Устройство контроля грузонесущей способности ленточного конвейера Советский патент 1992 года по МПК B65G43/04 

Изобретение относится к средствам автоматизации непрерывного транспорта, в частности к средствам контроля и защиты машин непрерывного действия с дискрет- ныМи грузонесущими органами в форме ковшей, скребков, планок.

Известно устройство для защиты шахтного ленточного конвейера от перегрузов

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство контроля проскальзывания ленты конвейера, содержащее датчики скорости привода барабана и ленты, соединенные через соответствующие формирователи импульсов с первыми входами первого и второго элементов И, к вторым входам которых подключен прямой выход мультивибратора, а выходы элементов И соединены с первыми входами счетчиков, выход одного из кот0- рых подключен к входу мультивибратор, выходы другого счетчика соединены с входами первого дешифратора, выход которого через блок помехозащиты соединен с исполнительным блоком инверсный выход

мультивибратора непосредственно подключен к другому входу блока помехозащиты и одному из входов первого дешифратора и через блок задержки подключен к вторым входам счетчиков, ийдик атор, блок управления натяжения, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, триггер, отметчик номинальной скорости, второй дешифратор, один из входов которого соединен с инверсным входом мультивибратора, а другие входы - с выходами другого счетчика, выходы второго дешифратора соединены с входами триггера, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход датчика скорости ленты через отметчик номинальной скорости соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с блоком управления натяжением, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом другого счетчика , а выход исполните льно- го блока - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого

сл С

vj

К &

Сл

соединен t выходом четвертого элемента И, а выход - с индикатором.

Недостатками известного устройства являются сложность и недостаточная надежность контроля.

Сложность обусловлена наличием двух датчиков, что снижает надежность Кбнтро- ля. Для обеспечения необходимой точности контроля с учетом того обстоятельства, что лента конвейера при конечной ее длине не имеет необходимых для контроля признаков начала и конца ленты, т.е. является примером бесконечных лент, применение двух датчиков в этом устройстве обязательно для контроля грузонесущей способности конвейера. Подсчет количества имеющихся на ленте гру зонесущих органов, исходя из времени одного оборота ленты, контролируемой блоком задержки, при номинальной ее скорости и использовании в устройстве одного датчика, а именно датчика скорости ленты, сопровождается в случаях отклонения скорости ленты от номинального уровня значительной погрешностью контроля грузонесущей способности ленточного конвейера и формированием по этой причине ложных сигналов, что недопустимо.

Цель изобретения - упрощение койтро- ля грузонесущей способности ленточного конвейера с дискретными грузонесущими органами и повышение надежности контроля.

Указанная цель достигается тем, Что ус- тройство контроля грузонесущей способности ленточного конвейера, включающее датчик взаимодействия с дискретным грузо- несущим органом, подключенный к формирователю импульсов и блоку контроля скорости, выход которого подключен к первому входу элемента И, блок задержки, первый счетчик, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, а вход сброса объединен с входом сброса второго счет- чика, второй дешифратор, элемент ИЛИ, индикатор и триггер; снабжено генератором Импульсов, элементом НЕ, вторым и третьим элементами ИЛИ, блоком памяти, третьим дешифратором, измерительным прибором и элементом ЗАПРЕТ, при этом выход формирователя импуЛьсбв подключен k второму входу элемента И, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, триггера и второго счетчика, выход второго элемента ИЛИ пбдключен к первому входу первого счетчика и первому входу элемента ЗАПРЕТ, выход первого дешифратора соединён с вторыми входами обоих счетчиков, входами блока задержки и блока памяти, выход блока контроля скорости подключен

также через элемент НЕ к первому входу третьего элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход блока задержки, выход третьего элемента ИЛИ соединен с

входами сброса обоих счетчиков, выход эле- мента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом триггера, выход которого подключен к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ и входу запуска генератора импульсов, выход

0 которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом генератора импульсов, выходы второго счетчика соединены с соответствующими

5 входами блока памяти, выходы которого подключены через второй дешифратор к индикатору и через третий дешифратор - к измерительному прибору.

При эксплуатации ленточных конвейе0 ров. оснащенных дискретными грузонесущими органами (примером могут служить элеваторы и нории), их грузонесущая способность с течением времени снижается. Причиной этого являются обрывы отдёль5 ных дискретных грузонесущих органов (ковшей, скребков и т.п.). Отсутствие дискретных грузокесущих органов может быть единичным и групповым (на ленте отсутствует подряд два или более грузонесу0 щих органа). Поскольку текущая грузонесущая способность конвейера определяется числом имеющихся грузонесущих органов, то контроль грузонесущей способности необходимо осуществлять путем под5 счета имеющегося их количества с последующим сравнением с числом первоначально установленных. Решение поставленной задачи усложняется тем обстоятельством, что лента конвейера при

