Вибропитатель Советский патент 1985 года по МПК B65G27/08 

I-1

Изобретение относится к вибрационным транспортирующим устройствам с двухкомпонентным приводом и может найти применение в пищевой, химической, строительной и других отраслях промыпшенности.

Известен вибропитатель, содержащий установленные на амортизаторах два электромагнитных вибровозбудителя, соединенных через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, два выпрямителя (диода), фазосдвигающий блок, два блока управления амплитудой колебаний с преобразоваталями питания lj-.

Бибропитатель позволяет плавно регулировать амплитуду колебаний вибровозбудителей при сохранении установленного фазового сдвига между ними и за счет этого изменять скорость транспортирования массовых грузов, причем фазовый сдвиг устанавливается таким, чтобы при прочих равных условиях максимизировать скорость транспортирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является вибропитатель, содержащий установленные на амортизированном основании электромагнитные вибровозбудители горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен вибровозбудителями горизонтальных и вертикальньпс колебаний, а второй с первыми входами тиристорньгх преобразователей, подключенны соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний и фазосдвигающий блок 2.

Недостатком известных вибропитателей является отсутствие возможности регулирования частоты колебаний вибровозбудителей с сохранением фазового сдвига, что не позволяет использовать частоту колебаний в качестве регулирующего воздействия, расширяющего диапазон изменения ско РОСТИ транспортирования и позволяющего обеспечить форсированное протекание переходных процессов в системах автоматического управления вибропитателем.

0

Расширений диапазона регулирования, необходимо при переходе от транспортирования грузов с одними физикомеханическими свойствами к грузам с другими физико-механическими свойствами, а обеспечение форсированного протекания переходных процессов необходимо для сохранения высокого быстродействия двухкомпонентного привода вибропитателя при его работе с существенньп и возмущениями (изменение насыпного веса материала, его свойств и т. д.) .

Отсутствие же .возможности получения щирокого диапазона регулирования и обеспечения форсированного протекания переходных процессов снижает транспортирующи эффект двухкомпонентного привода и, в конечном итоге, производительность иибропитателя на его основе..

Целью изобретения является повы- щение транспортирования путем регулирования частоты вибровозбудителей при заданном фазовом сдвиге между ними.

Поставленная цель достигается тем, что в вйбропитателе, содержацём установленные на амортизированном основании.электромагнитные вибровозбудители горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные чер.ез горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен с вибровозбудителями, горизонтальных и верти- . кальных колебаний, а второй - с первыми входами.тиристорных преобразователей подключенных соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний, каждый из которьгх состоит из триггера, интегратора с разрядным ключом и компаратора, выход которого подключен на второй вход соответствующего тиристорного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера, выход которого подключен к интегратору, выход которого одключен на первый вход компаратоа, фазосдвигающий блок, состоящий з триггера, интегратора.с разрядыми ключами, компаратора и задатчиа фазного сдвига, выход которого одключен к первому входу компараора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорного

преобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного ключа интегратора, а выход интегратора подключен к второму входу компаратора, введены генератор частоты блок управления и задатчик амплитуды и частоты, подключенный на вторые входы компараторов блоков управления амплитудой колебаний и на вход блока управления, выход которого подключен к входу интегратора фазосдвигающего блока и к входу генератора, выход которого подключен к вторым входам триггеров первого блока управления амплитудой и фазосдвигающего блока, и к третьему входу первого тиристорного преобразователя.

Такое выполнение вибропитателя позволяет обеспечить высокую скорост транспортирования массовых грузов как за счет использования двухкомпо.нентного привода, так и за счет обеспечения высококачественной динамики в этом приводе. I

На фиг. 1 представлена блок-схема

вибропитателя; на фиг, 2, 3 - эпюры поясняющие его работу.

Вибропитатель содержит рабочий орган 1, смонтированный на вертикально действующей системе 2 упругих элементов, связанных через разделительную плиту 3, и горизонтально действующую систему упругих элементов 4 с основанием 5, установленным на амортизаторах 6. На: основании 5 смонтирован первый электромагнитный вибровозбудитель 7, создающий горизонтальные колебания рабочего органа 1,, а на разделительной плите 3 второй электромагнитный вибровозбудитель 8, создающий вертикальные колебания рабочего органа 1.

Электромагнитные вибровозбудителн 7 и 8 питаются от первого и второго преобразователей 9 и 10 питания соответственно, каждый из которых состоит из оптронных тиристоров 11 и 12, диода 13, индуктивности 14 и емкости 15. Преобразователи 9 и 10 питания связаны с выпрямителем. 16. Первый преобразователь 9 питания связан с первым блоком 17 управления амплитудой колебаний и с генератором 18 частоты, который связан с блоком 19 управления частотой

колебаний, с фазосдвигаюп(им блоком 20 и с первым блоком 17 управления амплитудой колебаний, который связа с блоком 19 управления частотой колбаний, задатчиком 21 амплитуды и чатоты и с вторым блоком 22 управлени амплитудой колебаний, который.соединен с вторым тиристорным преобразовтелем 10 и с фазосдвигающим блоком 20.

