Дозатор сыпучих материалов Советский патент 1993 года по МПК G01F13/00 

трубопроводу подачи газа 20, При заполненном бункере 1 по сигналам датчиков уровня 10,11 блок управления обеспечивает включение приводов 8,7 и вибратора 5. Привод 8 открывает заслонку 3 и поворачивает ворошитель 13. Привод 7 вращает шнек 2, который размещен под заслонкой 3 в выход- нрм канале бункера 23. Материал поступает к потребителю. При отсутствии материала на нижнем датчике уровня 10 блок управления включает привод 9 побудителя 18, и.

свод разрушается. Блок управления обеспечивает отключение всех приводов при отсутствии материала в бункере/Система управления включает кнопку Пуск 29, кнопку Стоп 30, элемент ИЛИ 31, элементы И 32-34, 38, 39, элементы НЕ 35-37,40, 41, элементы задержки 42, 43. 29-31-32- 34-8,30-35-32-34,10-36-34,11-37-32,32- 31, 32-33, 34-7, 10-33-38-42-40-39-9. 38-43-41-38-39-5. 2 ил.

Сущность изобретения; в бункере 1 размещён ворошитель 15 в виде двуплечего рычага. Одно плечо рычага связано с установленной на оси поворота заслонкой 3, а другое снабжено елкообразными ответвлениями. В бункере t размещены V-образные патрубки 18- побудители, подключенные к

: . Изобретение относится к устройствам для дрзйрования сыпучих материалов, .например цемента, и может быть использрва- . но в строительной, Ж1 лищно-коммуиальной и других отраслях народного хозяйства.;.;.. ... Известен дозатор сыпучих материалов, содержащий бункер с заслонкой и размещённым в нем ворошителем, снабженным; приводом, закрепленный на бункере бибр.а- тор и установленный.в выходном канале бункера шнек, привод которого подключен к блоку управления., связанному с вибратором/ . . : ;. . : .. : .

Этот дозатор является самым близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Однако он имеет не которые недостатки.

Во-первых, вертикальное расположение шнека не позволяет обеспечивать стабильность грузопотока, так как находится в прямой зависимости от текучести сыпучих материалов, а она в производственных условиях колеблется в широких диапазонах,, что отрицательно сказывается на производительности и точности дозирования. .

Во-вторых, из-за отсутствия средств автоматического обнаружения сводов и управления немедленным его разрушением,, привод ворошителя вынужден работать не-, прерывно, что приводит-к неоправданно большому потреблению электроэнергии, быстрому износу механических узлов, снижению долговечности и ухудшению надежности работы.; .;.

В-третьих. кояструктйвноё выполнение ворошителя позволяет воздействовать только на основание своДа и не способно влиять на самое уязвимое место - вершину свода, в результате чего снижается эффективность ликвидации пустот на выходе бун- .кера и осуществляется неравномерная.; загрузка шнека, что отрицательно влияет на производительность и точность дозироваВ-чётвертых, из-за Отсутствия средств программного периодического импульсного, управления, вибратор вынужден работать непрерывно, что приводит к увеличению потребления элеткроэнергии, снижению долговечности устройства и . надежности его

работы. ..;: ;-: , ;;.;. -.-.-..,.- : . Кроме того, как показала практика., непрерывная работа вибратора недостаточно

эффективна для псевдрржижения (повышения текучести) такого своеобразного сыпучего материала, как цемент, а наоборот, способствует еще большему его уплотнё- нию и образованию сводов, что приводит к

неравномерной загрузке шнека, снижению производительности и: точности дозирова- ния. . ;., .. : ;- . : :- . :. :.., . .. .

Цель изобретения-повышение надежности работы, производительности и трчности дозирования за счет обеспечения возможности равномерной загрузки шнека,

,. На фиг. 1 представлен дозатор сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2-функциональная схема системы управления дозатором.. /. . /., :-.. , ;- :..

Дозатор сыпучих материалов включает в себя бункер 1, шнек 2 в выходном канале йзаслоИкуЗ.г ; Дозатор снабжен ворошителем 4, вибраторрм 5, побудителем 6. приводом 7 шнека, приводом 8 заслонки и ворошителя, приводом 9 исполнительного механизма побудителя/датчиками 10, 11 уровней и пультом 12 с сигнально-пусковой и коммутирующей аппаратурой системы управления. Ворошитель 4 выполнен в виде шарнир- но закрепленного на бункере 1 двуплечего рычага, одно плечо 13 которого кинематически связано через соединительный узел 14

с поворотной заслонкой 3, а второе свободное плечо 15 имеет елкообразные ответвления 16.

