Блок управления руслом устройства для разделения материалов по свойствам поверхности Советский патент 1985 года по МПК B07B13/00 

1

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть применено в машинах для разделения кусковых материалов на фракции.

Известен блок управления руслом устройства для разделения материалов по свойствам поверхности, включающий измерительные датчики, струйные усилители, запоминающее устройство на струйных логических элементах, мембранный пневмоусилитель, пневмопривод сортировальной заслонки, пневмозолотник для подачи сигнала отбоя (сигнала для стирания измерительной информации) в запоминающее устройство pi.

Недостатками известного блока управления являются повьппенный расход воздуха и невысокая чувствительность измерительных датчиков.

Наиболее близким к предлагаемому является блок управления руслом устройства для разделения материалов по свойствам пове|)хности, включающий измерительные датчики, элемент стирания измерительной информации,, струйньв : логический блок, состоящий из двух входных и двух промежуточных логических элементов, выход которого соединен с входом запоминающего устройства, состоящего из верхнего и нижнего струйных логических элементов, соединенного через мембранный пн«.вмоусилитель с пневмоприводом сортировальной заслон ки 2.

Однако, известный блок управления имеет недостаточно высокую наденость из-за отказов струйных логических-элементов вследствие попадания в их управляющие каналы через связанные с ними датчики и элемент для .стирания измерительной информации влаги, пыпи. Процесс засорения управляющих каналов струйных логических элементов ускоряется так же наличием масла в питающем датчике и элементе для стирания измерительн информации воздуха. Отказы случаютс и при попадании мелких насекомых, либо продуктов их деятельности в шланги, соединяющие датчики и элемент для стирания измерительной информации с элементами блока управления. В струйных логических элементах наиболее уязвимы управляющие каналы, сечение которых значительно

21802

меньше других каналов (питающего;, выходных). Установка фильтров перед струйными логическими элементами, как это делается в пневмоавтоматике, 5 не гарантирует от отказов, так как последние (отказы) случаются при засорении фильтров.

Цель изобретения - повышение надежности блока управления.

10 Поставленная цель достигается

тем, что блок управления руслом устройства для разделения материалов по свойствам поверхности, включающий измерительные датчики, струйные

15 логические элементы, элемент стирания измерительной информации, струйньй логический блок, состоящий из двух входных и двух промежуточных струйных логических элементов, выход

20 которого соединен с входом запоминающего устройства, состоящего из верхнего и нижнего струйных логических элементов, соединенного через мембрарньй пневмоусилитель с

25 пневмоприводом сортировальной заслонки, снабжен эжекторами, два из которых эжектирующими соплами соединены с выходными штуцерами измерительных датчиков, а эжектируемыми соплами 30 с каналами ИЛИ и ЗАПРЕТ входных

струйных логических элементов, эжектирующее сопло третьего эжектора соединено с выходным штуцером элемента стирания измерительной инфорc мации,а эжектируемое сопло - с каналом ИЛИ и ЗАПРЕТ нижнего струйного логического элемента.