0 конечной ее длине не имеет необходимых для контроля признаков начала и конца ленты. Это затрудняет определение величины времени цикла (одного оборота) ленты и, следовательно, подсчет количества имею§ щихся дйскрётйых грузбнёсущих органов. Указанное обстоятельство делает неизбежным При определении цикла ленты использование дополнительной информации . Определение цикла может быть осуществ1

O яейо путем сравнения числа импульсов, соответствующих первоначальному количеству дискретных грузонесущих органов, с числом импульсов, соответствующих фактическому их наличию, дополненному

5 числом импульсов, соответствующих отсут- слвуЮщим дискретным грузоне- сущим органам .Обеспечена Дополнительная информация об отсутствующих грузонесущих органах применением генератора импульсов. Вели

чина времени между импульсами, формируемыми генератором определяется по формуле

га

где Д S - шаг установки (номинальное расстояние) дискретных грузонесущих органов на ленте, м;

vH - номинальная скорость ленты, м/с; Av - допустимое снижение скорости ленты, м/с,

Максимальное контролируемое групповое отсутствие N грузонесущих органов определяется формулой

м - 10° 1

где Л V - выраженное в процентах допускаемое снижение скорости ленты

Генератор импульсов обеспечивает в случае отсутствия дискретного грузонесу- щего органа формирование сигнала (импульса), имитирующего наличие дискретного грузонесущего органа с задержкой появления этого сигнала относительно предыдущего (сформированного генерато- ром импульсов, либо датчиком) на время г.

В целом это обеспечивает возможность контроля грузонесущей способности конвейера на основе использования в устройстве только одного датчика, что упрощает контроль и делает его в техническом отношении более надежным

На чертеже представлена блок-схема устройства контроля грузонесущей способности ленточного конвейера

Устройство контроля грузонесущей способности ленточного конвейера содержит датчик 1, взаимодействующий с дискретными грузонесущими органами, подключенный к входам формирователя 2 импульсов и блока 3 контроля скорости, выход которого соединен с первым входом элемента И 4 и через элемент НЕ 6 с первым входом элемента ИЛМ 7, Выход формирователя им- пульсОв соединен с вторым входом элемента И 4, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ & и 9, измерительным входом счетчика 10 и входом сброса триггера 12 Выход элемента ИЛИ 8 соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ 5 и измерительным входом счетчика 11, выходы которого соединены с входами дешифратора 13 Выход дешифратора 13 соединен с управляющими входами счетчиков 10 и 11, блока 16 памяти и входом блока 17 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 7. Выход элемента ИЛИ 7 соединен с входами сброса СчетМиков. Выходы счетчика 10 через блок

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

памяти соединены с входами дешифраторов 14 и 15, к выходам которых подключены соответственно цифровой измерительный прибор 18 и индикатор 19 Выход триггера 12 соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ 5, выход которого соединен с входом установки триггера и первым входом генератора 20 импульсов. Выход генератора им- пульсов соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 8 и 9. Второй вход генератора импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ 9.

Устройство работает следующим образом

При движении ленты конвейера датчик 1, взаимодействуя последовательно с каждым дискретным грузонесущим органом, формирует аналогичный сигнал, частота которого пропорциональна скорости ленты Этот сигнал подается на формирователь 2 импульсов и блок 3 контроля скорости. Формирователь импульсов сигнал датчика преобразует в дискретный сигнал в виде импульсов прямоугольной формы, поступающих на вход элемента И 4, на второй вход которого подается сигнал, формируемый блоком 3 контроля скорости Если скорость ленты находится в пределах нормы, т.е не ниже определенной минимально допустимой величины, блок контроля скорости формирует сигнал, соответствующий логической единице, что. в свою очередь, приводит к формированию сигнала на выходе элемента И 4, если имеется сигнал на выходе формирователя импульсов.

Импульсные сигналы элемента И 4 поступают на измерительный вход счетчика 10 и через элемент ИЛИ 8 на измерительный вход счетчика 11 и первый вход элемента ЗАПРЕТ 5

Передним фронтом сигналов элемента И 4 сбрасывается триггер 12 и через элемент ИЛИ 9 выключается генератор 20 импульсов Это обеспечивает наличие на инвертирующем входе элемента ЗАПРЕТ сигнала, соответствующего логическому нулю, и, следовательно, ни выходе элемента ЗАПРЕТ формируется сигнал, соответствующий логической единице, которым устанавливается триггер 12 Сигналом триггера, который сохраняется до появления очередного сигнала на выходе элемента И 4, запускается генератор 20 импульсов. В том случае, если на ленте отсутствует очередной дискретный грузонесущий орган, через заданное время задержим г на выходе генератора импульсов появляется сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 8 в счетчик 11 и через элемент ИЛИ 9 выключающий генератор импульсов Последующим сигналом элемента ЗАПРЕТ вновь устанавливается триггер, который опять запускает генератор импульсов и, если при это окажется, что на ленте отсутствует и следующий дискретный грузонесущий орган, то через время г вно вь появляется кратковременный импульс, и т.д. Таким образом, генератор импульсов формирует сигналы, соответствующие отсутствующим (оторвавшимся) дискретным грузонесущим органам, и выступает роли имитатора их наличия на ленте конвейера, При этом каждый появившийся на выходе генератора импульсов сиг- нал через элемент ИЛИ 9 выключает генератор импульсов.