Кроме того, фазосдвигающий блок

20содержит интегратор 23 с разрядны ключом 24 в цепи обратной связи, соединенный с компаратором 25 и блоком 19 управления частотой колебаний, задатчик 26 фазового сдвига, соединенный с компаратором 25, который соединен с вторым тиристорным преобразователем 10 и триггером 27, который соединен с разрядным ключом 24 и генератором 18. .

Первый блок 17 управления амплитудой колебаний содерж1гт первый интегратор 28 с nepBbtM разрядным ключом 29 в цепи обратной связи, соединенный с первым компаратором 30 и с первым триггером 31 с раздельными входами, который соединен с генератором 18, с первым разрядным ключом 29 и с первым компаратором 30, соединенным с первым тиристорным преобразователем 9 и с задатчиком 21 амплитуды и частоты.

Второй блок 22 управления амплитудой колебаний содержит второй интегратор 32 с BTopbiM разрядным ключом 33 в цепи обратной связи, соединенный с вторым компаратором 34 и с вторым триггером 35 с раздельными входами, которьй соединен с фазосдви гающим блоком 20, с вторым разряд- ным ключом 33 и с вторым компаратором 34, соединенным с вторым тиристорным преобразователем 10 и с щиной

21управления.

На фиг. 2 и 3 обозначено: U,напряжение на задатчике 21 амплитуды и частоты управления; Uj - напряжение на выходе блока 19 управления частотой колебаний; U - напряжение на выходе генератора 18 частоты; ид - напряжение на выходе первого триггера 31; Ug - напряжение на выходе первого интегратора 28; Ц напряжение на выходе первого компаратора 30 (на выходе первого блока 17 управления амплитудой колебаний), ij - ток, протекающий через первый

внбропозбудитель 7; х, - механические 1оризонтальные колебания вибропитателя; Uj - напряжение на выходе триггера 27; Ug - напряжение на выходе интегратора 23; Ц - напряжение на выходе задатчика 26 фазового сдвига; U - напряжение на вькоде компаратора 25 (на выходе фазосдвигаю1цего блока 20); - напряжение на выходе второго триггера 35; U напряжение на выходе второго интег-ратора 32; U, - напряжение на выходе второго компаратора 34 (на выходе второго блока 22 управления амплитудой колебаний); i - ток, протекающий через второй вибровозбудитель 8 х - механические вертикальные колебания вибровозбудителя.

Вибропитатель работает следующим образом.

Массовый груз, находящийся на рабочем органе 1, за счет суммарных колебательных воздействий, создаваемых злектромагнитными вибровозбудителями 7 и 8 совместно с системами упругих элементов 2 и 4, перемещается по рабочему органу 1, чем обеспечивается его подача на последутощий технологический агрегат.

Характерной особенностью предлагаемого вибропитателя является использование для регулирования его производительности как изменения амплитуды колебаний вибровозбудителей 7 и 8, так и частоты колебаний, причем изменение амплитуды и частот колебаний осуществляется одновременно и однонаправлено, т.е. одновременое изменение амплитуды и частоты колебаний либо увеличивает, либо уменьшает производительность вибропитателя. При этом фазовый сдвиг между колебаниями, установленными такими, чтобы максимизировать скорость транспортирования, не изменяе ся при изменении частоты и амплитуды колебаний.

При поступлении сигнала управления на второй вход тиристорного преобразователя 9 питания, т.е. на опт ронный тиристор 12, последний открывается и через первый вибровозбудитель 7 начинает протекать ток. При поступлении сигнала управления на первый вход первого тиристорного преобразователя 9, т.е. на оптронный тиристор 11, последний открывается, и за счет цепи, содержащей

диод 13, индуктивность 14 и емкость 15, тиристор 12 закрывается, и ток через первый электромагнитный вибровозбудитель 7 перестает протекать При этом длительность импульсов ток протекакшщх через вибровозбудители

7и 8, является регулируемой и зависит от моментов времени, в которые сигналы управления подаются на второй и первый входы.

Вибропитатель может работать как в замкнутой, так и в разомкнутой системах автоматического управления производительностью. В первом случае на задатчике 21 амплитуды и частоты появляется сигнал отклонения текущей производительности от заданного значения в виде напряжения U( (фиг. 2а, б), формируемого на выходе выявительного элемента.

8зависимости от того, в какую сторону отклоняется производительность от заданного значения, напряжение и,| либо увеличивается относительно некоторого базового значения, либо уменьшается, но не меняет знака, что может быть обеспечено соответствующи выполнением выявительного элемента. Во втором случае на задатчике .21 амплитуды и частоты подается сигнал соответствующий заданной производительности (также в виде напряжения U(). И в первом и во втором случае функционирование вибропитателя будет аналогичным.

Если на задатчике 21 амплитуды и частоты появляется сигнал в виде, напряжения U , отличного от нуля, напряжение поступает на вход блока 19 управления частотой колебаний и на первые входы первого и второго блоков 17 и 22 управления амплитудой колебаний. Напряжение U с выхода блока 19 управления поступает на вход генератора 18 частоты, определяя частоту повторения импульсов напряжения и на его выходе.

