Способ определения коэффициента трения и динамической постоянной контейнера пневмотранспортной установки Советский патент 1987 года по МПК B65G51/36 

113

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к способу определения коэфс ициента трения и динамической постоянной контейнера пневмотранспортной установки.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже схематически изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Вдоль контролируемого участка 1 транспортного трубопровода попарно расположены датчики 2 прохождения контейнера. В начале, в середине и в конце расположены датчики 3 давления, выходы которых через аналого- цифровые преобразователи (АЦП) 4 соединены с одним из входов вычислителя 5, с другими соответствующими входами которого соединены выходы генератора 6 тактов и измерителя 7 периодов, входы которого соединены с соответствующими датчиками 2 прохождения контейнера.

Шлюзовое устройство состоит из запорных устройств 8 и 9 транспортного трубопровода, воздухосброса с воздушным затвором 10 и воздуховода с установленными на нем воздушными затворами 11-13.

Начало первого участка 1., находится после запорного устройства 8 и совпадает с началом шлюзового устройства. Начало второго участка 1 расположено в середине шлюзового устройства, а его конец - в конце шлюзового устройства, после запорного устройства 9, При этом контротшруе- мые участки расположены между датчиками 3,

Способ осуществляют следующим образом.

При входе контейнера в шлюзовое устройство по срабатыванию первой группы датчиков 2 производят измерение периода в измерителе 7, а затем определяют в вычислителе 5 скорость

V,,. В этот же момент датчики 3 производят измерение давления Р., в начале и Pj в конце участка 1 и начинают измерение времени 1 прохождения участка 1, которое определяют в измерителе 7 периодов как время прохождения группы датчиков 2 в начале и в конце участка 1 В вычислителе 5 определяют перепад давления &7 на участке 1, затем определяют импульс перепада давления I-,

суммированием текущих значений перепада давления /IP, в течение времени t с шагом At, задаваемым генератором 6. При срабатьшании группы датчиков 2 в конце участка 1, опре

прекращают изме- измедеЛяют скорость Vj

рение времени t,, определяют

нение скорости V,

Аналогично при входе контейнера на участок 1j по срабатыванию группы датчиков 2 определяют скорость V одновременно датчики 3

3 S производят

измерение давлений Р и Р в начале и в конце участка 1„.

Давление Р при прохождении контейнером участка l изменяют после прохождения той группы датчиков 2, по срабатывания которЕ.к определяют скорость V.,. Время t, определяют в измерителе 7 периодов как время прохождения группы датчиков 2 в начале

9

и в конце участка l. В вычислителе 5 определяют перепад травления ЛР на участке Ij, затем определяют импульс перепада давления I -г суммированием текущих значений перепада давления dP в течение времени

2 шагом /Itj зaдaвaeмы генератором 6.

При срабатывании группы датчиков 2

5

0

5

в конце участка 1,2 определяют скорость V, прекращаю-;- измерение времени 12 и определяют изменение скорости .При измерении давления датчиком 3 выходной сигнал преобразуется в АЦП 4 в двоичный код, который поступает на соответствующий вход вычислителя 5,, который определяет перепад давлений из соотнопигний. Р, Р„

Р Р 2 2

Р. Р.- . РЗ и изменение скорости на

участках 1,, и 1 /IV, V, -

На изменение скорости участке 1

из соотношении Z)V 2 V 4 - Vj . 4V -на

. влияют перепад давления, сила трения, а также скатывающая сила, что отражено в следующем соотношении:

50

М/

VI xt

динамическая постоянная контейнера, рав- ная отношению площади сечения уплотняющего щита к массе контейнера, которые для

каждого контейнера ют индивидуальные значения.

На практике при непрерывном определении скорости,местоположения контейнера на трассе необходимо знать

13 имезначение

-тхарактеризующее

динамические свойства контейнера. В одном параметре у объединены t,na индивидуальных показателя контейнера, которые зависят от загрузки контейнера и от износа t,

его уплотнений:

JP, (t)dt Ь.

к.

gk

rp

величина импульса перепада давления на участке время прохождения участка;

величина, пропорциональная коэффициенту трения k и применяемая для определения скорости и местоположения контейнера; постоянная свободного падения.

i1

А г

sin ol J dt для каждого конкретного участка является постоянной величиной и предварительно вносится в виде коэффициентов в вычислитель 5.

о(, - угол наклона участка транспортного трубопровода.Соответственно,

скорости на участке

V,

Z

Аналогично для участка 1з,справедли- во следующее соотношение:

dV, yl, А2,

y,I,x,t,A.j- величины, аналогичные величинам y,I,,x,t,,A, ко- торые бьши определе-50 ны ранее для участка 1.

