Система автоматического управления центробежной сушилкой Советский патент 1991 года по МПК F26B25/22 

Изобретение относится к оборудованию для центробежной сушки изделий, касается системы управления центробежной сушилкой и может найти применение в легкой, .текстильной и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 изображена центробежная сушилка, вид сверху; на фиг 2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - функциональная схема си- темы автоматического управления центробежной сушилкой; на фиг.4 - принципиальная электрическая схема электротормоза.

Система автоматического управления включает объект управления - центробежную сушилку, содержащую кожух 1. перфорированную корзину 2, привод 3 вращения корзины, загрузочное окно 4, крышку 5 с запирающим устройством 6, электротормоз 7, влагосборочный наклонный лоток 8, а также размещенные на кожухе 1 датчик 9 закрытия крышки, пост 10 управления и , сигнализатор 11 вращения корзины. Крышка 5, перекрывающая загрузочное окно 4,

ел

выполнена поворотной вокруг оси 12 и имеет приводную тягу, выполненную в виде рычага 13 с рукояткой 14, а также имеет упоры 15 и 16 открытия и закрытия. Привод 3 пред- ставляет собой, например, трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором, выходной вал которого через клиноременную передачу 17 кинематически связан с приводным валом 18 корзины, Запирающее устройство б выполнено в виде расположенного на приводном валу 18 центробежного регулятора 19, кинематически связанного со стопорным стержнем 20, установленным посредством направляющих 21 и 22 с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом стопорный стержень 20 имеет возможность ввода его свободного конца в фиксирующее гнездо 23, выполненное на рычаге 13 приводной тяги поворотной крышки 5. Центробежный регулятор 19 установлен на приводном валу 18 посредством держателя 24 и ползуна 25. Симметрично по обе стороны держателя 24 шарнирно закреплены отклоняющие рычага 26, 27 с уравновешивающими грузами 28 и 29 и тягами 30 и 31, которые также шарнирно связаны с ползуном 25, который жестко закреплен на скобе 32, охватывающей через обойму 33 втулку 34, свободно сидящую на вертикальной полой колонне 35, закрепленной на станине кожуха 1 и вовнутрь которой введен свободный конец приводного вала 18, при этом втулка 34 жестко соединена через кронштейн 36 со стопорным стержнем 20 и имеет поперечный фиксирующий штифт 37, проходящий через выполненный в колонне 35 вертикальный направляющий паз 38.Функциональная схема системы автоматического управления включает в себя привод 3 вращения корзины, электротормоз 7, датчик 9 закрытия крышки, блок 39 управления, программный блок 40, пост 10 управления с кнопками 41 и 42 Пуск и Стоп, а также сигнализатор 11 вращения корзины, при этом в блоке 39 управления первый вход соединен с кнопкой 41 Пуск, второй вход - с кнопкой 42 Стоп и пятым входом программного блока 40, третий вход - с выходом датчика 9 закрытия крышки и четвертым входом программного блока 40, четвертый вход с n-м выходом программного блока 40, пятый вход - с нулевым выходом программного блока 40 и нулевым входом электротормоза 7, а первый выход блока 39 управления - с входом сигнализатора 11 и первым входом программного блока 40, второй выход - с пусковым входом привода 3 вращения корзины и вторым входом программного блока 40, третий выход - с третьим входом программного блока 40, а в электротормозе 7 выход соединен с тормозным входом привода 3 вращения корзины, а входы с первого по (л-1)-й соединены с соответствующими выходами программного блока 40.

Для расширения возможностей применения на установке располагается только

0 крайне необходимая аппаратура, а именно привод 3, датчик 9, пост 10 и сигнализатор 11. которые имеют герметичное взрывоза- щищенное исполнение, а остальная аппаратура - блоки 39, 40 и электротормоз 7

5 помещаются в отдельно стоящем, вынесенном во взрывоопасное помещение, шкафу (не показан}.