Благодаря такому конструктивному выполнению ворошителя 4 обеспечивается

возвратно-поступательное движение его относительно свода с минимальными энергетическими затратами и осуществляется в широком диапазоне разветвлённое разрушение вершины свода (самого уязвимого места),

Побудитель 6 выполнен в виде кольцевой трубы 17 с неограниченным количеством V-образных патрубков 18, равномерно расположенных вокруг бункера 1 ниже зоны 19 образования свода сыпучих материалов, свободные концы которых введены через стенки непосредственно в бункер 1 и обращены в сторону зоны 19 образования свода, а вторые концы соединены с трубопроводом 20 системы напора газа через кольцевую трубу 17 и исполнительный механизм, например, пневмораспредёлитель 21 с электромагнитным приводом 9,

V-образное выполнение каждого патрубка 18 способствует снижению степени его закупорки, так как поступлению в него сыпучего материала препятствует изгиб, а также собственный вес. Датчик 10 уровня расположен под зоной 19 образования свода перед выходным окном 22 бункера и выходным каналом щнековой камеры 23, а датчик 11 уровня расположен над зоной 19 образования свода.

Такое расположение датчиков 10, 11 гарантирует надежную работу следящей системы и высокую работоспособность дозатора.

Ось 24 поворотной заслонки 3 кинематически связана с приводом 8, например электромагнитным.

Система управления дозатора включает в себя вибратор 5, приводит 7 шнека, привод 8 заслонки и ворошителя, привод 9 исполнительного механизма побудителя, датчики 10, 11 уровня, блок 25 управления, программный блок 26, сигнализатор 27 датчика 10 уровня, сигнализатор 28 датчика 11 уровня, кнопки 29 Пуск и 30 Стоп, причем в блоке 25 первый вход соединен с выходом кнопки 29 Пуск, второй вход - с выходом кнопки 30 Стоп, третий вход - с выходом датчика 10 уровня, четвертый вход- с выходом датчика 11 уровня и входом сигнализатора 28, первый выход - с входом привода 7 шнека и входом привода 8 заслонки и ворошителя, а второй выход - с входом сигнализатора 27 и входом программного блока 26, выход которого соединен с входом вибратора 5 и входом привода 9 исполнительного механизма побудителя.

Такое выполнение системы управления и -такое электрическое соединение ее составных элементов позволяет мгновенно реагировать на отклонения от нормы и автоматически давать команды на включение или отключение соответствующих исполнительных механизмов с учетом обеспечения высокой точности дозирования при мини- 5 мальных затратах времени.

Блок 25 управления включает в себя элемент 31 ИЛИ, элементы 32, 33, 34 И и элементы 35, 36, 37 НЕ, причем в блоке первый вход соединен со вторым входом

0 элемента 31 ИЛИ, второй вход - через элемент 35 НЕ со вторым входом элемента 32 И, третий вход - со вторым входом элемента 33 И и через элемент 36 НЕ со вторым входом элемента 34 И, четвертый вход - через

5 элемент 37 НЕ с третьим входом элемента 32 И, первый выход - с выходом элемента 34 И, второй выход - с выходом элемента 33 И, при этом в элементе 32 И первый вход соединен с выходом элемента 31 ИЛИ, а

0 выход - с первым входом элемента 31 ИЛИ и первыми входами элементов 33, 34 И.

Такое выполнение блока и такое подключение его логических элементов позволяет включать привод вращения шнека, а

5 также привод открытия заслонки и поборота : ворошителя только при заполненном бункере и при отсутствии свода материала.