читывая вышеизложенное, получим ующее соотношение для определеX и у:

уч по чи

ро для уча

eg зад

ИО

I,(uVi+ А2) -1-2 (4Vi + Ai) X

t J. - t,J,

355570еУ

(4V2+ А) с,- (4V, + A,)t2

.

(2)

t,IjВычислитель 5 по соотношениям (1) определяет величину, пропорциои (2)

нальную коэффициенту трения х и динамическую постоянную у. При выборе

1,и

контролируемых участков шлюзовом устройстве, для которого (/, ч/ О, соотношения (1) и (2) примут вид

D

v 1

У

- 2 Ii

til-, t I

(3)

(4)

1 г Технические средства позволяют из0

мерять величины тью 0,01%, величины грешностью 1% и величины

погрешноси V с погрешностью 1%.

- i 1,и 1 с поV,

5

0

V V

. Vj, V

Однако

при определении uV эти погрешности в общем случае растут, что оказывает существенное влияние на точность определения X и- у.

В связи с этим необходимо устанавливать группы.датчиков 2 таким образом, чтобы величина ЛУ| была максимальной.

Практически AV целесообразно

выбирать не менее --

лу,г

YI

2.

(5)

тогда относительная погрешность определения &V будет не более 2%.

Чтобы получить JV максимально возможной, длину участка 1 выбирают как можно больше. Однако в связи с тем, что входные скорости контейнера лежат в широком диапазоне, то при малых скоростях возможны случаи, ког- да контейнер не доходит до конца

участка. Для этого на участке 1 дополнительно устанавливают группы датчиков 2 (показана одна группа).

При движении контейнера по участ50 1 производят определение скорости V и измерение скорости dV для каждой группы датчиков 2 на участке I.

Каждое значение uV сравнивают с eg заданием, определяемым вычислителем 5

ИО формуле (5).

При выполнении соотношения (5) участков 1 принимают за первый конт- ролируемый участок.

числитель 5 выдает сигнал разрешения н вьшуск контейнера

При этом закрывают запорное устройство 8, воздушные затворы 11 и 13 а запорное устройство .9 и воздушный затвор 12 открывают. Сжатый воздух от воздуховодной станции (на чертеже указано стрелкой) прикладьлзается к концу контейнера. При этом на контейнере возникает перепад давления

/SP.

2

среднее значение которого в течение времени t. зн 1чительно превьаиа ет означен ие перепааа давления

,

течение зремени t: контейнер набирает скорость и в конце участ са Ij для установки КИТ Лило-2 его скорость превьпаает 15 м/с, чем обеспечивают значительное изменение скорости на участке 1„, Из соотношений (3) и (4) при значительном превышении I ,| S т,-ео 1.9 I is имеем 12 и V,, 7 1 а J ,

t; 1.

СледовательнОз параметры х и у в основном определяют следующие соотношения: . /3 V ,| .

- - t7

(6)

(7)

Как видно из въ р/ажения .6),, на определение коэффициента трения Ктр исключено определяют,ее влияние перепа- -да давлений,; а-на определение динамической постоянной у из выражения |(7) -исключено определяющее влияние коэффидиента трения. Это позволяет в конечном итоге определить коэффициент третья и динамическ:/ю постоянную с погрешностью не более 4 и 5% соответственно

0

5

0

Способ определения коэффициента трения и динамической постоянной контейнера пневмотранспортной установки, включающий в себя измерение на контрольном участке транспортного трубопровода перепада давления на контейнере и скорости последнего, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, одновременно с измерением перепада давления измеряют время прохождения контейнером контрольного участка, после чего производят измерение тех же параметров на втором, расположенном впереди по ходу контейнера, контрольном участке, при этом конец первого контрольного участка определяют в момент превышения разности между скоростью контейнера в начале контрольного участка и текущей скоростью над установленной величиной этой разности, 25 после чего сбрасывают давление перед контейнером и начало второго контрольного участка определяют по следующему превышению размости указанных скоростей над установленной величиной этой разности, причем на контрольных участках перепад давления на контейнере определяют постоянно через равные промежутки времени и определяют коэффициент трения контейнера как отношение разности скоростей контейнера в начале и конце контрольного участка к произведению времени прохождения им -этого участка на ускорение свободного падения, а динамическую постоянную определярат как отношение скорости контейнера на втором контрольном участке к суммарному значению перепадов давления на нем.

30

35

40

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Цель изобретения- повышение точности. При осуществлении способа определения коэффициента трения и динамической постоянной контейнера для исключения определяющего влияния перепада давления на коэффициент трения длину контрольного участка Е выбирают как можно больше, чтобы получить скорость 4V, максимально возможной. При определении динамической постоянной исключается определяющее влияние коэффициента трения. Для этого на контейнере создают перепад давления ЛPj среднее значение которого в течение времени tj значительно превышает значение перепада давления J Р в течение времени ил. (Л со ел СП ел о