Блок 39 управления включает в себя элементы И 43-45, элементы НЕ 46-49,эле0 мент ИЛИ 50 и элемент временной задержки 51 на отключение привода 3, причем в блоке первый вход соединен с первым входом элемента И 43. выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 50,

5 соединенного своим выходом с входом элемента И 44, выход которого подключен к первому выходу блока 39 управления, второй вход последнего соединен через элемент НЕ 46 с вторым входом элемента И 45,

0 выход которого подключен к второму выходу блока 39 управления, третий вход последнего подключен ко второму входу элемента И 43 и третьему входу элемента И 45. четвертый вход блока 39 управления через эле5 мент НЕ 47 подсоединен к второму входу элемента И 44, а пятый вход этого блока через элемент НЕ 48 - к четвертому входу элемента И 45, причем второй выход элемента И 44 подключен к входу элемента И

0 45, к второму входу элемента ИЛИ 50 и входу элемента временной задержки 51, выход которого соединен с третьим выходом блока 39 управления, а через элемент НЕ 49 - с пятым входом элемента И 45.

5Программный блок 40 включает в себя

элемент И 52, элемент ИЛИ 53, Два элемента НЕ 54 и 55 и п элементов временной задержки 56.1-56.п на плавное торможение (увеличение усилия торможения) привода 3

0 вращения корзины, причем в этом блоке 40 первый вход соединен с первым входом элемента И 52, второй вход через элемент НЕ 54 - Cf вторым входом элемента И 52, третий вход - с первым входом элемента ИЛИ 53,

5 четвертый вход через элемент НЕ 55 - с вторым входом элемента ИЛИ 53, пятый вход - с третьим входом элемента ИЛИ 53, выход которого соединен с третьим входом элемента И 52, а четвертый вход элемента ИЛИ 53 - с выходом элемента И 52, соединемного также с нулевым выходом блока 40 и с входами с первого по n-й элементов временной задержки в 56.1-56.п, выход каждого из которых соединен соответственно с первого по n-й выходами программного блока 40.

Электротормоз 7 состоит из трехфазного источника 57 переменного тока и тиристоров 58, 59, в цепь управляющего электрода каждого из которых введены по- следовательно соединенные диоды 60, 61 и резисторы 62.1-62.п, 63.1-63.п, причем входы тиристоров 58, 59 и входы диодов 60, 61 соответствующих управляющих электродов через замыкающие контакты 52.1 выходно- го исполнительного элемента логического элемента И 52 программного блока 40 подключены к разным фазам источника 57 переменного тока, а выходы тиристоров 58, 59 подключены к тормозному входу привода 3, например к зажиму одной из обмоток электродвигателя переменного тока с коротко- замкнутым ротором, обмотки которого подключены к источнику 57 переменного тока непосредственно через замыкающие контакты 45.1 выходного исполнительного элемента И 45 блока 39 управления, при этом в цепях управления тиристора 58 резисторы 62,1-62.(п-1) зашунтированы замыкающими контактами 56.1.1-56.(п-1).1 соответствующих элементов временной задержки 56.1-56.(п-1), а в цепи управления тиристора 59 резисторы- 63.1-63.(п-1) зашунтированы также замыкающими контактами 56.1.2-56.(п-1).2 тех же элементов временной задержки 56 программного блока 40.

Система автоматического управления центробежной сушилкой работает следующим образом.

Перед началом работы оператор с помощью рукоятки 14 поворачивает крышку 5 вправо до соприкосновения с ограничительным упором 15 и открывает загрузочное окно 4, После этого производится загрузка порции изделий в перфорированную корзину 2, а затем крышка 5 поворачивается влево до упора 16, где она воздействует на датчик 9, после чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на третий вход блока 39 управления, на четвертый вход программного блока 40, на один из входов элементов И 43 и 45 и через элемент НЕ 55 на один из входов элемента ИЛИ 53. Убедившись в готовности установки, опера- тор воздействует на кнопку 41 Пуск, сигнал которой поступает на первый вход блока 39 управления и на один из входов элемента И 43.

Наличие одновременно двух сигналов на входах элемента И 43 вызывает появление сигнала на его выходе, который через элемент ИЛИ 50 поступает на один из входов элемента И 44.

Наличие одновременно двух сигналов входах элемента И 44 вызывает появление сигнала на его выходе, на одном из входов элемента И 45, входе элемента временной задержки 51, входе сигнализатора 11. первом входе программного блока 40, одном из входов элемента И 52 и втором входе элемента ИЛИ 50, на котором он запоминается.