Программный блок 26 включает в себя элементы 38, 39 И, элементы 40, 41 НЕ,

0; элемент 42 временной задержки на отключение и элемент 43 временной задержки на повторное включение вибратора и побудителя, причем вход блока соединен с первым входом элемента 38 И, второй вход которого

5 через элемент 41 НЕ соединен с выходом элемента 43 временной задержки на повторное включение, а выход блока соединен с выходом элемента 39 И, первый вход которого соединен с выходом элемента 38 И и

0. входами элементов 42,43 временных задержек, а второй вход - через элемент 40 НЕ с., выходом элемента 42 временной задержки на отключение, при этом выдержка времени (Т2) элемента .43 временной задержки на

5 повторное включение больше, выдержки времени (Т1) элемента.42 временной задер- . жки на отключение, т.е. должна соблюдаться следующая закономерность; . Такое выполнение . программного

0 блока и такое подключение егр логических элементов позволяет при образовании свода сыпучего материала автоматически повторно-кратковременно . включать . одновременно; вибратор и привод исполни-

5 тельного механизма, побудителя, объединяя их усилия..,. . В качестве элементов 42, 43 временных задержек используются отдельные самостоятельные исполнительные группы трехпрог- раммного электронного реле времени типа

ВЛ-56УХЛ4 ТУ 16-647.002-83, а в качестве датчиков 10, 11 используются также серийно выпускаемые отечественной промышленностью электромеханические сигнализаторы уровня: сыпучих материалов типа СЕ--24 ТУ22-4436-79.

Дозатор сыпучих материалов работает следующим образом.. ;

Оператор, убедившись в готовности дозатора (загрузочный бункер заполнен и отсутствует свод сыпучего материала - нет сигналов на/выходах датчиков. 10, 11 и на входах сигнализаторов 27, 28), сначала с помощью крана 44 включает, систему напора газа, а затем воздействует на кнопку 29 Пуск, в результате чего на ее выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход блрка 25 и второй вход элемента 31 ;ИЛИ. , : ; : :;, :

.: Наличие сигнала на одном из входов элемента 31 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает на один из входов элемента 32 И, /Наличие сигналов одновременно на всех: вхбдах элемента 32 И вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает на первый вход элемента 31 ИЛИ и запоминается (самоблокируется}, а также поступает на первые входы элементов 33,

34 И.. . . ..;; . ; . :

. Наличие сигналов одновременно на двух входах элемента 34 И вызывает появ- лениееигнала на его выходе, который поступает на первый выход блока 25, -а также на вход привода 8 и вход привода 7, Привод 8 осуществляет поворот заслонки.на 90° вокруг оси 24 и через соединительный узел 14 воздействует на плечо 13 ворошителя 4, обеспечивая поступательное движение плечу 15 с епкообразн.ыми ответвлениями 16, которые в процессе перемещения выполняют рыхление, сыпучего материала, например, цемента, улучшая его поступление в шнековую.камеру 23 через полностью от- ;. крытое выходное окно 22 бункера.

Привод 7 осуществляет вращение шнека 2, который обеспечивает равномерную подачу сыпучего материала на выход камеры 23, т.е. обеспечивается стабильное дози- рование материала Если же в процессе дозирования в бункере 1 произойдет образование свода сыпучего материала, т.е. произойдет образование пустоты перед вы ходным окном 22 бункера и входом шне- , ков.ой камеры 23, то датчик 10 уровня мгновенно реагирует на эту ситуацию, на его выходе появляется сигнал, который поступает на третий вход блока 25, вход элемента 36 НЕ и второй вход элемента 33 14.

Наличие сигнала на входе элемента 36 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, выходе элемента 34 И, первом ёы- ходе блока 25 и входах йриводов 7, 8, в

результате чего прекращается вращение шнека 2 и недопускается, изменение (ухудшение) точности дозирования сыпучего материала, а также происходит закрытие выходного окна 22 бункера, т.е. заслонка 3

0 возвращается в исходное (0°) положение и через соединительный узел 14 вступает во взаимодействие с плечом 13 ворошителя 4, обеспечивая возвратно-поступательное движение плечу 15 с елкообразными ответ5 влениями 16, которые в широком диапазоне осуществляют разветвленное воздействие на вершину, самое уязвимое место образованного свода, обеспечивая мгновенное ее механическое разрушение,

0 Наличие сигналов одновременного на двух входах элемента 33 И и вызывает появление сигнала на его выходе, втором выходе блока 25, входе программного блока 26, первом входе элемента 38 И и входе сигнализа5 тора 27, который визуально сообщает . ситуацию об образовании свода. . . -. -.; : ; Наличие сигналов: одновременно на. двух входах элемента 33 И.вызывает паяв-. ление сигнала на его выходе, втором выходе

0 блока 25, входе программного блока 26, первом входе элемента 38 И и входе сигнализатора 27, который визуально сообщает ситуацию об образовании свода. ,

Наличие сигналов одновременно на

5 двух входах-элемента 38 И вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает на входы элементов 42, 43 временных задержек и первый вход элемента 39 И, Наличие сигналов одновременно на

0 двух входах элемента 39 И вызывает появление сигнала на его выходе, выход программного блока 26, входе вибратора 5 и входе привода.9 исполнительного механиз. ма побудителя.