Наличие эжекторов и коммутации функциональных каналов струйных логических элементов, связанных с периферийными элементами (датчиками и элементом для стирания измерительной информации), обеспечивает предохранение их от засорения продуктами внешней среды (влага, пьшь и т.д.) В качестве управляющих в струйных логических элементах используются соединенные вместе каналы ИЛИ и ЗАПРЕТ. Управляющее .воздействие создается не напором воздуха, несущим продукты загрязнения от периферийных элементов, а отсосом питающей струи в струйных логических элементах с помощью дополнительно установленных эжекторов. Заглушки атмосферных отверстий, расположенных между каналами ИЛИ и ЗАПРЕТ струйных логических элементов. обеспечивают при данной коммутации функциональных каналов повьшение быстродействия и снижение энергоемкости, так как при переключении питающей струи (отсосе) предотвращают поступление дополнительного воздуха из атмосферы в каналы ИЛИ и ЗАПРЕТ. Таким образом, обеспечив ется повышение надежности блока уп равления. На фиг.1 изображена принципиаль ная схема блока управления руслом на фиг.2 - конфигурация каналов струйного логического элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ и их связь между собой; на фиг.З - внешний вид струйного логического элемента со сторо ны расположения атмосферных отверстий; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З. Влок управления руслом устройства для разделения материалов по свойствам поверхности содержит измерительные датчики 1 с выходными штуцерами 2, эжекторы 3 с эжектирующими 4 и эжектируеМыми 5 соплами, струйный логический блок, содержащий входные струйные логические элементы 6 и промежуточные струйные элементы 7, запоминающее устройство 8, состоящее из дву струйных логических элементов верхнего 9 и нижнего 10, мембранный пневмоусилитель 11, пневмопривод 12 с сортировальной заслонкой 13 и элемент 14 стирания измерительной информации с выходным штуцером 15 и подпружиненной заслонкой 16. Струйный логический элемент ИЛИ-НЕ ИЛИ состоит из следующих каналов: питающего 17, управляющего 18 и 19, ЗАПРЕТ 20, выходного 21 НЕ ИЛИ, выходного 22 ИЖ. Струйный логический элемент имеет три атмосферных отверстия 23-25 (фиг. 2 и 3). Отверстие 23 располож но между каналами 22 и 20 и связан с ними. Отверстие 24 расположено мезкду каналами 21 и 19, а отверсти 25 - между каналами 17 и 18. Через отверстия 23-25 воздух из внутренних каналов при перегрузках вытека ет в атмосферу. Каналы струйного логического элемента являются плос кими, имеют прямоугольную В сечени форму и вьтол«ены в корпусе 26 (фиг.4), к которому приклеена крьш ка 27 с атмосферными отверстиями 1804 23-25. Заглушка 28 в элементах 6 и ,10 имеет круглую форму и вьтолнена из того же материала ( полистирол ударопрочный), что и струйный элемент. Заглушка приклеивается снаружи крышки 27 так, что ее плоскость перекрывает срез атмосферного отверстия 23. Датчики 1 и элемент 14 для стирания измерительной информации имеют давление питания порядка 10 Па, струйные логические элементы 4 10 Па, мембранный пневмоусилитель 2 10 Па. Струйные логические элементы находятся в корпусе монтажного блока, за1цищены от внешней среды и питаются очищенным от примесей (влаги, пыли, масла) воздухом. Все остальные элементы блока управления (датчики, элемент для стирания измерительной информации, эжекторы, мембранный усилитель с пневмоприводом сортировальной заслонки) являются периферийн1Д4И элементами и вынесены за пределы блока струйных логических элементов. Источник питания блока управления (не показан) включает компрессор (воздуходувку), запорную арматуру, трубопроводы, редукторы давления, коллектор, фильтры и манометры/ Эжекторы 3 не имеют самостоятельного питания, так как подключены к датчикам, и являются пассивньвлн элементами. Выходные штуцера 2 датчиков 1 подключены к эжектирукщим соплам 4 эжекторов 3, а эжектируемые сопла 5 связаны с каналами ИЛИ 22 и ЗАГЬ PET 20 элемента 7. Канал НЕ ИЛИ 21 входного струйного логического элемента 6 связан с управляющим каналом 18 струйного логического эле- мента 7. Канал НЕ ИЛИ 21 элемента 7 связан с каналом 18 верхнего струйного логического элемента 9 запоминакнцего устройства 8. Мембранньй пневмоусилитель 11 подключен к выходу канала 22 элемента 9. В запоминакщем устройстве 8 каналы 19 и 21 элемента 9 связаны соответственно с каналси4 21 и 18 элемента 10, в котором каналы 20 - ЗАПРЕТ и 22 - ИЛИ объединены вместе и подключены к эжектируёмому соплу 5 эжектора, В элементах 6 каналы 18 и 19 не используются. В злементе 7 не используются каналы 19-22. В эле

менте 9 не используются канал ЗАПРЕТ 20,

Сортировальные заслонки 13 вмест с пневмоприводом 12 расположены за измерительными датчиками 1 на выходе транспортирующих механизмов сепарируемых фракций. Заслонки 16 элементов 14 для стирания информации расположены ниже сортировальных заслонок 13. На заслонки 16 воздействуют только определенные фракции, например, фракции (неочищенных початков) от контакта которых на выходе датчиков 1 возникают сигналы единичного значения.Заслонки 13 и 16 механически не связаны друг с другом.