Наличие одновременно сигналов на всех входах элемента И 45 вызывает появление сигнала на его выходе, на пусковом входе привода 3, втором входе программного блока 40 и входе элемента НЕ 54. Замыкаются контакты 45.1 выходного элемента И 45, через которые обмотки привода 3 подключаются к трехфазному источнику 57 переменного тока. Выходной вал привода 3 начинает вращаться и через клиноремен- ную передачу 17 также осуществляет передачу вращения приводному валу 18 перфорированной корзины 2. Перфорированная корзина 2 начинает вращаться, о чем информирует сигнализатор 11. При вращении корзины 2 одновременно с приводным валом 18 также начинает вращаться центробежный регулятор 19, в результате чего грузы 28, 29 под действием центробежных усилий начинают приподнимать отклоняющие рычаги 25, 27, которые через тяги 30,31 увлекают за собой ползун 25, а также через скобу 32, обойму 33. втулку 34 и кронштейн 36 приподнимают стопорный стержень 20, в результате чего его свободный конец входит в фиксирующее гнездо 23 рычага 13 и надежно блокирует крышку 5, предотвращая увечия обслуживающего персонала. Во время вращения корзины 2 влага через ее отверстия попадает в наклонный лоток 8 и удаляется наружу.

После истечения выдержки времени, достаточной для завершения процесса сушки, на выходе элемента временной задержки 51 появляется сигнал, который поступает на вход элемента НЕ 49, в результате чего на его выходе, выходе элемента И 45, втором входе программного блока 40, входе элемента НЕ 54 и пусковом входе привода 3 исчезает Сигнал, т.е. размыкаются контакты 45.1 исполнительного выходного элемента (логического элемента И) 45 и обмотки привода 3 отключаются от трехфазного источника 57 переменного тока, однако корзина . 2 продолжает по инерции вращаться.

Одновременно сигнал с выхода элемента временной задержки 51 поступает на третий вход программного блока 40 и на один из входов элемента ИЛИ 53, в результате чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на один из входов элемента И 52.

Наличие одновременно всех сигналов на входах элемента И 52, вызывает появление сигнала на его выходе, входах элементов временной задержки 56.1-56.rt, нулевом выходе программного блока 40, пятом входе блока 39 управления, входе элемента НЕ 48 и нулевом входе электротормоза 7, в результате чего замыкаются контакты 52.1 выходного исполнительною элемента И 52, а три тиристоры 58, 59 подключаются к трехфазному источнику 57 переменного тока, которые выполняют функции выпрямителей и поочередно пропускают постоянный ток к тормозному входу привода 3, в результате чего в его обмотках создается электромагнитное тормозящее поле.

Однако в первоначальный момент в цепи управляющих электродов тиристоров 58, 59 все резисторы 62.1-62.п и 63.1-63.п включены последовательно и создают максимальное сопротивление и минимальные управляющие сигналы, открывающие тиристоры только незначительно, поэтому усилие торможения также незначительно.

После истечения определенного времени на выходе элемента 56Л появляется сигнал, который поступает на первый вход электропривода 7, т.е: замыкаются контакты 56.1.1 и 56.1.2, которые шунтируют рези- ст.оры 62.1 и 63.1, уменьшают общее- сопротивление, увеличивают сигналы yit- равления, больше открывают тиристоры 58 и 59, увеличивают токи и усилие торможения.

Через определенные интервалы времени остальные элементы временной задержки 5&2-56.(п-1) аналогично изложенному дают команду на постепенное плавное увеличение усилия торможения, тем самым ис- ключая резкие рывки. сильные . динамические перегрузки, поломки механических узлов, т.е. предотвращается смещение изделий относительно корзины и повреждение в изделиях окрашенного слоя.

После поступления сигнала с выхода элемента временной задержки 56,(п-1) корзина 2 полностью останавливается, а несколько спустя появляется сигнал на выходе элемента временной задержки 56.п, который поступает на четвертый вход-блока 39 управления и на вход элемента НЕ 47, что приводит к исчезновению сигнала на его выходе, выходе элемента И 44 и еходе сигнализатора 11, информирующего о прекращении вращения корзины 2 и возможности

для открытия крышки 5, возможности извлечения высушенных изделий и загрузки следующей порции, благодаря чему улучшается организация производства и удобство обслуживания.

Одновременно с прекращением вращения корзины 2 происходит опускание отклоняющих рычагов 26. 27, ползуна 25, скобы 32, обоймы 33, втулки 34, кронштейна 36 и

0 стопорного стержня 20, свободный конец которого выходит из фиксирующего гнезда 23 рычага 13 и дает возможность для открытия крышки 5 только в безопасном положении, благодаря имеющейся жесткой

5 следящей системы, мгновенно выполняющей блокировку крышки (ее запирание) при вращении корзины 2.

