 4 подключен задатчик 7 насыпной плотности мелкого компонента, а к третьему входу функциональногэ преобразователя 5 - задатчик 8 насыпной плотности крупного компонента. Выходы функциональных преобразовате лей 4 и 5 соединены через регулятор 9 длительности импульсов с первыми входами генераторов импульсов 10, вторые-входы которых соединены с задатчиками 11 числа иктульсов, а выхода - через магнитные пускатели 12 с приводами 13 дозаторов компоне тов. Магнитные пускатели 12 и приво ды 13 входят в состав исполнительны органов. В состав генератора импуль сов входят (фиг. 2) элементы времени 14 и 15, инвертор 16, элемент И 17 пересчетное устройство на триггерах 18, выходной усилитель 19, резистор 20 и 21 и выходное реле 22: В состав регулятора длительности импульсов входят усилитель 23 и реверсивный двигатель 24. В состав фу ционального преобразователя входят сумматоры 25 и 26, делитель 27, задатчик объема дозируемого компонента 28, блок умножения 29. Устройство работает следующим образом. В процессе дозирования компоненты смеси из бункеров 1 поступают на ленты транспортеров 2„ Количество компонентов, находящихся на ленте транспортера, неизменно по объему, и сигналы датчиков веса являются сигналами насыпной плотности дозируемых компонентов. Сигнал о насыпной плотности крупного компонента поступает от датчика 3 на функциональный преобразователь 4, куда одновременно поступают сигналы от задатчика 6 насыпной плотности смеси компонен тов и от задатчика 7 насыпной плотности мелкого компонента. Функциональный преобразователь 4 преобразует полученные сигналы в соответствии со следующим выражением: Омн игм L где номинальное значение насыпной плотности мелкого компонента;. - насыпная плотность смеси; уз - коэффициент снижения суммарного объема; У - насыпная плотность крупного . компонента; VK - объем крупного компонента; - номинальный объем крупного компонента. Сигнал о насыпной плотности мелкого компонента поступает тт датчика 3 насыпной плотности на функциональный преобразователь 5, куда одновременно поступают сигналы от задатчика 6 насыпной плотности смеси компонентов и сигналы от задатчика В насыпной плотности крупного компонента. Функциональный преобразователь 5 преобразует полученные сигналы в соответствии со следующим выражением; Усм-Р-у ом ОС номинальное значение насып PS Укн ной плотности крупного компонента;Ум насыпная плотность мелкого компонента, объем мелкого компонента; номинальный объем мелкого компонента. Зависимости 1 и 2 получены следующим образом. Коэффициент снижения суммарного объема ft характеризует отношение У k Вследствие того, что при смешивании заполнителей происходит проникновение мелкой фракции в межзерновую лустотность крупной, суммарный пофракционный состав объема смеси за.полнителей отличается от объема смеси 3 уплотненном состоянии. Смесь после уплотнения имеет новый объем, меньший, чем FV (суммарный пофракционный объем). Этот новый объем обозначен V см ( смеси ). С изложенного можно за сать выЕ1ажвнив для насыпной плот сти смеси УМ /м ( V« - Из выражения (3),определяется Уц { - Ум Уем 0 VK-VMP-:а .у . fen Р х Для нокшнальных значений У„ и v у КгтД м можно записать ,Уин- 7, VKH Vpi« .см-.КЙ Приравняв числители равенств (4) Гб), (5) и (7), получим выражения для ) .. ..Уин -Р /см VM - VKM у -П -V ИМ о С Для v выражениеПримет вид VK VKH /ЗУсм -Ук Полученные зависимости предста ляют собой гипербогаа с асимптото в виде ординаты в точк-е /З-У, Таким образом, если „ , из выражения (8) видно, что VM с новится равным /мн , т.е. изменение объема дозируемой фракции не происходит. Аналогичное заключени молсно сделать для фракции крупног заполнителя из выражения Г9). С помощью сумматоров 25 и 26, лителя 27 и блока умножения 29 фу ционштьные преобразователи произв дят вычисление требуелвлх величин объемов дозируе1Ф1Х компонентов V VM. Из выражения .(1) видно, что, чем больше значение насыпной плот ности крупного компонента (()к) тем больше величина сигнала с функционального преобразователя 4. Из Еиражения (2) видно, что, чем больше значение насыпной плотности мелкого комопнента , тем меньше величина сигнала на выходе (функционального преобразователя 5. Регуляторы 9 длительности импульсов, получив сигнал от функциональных преобразователей 4 и 5, с помощью усилителя 23 и двигателя 24 изменяют величину сопротивления резисторов 20 в цепи элемента времени 14, входящих в состав генератора импульсов 10, изменяя длительность импульсов. ЛРУ;ГИМ элементом времени в генераторе является элемент 15 со своим резистором 21. Поочередное включение этих элементов времени производится сдвоенным инвертором 16, включаемым от элемента И 17. Импульсы..счета времени с инвертора 16 поступают на пересчетное устройство, включающее п триггеров. Требуемое число импульсов задается задатчиком 11, который подключает на вход элемента И 17 тот или иной выход пересчатного устройства. После появления сигнала счета на подключенном выходе пересчетного устройства выходной сигнал генератора через усилитель 19 и реле 22 останавливает приводы транспортеров 2, прекращая дозирование дозы. Следующий пуск устройства осуществляется кнопкой, запускающей генератор и риводы дозаторов.. Таким образом, устройство под воздействием изменяющихся величин насыпных плотностей компонентов изменяет соотношение объемов компонентов, сохраняя неизменной насыпную плотность смеси. Использование предлагаемого устройства позволяет получить смеси с заданной насыпной плотностью, что применительно к легким бетонам и дает возможность стабилизировать теплозащитные свойства стеновых панелей .