Принцип работы блока управления показан на примере сепарации вороха, состоящего из двух фракций, например, очищенных и неочищенных от покровных листьев початков кукурузы.

Под измерительной информацией понимаем значение вьскодного давления датчика 1 или значение давления, возникающего в эжектируемом сопле 5 эжектора 3. Измерительная информация в виде перепада давлений изменяется от какого-то минимального до какого-то максимального значения. По уравнению возникающих сигналов и уравнению их восприятия последние можно разделить на две группы: единичного и нулевого значения.

Сепарируемые тела, контактирующие с соплами измерительных датчиков являются для них заслонками. Причем степень перекрытия сопел измерительных датчиков сепарируемыми телами (заслонками) зависит от состояния кх поверхности. Очищенные от покровных листьев початки, имекщие жесткую шероховатую поверхность, незначительно перекрывают срез сопла измерительного датчика. При этом сигналы на выходе штуцера 2 датчика 1 малы и, пройдя через зжектор 3, не воспринимаются входным струйным логическим элементом 6, т.е. уровень сигналов в датчике 1, возникающих от очищенных початко лежит ниже порога срабатывания стру ного логического элемента 6 и имеет нулевой уровень, которому соответствуют сигналы на выходе штуцера 2 датчика 1, когда на срезе его сопла

42180

нет сепарируемых тел. Неочищенные от покровных листьев початки имеют эластичную и более гладкую поверхность, которая почти полностью перекрывает сечение среза сопла измерительного датчика 1, генерируя в выходном штуцере 2 сигналы единичного уровня, воспр инимаемые (заставляет срабатьшать) струйным логическим

to элементом 6.

Состояние элементов блока управления при нулевом уровне сигналов на .выходном штуцере 2 измерительного датчика 1 соответствует проходу очиtS щенной фракции, либо отсутствию на срезе сопла измерительного датчика 1 какой-либо фракции. При этом в эжек тирующем сопле 4, связанном со штуцером 2, расход воздуха, а в эжекти20 руемом сопле 5 - разрежение соответствуют нулевому уровню. В элементе 6 струя воздуха, вытекающая из питающего канала 17, поступает в выходной канал НЕ ИЛИ 21 и далее на вход управляющего канала 18 элемента 7, отклоняя питающую струю 17 этого элемента в канал ШШ 22, связанный с атмосферой. При этом в элементе 9 сигнал на входе 18 имеет нулевой уровень, вследствие чего его питающая струя 17 выходит в канал 21 и поступает на вход 18 струйного логического элемента 10, отклоняет его питающую струю (17) в канал 22 и далее

5 через полость эжектирующего сопла 5 выходит в атмосферу. На выходе канала 22 элемента 9 сигнала нет. Усилитель 11 не работает, давление в пневмопривод 12 не поступает, сортировальная заслонка 13 (на фиг.1 показано сплошной линией) находится в исходном положении для пропуска очищенной фракции початков на соответствующий элеватор (не показаны).

45 При этом состоянии элементов блока управления запоминание измерительной информации, при ее нулевом уровне в устройство 8, не происходит. Початки очищенной фракции на заслонку 16 не воздействуют, так как они на нее не попадают при исходном положении сортировальной заслонки 13.