Формула изобретения

1.Система автоматического управления 0 центробежной сушилкой, содержащая кожух с загрузочным окном, перфорированную корзину, закрепленную на валу с приводом и сигнализатором, крышку с запирающим устройством, имеющим приводную

5 тягу, электротормоз и блок управления с кнопками Пуск - Стоп, отличающая- с я тем, что. с целью повышения эксплуатационной надежности и расширения функци- ональныхвозможностей,она

0 дополнительно содержит центробежный регулятор, укрепленный на втулке, установленной на валу с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединенной кинематически с тягой запира5 ющего устройства крышки, и датчик ее закрытия, а электротормоз выполнен в виде регулируемого источника постоянного тока и снабжен программным блоком, при этом первый вход блока упралвения соединен с

0 кнопкой Пуск, второй вход - с кнопкой Стоп и пятым выходом программного бло- ка, третий вход соединен с выходом датчика закрытия крышки и четвертым входом программного блока, чет5 вертый вход блока управления подключен к n-му выходу программного блока, пятый вход - к нулевому выходу программного блока, а первый выход блока управления подключен к сигнализатору и первому входу

0 программного блока, второй выход - к входу привода корзины и второму входу программного блока, третий выход блока управления соединен с третьим входом программного блока, причем выходы по5 следнего с нулевого по (п-1)-й подключен к соответствующим входам электротормоза, а его выход подсоединен к входу привода корзины.

2.Система по п. 1.отличающаяся тем. что блок управления содержит три элемента И, четыре элемента НЕ, элемент ИЛИ и элемент временной задержки, при этом первый вход блока соединен с входом первого элемента И, выход которого подключен к входу элемента ИЛИ, соединенного своим выходом с входом второго элемента И, выход которого подключен к первому выходу блока управления, второй вход последнего соединен через первый элемент НЕ с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму выходу блока управления, третий вход последнего подключен к второму входу первого элемента И и третьему входу третьего элемента И, четвертый вход блока управления через второй элемент НЕ подсоединен к второму входу второго элемента И, а пятый вход блока через третий элемент НЕ - к четвертому входу третьего элемента И, причем второй выход второго элемента И подключен к входу третьего элемента И, к второму входу элемента ИЛИ и входу элемента временной

задержки, выход которого соединен с третьим выходом блока управления и через четвертый элемент НЕ - с пятым входом третьего элемента И,

3. Система по п. 1,отличающаяся

тем, что программный блок содержит элемент И, элемент ИЛИ, два элемента НЕ и п элементов временной задержки, при этом первый вход блока соединен с входом элемента И, второй вход блока через первый элемент НЕ - с вторым входом элемента И, третий вход блока -с входом элемента ИЛИ, четвертый вход блока соединен через второй элемент НЕ с вторым входом элемента

ИЛИ, а пятый вход - с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу элемента И, причем выход последнего соединен с нулевым выходом блока, а через п элементов временной задержки - с соответствующими выходами программного блока и с четвертым входом элемента ИЛИ.

Изобретение относится к области автоматизации процессов центробежной сушки изделий, может найти широкое применение в легкой, текстильной и других отраслях народного хозяйства и позволяет повысить эксплуатационную надежность и расширить технологические возможности. Для этого система содержит установку для центробежной сушки изделий, снабженную кожухом с загрузочным окном, перфорированной корзиной, приводом вращения корзины с сигнализатором и крышкой с запирающим устройством, включающим приводную тягу, а также электротормозом и блоком управления. Тяга запирающего устройства кинематически связана с центробежным регулятором, установленным на приводном валу, и исключающим открытие крышки во время работы, крышка оснащена датчиком закрытия, а электротормоз выполнен в виде регулируемого источника постоянного тока, снабженного программным блоком. Блок управления включает три элемента И, четыре элемента НЕ, один элемент ИЛИ и элемент временной задержки на отключение привода вращения корзины. Программный блок включает элемент И, элемент ИЛИ, два элемента НЕ и n-е коли- чество элементов временной задержки на плавное торможение привода корзины. Электротормоз состоит из трехфазного источника переменного тока и двух тиристоров, в цепь управляющего электрода каждого из которых введены последова- тельно соединенные диоды и n-е количество резисторов, 1 з.п,ф-лы, 4 ил. (Л С о со

70

Фиг. Г

Ift

со

(Ј

S6.U Ф

5Gfr1).1

&56J.Z

P 56.2.2

56(n-i).2

Фиг.