Когда число импульсов, на кбИленных счетчиком 11, становится ранним уставке, контролируемой входом дешифратора 13, на выходе последнего появляется дискретный сигнал, который поступает на управля- ющие входы блока 16 памяти и счеТчйШв, а также вход блока 17 задержки. Уставка, контролируемая входом дешифратора 13, определяет установленное (первоначальное) количество дискретных грузонесущих орга- нов на ленте и тем самым характеризует время цикла (полного оборота) лёнТы конвейера По сигналу дешифратора 13 в ыклю- чаются счетчики, а блок памяти записывает количество импульсов, поступивших зэ вре- мя цикла на измерительный вход счетчика 10 от элемента 1/М, число которых соответствует фактическому числу дискретных грузонесущих органов на ленте.

Дешифратор 14 преобразует информа- цию, хранимую блоком памятнее двоичном коде, в десятичную форму, которая отображается цифровым измерительным прибором 18. Если же количество имеющихся на ленте дискретных грузонесущих органов становится мейьше минимально дог1ус Тимо- го их числа, то на выходе дешифратора 15 появляется дискретный сигнал, соответствующий логической единице, который включает индикатор 19 Появление сигнала индикатора означает необходимость восстановительного ремонта конвейера.

По истечении времени от момента появления сигнала на выходе дешифратора 13, определяемого блоком 17 задержки, необ- ходимого для записи блоком памяти информации счетчика Ю, блок задержки формирует сигнал, которым через элемент ИЛИ 7 осуществляется сброс обоих счетчиков с последующим возобновлением их ра- боты. Таким образом, показания цифрового измерительного прибора обновляются через каждый оборот ленты конвейера.

Для обеспечения точности контроля устройство содержит элемент НЕ 6, который в

том случае, если происходит снижение скорости ленты сверх предельно допустимого уровня, контролируемого блоком 3 контроля скорости, через элемент ИЛИ 7 обнуляет оба счетчика.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено полностью на основе использования серийно выпускаемых элементов автоматики и приборов общепромышленного применения Его использование позволяет повысить межремонтный период ленточного конвейера за счет исключения необоснованного выключения его из работы для восстановления грузонесущей способности, тем самым повышая эффективность использования конвейера.

Своевременный ремонт конвейера повышает его фактическую производительность и эффективность его использований.

Таким образбм, применение предлагаемого устройства исключает как слишком ранний (необоснованный), так и запоздалый восстановительный ремонт конвейера.

Формула изобретения

Устройство контроля грузонесущей способности ленточного конвейера, включающее датчик взаимодействия с дискретным грузонесущим органом, подключенный к формирователю импульсов и блоку контроля скорости, выход которого подключен к первому входу элемента И, блок задержки, первый счетчик, выходы которого подключены к входам первого дешифратора, а вход сброса объединен с входом сброса второго счетчика, второй дешифратор, первый элемент ИЛИ, индикатор и триггер, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет упрощения конт- роля, оно снабжеко генератором импульсов, элементом НЕ, вторым и третьим элементами ИЛИ, блоком памяти, третьим дешифратором, измерительным прибором и элементом ЗАПРЕТ, при этом выход формирователя импульсов подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен с первым и вторым входом первого и второго элементов ИЛИ, триггера и второго счетчика, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу первого счетчика и первому входу элемента ЗАПРЕТ, выход первого дешифратора соединен с вторыми входами обоих счетчиков, с входами блока задержки и блока памяти, выход блока контроля скорости подключен также через элемент НЕ к первому входу третьего элемента ИЛИ, к Второму входу которого подключен выход блока задержки, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входами сброса обоих счетчиков, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом триггера.

выход которого подключен к инвертирующему входу элемента ЗАПРЕТ и входу запуска генератора импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом генератора

импульсов, выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами блока памяти, выходы которого подключены Через второй дешифратор с индикатором и через третий дешифратор с измерительным прибором.

Сущность изобретения: устройство содержит датчик взаимодействия с дискретным грузонесущйМ органом 1, формирователь 2 импульсов, блок 3 контроля скорости, элемент Л 4. элемент ЗАПРЕТ 5, элемент НЕ б, элементы ИЛИ 7-9, счетчики 10 и 11, триггер 12, дешифраторы 13, 14, 15, блок 16 памяти, блок 17 задержки, измерительный прибор 18 и индикатор 19 1 ил