Когда с датчиком 1 контактирует початок, неочищенный от покровных 55 листьев, то в выходном штуцере 2 и соответственно связанном с ним эжектирующем сопле 4 эжектора 3 появляется сигнал (давление) единичного

7

уровня, а в эжектируемом сопле создается разрежение. При этом питающа струя канала 17 струйного логического элемента 6 отклоняется (отсасывается) в каналы 20 и 22, а затем через эжектируемое сопло 5 эжектора 3 выбрасывается в атмосферу. С канала 21 элемента 6 в управляющий канал 18 элемента 7 давление не поступает, поэтому с выхода 21 элемента 7 на вход канала 18 элемечта 9 поступает сигнал (давление). В элементе 9 питакнцая струя, выходившая до этого в канал 21, переключается в канал 22. При этом в элементе 10 происходит переключение питанщей струи в канал 21, которая поступает в управляю1ций канал 19 элемента 9, отклоняя питающую стрзпо этого элемента (9) в канал 22. Выход питающей струи элемента 9 в канал 22 сохраняется и при исчезновении измерительного сигнала единичного уровня. Так происходит запоминание измерительной информации единичного уровня. Наличие сигнала (давления) в канале 22 элемента 9 позволяет через мембранный усилитель t1,пневмопривод 12 перевести сортировальную заслонку 13 в положение (на фиг.1 показано пунктиром) для прохода неочищенной фракции на соответствукшщй элеватор. Отклоненная сортировательная заслонка 13 обеспечивает по пути движения к элеватору неочищенной фракции воздействие неочищенного початка на заслонку 16. При отклонении заслонки 16 перекрывается срез сопла элемента 14 для стирания измерительной ин21808

формации, и на его выходе появляется давление, которое поступает в эжектирующее сопло 4, создавая в

эжектируемом сопле 5 разрежение 5 (давление меньше атмосферного). В элементе 10 питающая струя, вытекающая до этого в канал 21, переключается (отсасьтается) в каналы 22 и 20 и через эжектируемое сопло 5

to выбрасывается в атмосферу. В элементе 9 сигналы в управлякнцих каналах 18 и 19 пропадают, и его питающая струя через канал 21 поступает в управляюпщй канал 18 элеменf5 та 10 и направляет питающую струю этого элемента в канал 22 и далее через эжектируемое сопло 5 эжектора в атмосферу. На выходе 22 элемента 9 сигнал пропадает, мембранный пнев20 моусилитель 11 прекращает подачу воздуха в пневмопривод 12. Сортироваль-. ная заслонка 13 возвращается в исходное положение (на фиг.1 показано сплошной линией). Так происходит

25 стирание измерительной информации. Далее цикл работы повторяется в той же последовательности.

Применение изобретения позволяет повысить надежность блока управления

30 в целом путем устранения воздействия внешней среды, а срок службы струйных логических элементов сделать неограниченным. Наличие эжекторов и новая схема коммутации функдаональных каналов струйных логических элементов позволяет питать датчики и элементы для стирания информации неочитеяным воздухом, что снижает мощность источника питания на 20%, а стоимость узла воздухоподготовки на 50%.

11

/

12

БЛОК УПРАВЛЕНИЯ РУСЛОМ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПО СВОЙСТВАМ ПОВЕРХНОСТИ, включающий измерительные датчики, элемент стирания измерительной информации,струйный логический блок, состояпщй из двух входных и двух промежуточных струйных логических элементов, выход которого соединён с входом запоминающего устройства, состоящего из верхнего и нижнего струйных логических элементов, соединенного через мембранный пневмоусилитель с пневмоприводом сортировальной заслонки отличающийся тем, что, с целью повышения надежности блока, ОН снабжен эжекторами, два из которых эжектирукицими соплами соединены с выходными штуцерами измерительных датчиков, а эжектируемыми соплами с каналами ИЛИ и ЗАПРЕТ входных струйных логических элементов, эжектирующее сопло третьего эжектора соединено с выходным штуцером эле(Л мента стирания измерительной информации, а эжектируемое сопло - с каналом ИЛИ и ЗАПРЕТ нижнего струйного логического элемента.

23

/

VVVW4

22 20 17 18 19 21

22 20 17 18 19 21 Риг.2

A

fptfz.3

26

fPut.