Импульсы напряжения Jj определяют начала протекания импульсов тока i( (фиг. 2а, б) через первый вибровозбудитель 7. Одновременно импульсы напряжения U поступают на второй вход первого блока 17 управления амплитудой колебаний, т.е. на первый вход первого триггера 31 с раздельными входами, формируя на его выходе фиксированное по уровню напряжение Uf, которое поступает на вход пер71

вого интегратора 28 с первым разрядным ключом 29 в цепи обратной связи На выходе первого интегратора 28 формируется линейно возр.астаклцев напряжение Uj, поступающее на второй вход первого компаратора 30, на первый вход которого, т.е. на первый вход первого блока 17 управления амплитудой колебаний поступает напря жение и, . При достижении линейно изменяющимся напряжением Uj уровня напряжения U, первый компаратор 30 формирует на своем выходе, т.е. на выходе первого блока 17 управления амплитудой колебаний, импульсы напряжения Vf , которые, поступая на первыйвход первого тиристорного преобразователя 9, прекращают прохождение импульсов тока i через первый возбудитель 7, Вибровозбудитель 7 возбуждает механические горизонтальные колебания х, вибропитателя с частотой и амплитудой, определяемыми уровнем напряжения U(. При изменении напряжения, например при его увеличении (фиг. 2б), увеличится и частота повторения и длительность импульсов тока i, что

приводит к быстрому изменению производительности вибропитателя.

Одновременно импульсы напряжения и/ поступают на управляющий вход первого разрядного ключа 29 и на второй вход первого триггера 31. Первый разрядный ключ 29 сбрасывает напряжение Uy на выходе первого интегратора 28 до нуля, а первый триггер 31 опрокидьшается в исходное состояние, при котором напряжение и ( на его выходе равно нулю, подготавливая тем самым работу первого блока 17 управления амплитудой колебаний на следующем периоде повторения напряжения U.j.

Задание величины фазового сдвига между горизонтальными и вертикальными колебаниями осуществляется в фазосдвигающем блоке 20 с задатчиком 26 фазового сдвига, а сам фазовьШ сдвиг реализуется компаратором

41708

25, интегратором 23 с разрядным ключом 24 в цепи обратной связи и триггером 27 с раздельными входами.

5 Характерной особенностью фазосдвигающего блока 20 является обеспечение независимости заданного задат- чиком 26 фазового сдвига от частоты колебаний.

10 Фазовый сдвиг между горизонтальными и вертикальными колебаниями определяется вьфажением

,

где ад - частота колебаний, задава15 емая напряжением U на вы-

ходе блока 19 управления; - интервал времени между передними фронтами импульсов 11/5 и и,о , определяемый на20 пряжением на выходе задатчи-

. ка 26 фазового сдвига. Поскольку при изменении частоты со необходимо сохранять фазовый сдвиг неизменным, длительность интервала 5 времени должна изменяться по закону

со

Это обеспечивается тем, что на вход интегратора 23 подается напряжение V, определяющее частоту повторения импульсов и-j, т.е. частоту колебаний ы . Следовательно, линейно возрастающее напряжение Ug на выходе интегратора 23 пропорционально напряжению

U3 U2t.

Введение новых злементов и связей между ними выгодно отличают предлагаемое техническое решение от из-

вестных.

Применение изобретения позволит обеспечить высокую скорость транспортирования массовых грузов нб только за счет использования двух-

компонентного привода, но и за счё обеспечения высококачественной динамики в этом приводе. Обеспечение же высокой скорости транспортирования обеспечивает повышение производительности вибропитателя.

Ф(/г.2

i

Й

Ч.

Л j/

3

li

1

L

Q3ut. 3

Jf rtat

ifc

3

(Ijt

at

H

6)f

t

л;/

(i)t

u;

1I

I-

ВИБРОПИТАТЕЛЬ, содержащий установленные на амортизированном основании электромагнитные вибровозбудители .горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен с вибровозбудителями горизонтальных и вертикальных колебаний, а второй - с первыми входами тиристорных преобразователей, подключенньпс соответственно к вибро- возбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний, каждый из которых состоит из триггера, интегратора с разрядным ключом и коммутатора, выход которого подключен на второй вход соответствующего тиристорного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера, выход которого подключен к интегратору, выход которого пojцключeн на первый вход компаратора, фазосдвигающий блок, сосоящий из триггера, интегратора с разрядными ключами, JKOMпаратора и задатчика фазового сдвига, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорного преобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного ключа интегратора, а выСО ход интегратора подключен к второму с: входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью повьшения скорости транспортирования путем .регулирования частоты вибровозбуди-s телей при заданном фазовом сдвиге ; между ними, в него введены генератор частоты, блок управления и задател чик амплитуды и частоты, подключен4ik. ньй на вторые входы компараторов блока управления амплитудой колебаний и на вход блока управления, выход которого подключен к входу интегратора и к входу генератора, / выход Которого подключен к вторым входам триггеров первого блока упра:вления амплитудой и фазосдвигающего блока и третьему входу первого тиристорного преобразователя.