5 Вибратор 5 через корпус бункера осуществляет колебательные воздействия (сотрясения) на основание образовавшегося свода, а электромагнитный привод 9 воздействует на исполнительный .механизм,

0 т.е. воздействует на пневмораспределитель 21, после чего осуществляется свободный доступ газа через кольцевую труб 17 в V-об- разные патрубки 18. :

Так как V-образные патрубки 18 нахо5 дятся в зоне образования пустоты, то их выступающие концы находятся в свободном состоянии и создаются условия для хорошего газопроникновения, в результате чего сжатый газ без особого усилия выталкивает из образных патрубков незначительное

скопление сыпучего материала, а затем в виде упругих газовых струй воздействует на остатки свода равномерно по всему фронту зоны его образования, усиливая процесс сводоразрушения и одновременно осуществляя процесс псевдоожиживания сыпучих материалов.

Посте истечения заданной оптимальной выдержки времени (Т1) на выходе элемента 42 временной задержки на отключение появляется сигнал, который поступает на вход элемента 41 НЕ.

Наличие сигнала на входе элемента 41 НЕ вызывает.исчезновение сигнала на его выходе, выходе элемента 38 И и входах элементов 42, 43 временных задержек, после чего в них происходит сброс отсчитанного, времени и возврат в исходное нулевое положение. Отсутствие сигналов на их выходах и появление сигналов на выходах элементов 40, 41 НЕ и вторых входах элементов 38, 39 И..

Наличие сигналов одновременно на двух входах элемента 38 И вызывает повторное появление сигнала на его выходе выходе элемента 39 И, выходе программного блока 26, входе вибратора 5 и входе привода .9 исполнительному механизма побудителя, следовательно, аналогично вышеописанному опять будет происходить кратковременное колебательное и струйно-воздушное воздействие на свод сыпучего материала.

И как показали результаты испытаний, именно такое кратковременное периодически повторяющееся одновременное включение вибратора и привода исполнительного механизма побудителя позволяет Значительно усилить и ускорить процесс сводоразрушения.

Как только произойдет разрушение свода сыпучего материала и ликвидируется пустота, на выходе датчика 10 мгновенного исчезает сигнал, что в свою очередь, приводит к исчезновению сигналов на выходе элемента 33 И, втором выходе блока 25, входе сигнализатора 27. входе и выходе программного блока-26, входе вибратора 5 и входе привода 9 исполнительного механизма побудителя, а также появляется сигнал, на

Формул а изобретения

Дозатор сыпучих материалов, содержащий бункер с заслонкой и размещенным в нем ворошителем, снабженным приводом-, закрепленный на бункере вибратор и уставыходе элемента 36 НЕ, выходе элемента 34 И, первом выходе-блока 25, входе привода 7 и входе привода 8 открытия заслонки и поворота ворошителя, после чего возобновляется равномерная подача сыпучего материала на вход шнековой камеры с обеспечением высокой точности дозирования. .. Если же в бункере 1 окажется сыпучего

материала меньше предельно-минимально- -го уровня, то на выходе датчика 1.1 мгновенно появляется сигнал, который поступает на вход сигнализатора 28, визуально информирующего о создавшейся ситуации, а также. поступает на четвертый вход блока 25 и

вход элемента .37 НЕ.

Наличие сигнала на входе элемента 37 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его

выходе, выходах элементов 32, 33 И, выходе элемента 31 ИЛИ, первом выходе блока 25, входе привода 7 шнека и входе привода 8 заслонки и ворошителя, т.е. автоматически своевременно отключаются приводы всех

исполнительных механизмов, предотвращая излишний их износ и повышая долговечность, а также снижая расход энергетических ресурсов и предотвращая неточ- ностм дозирования.

Повторный запуск исполнительных механизмов дозатора возможен только после загрузки бункера сыпучем материалом вы- ше предельно минимального уровня.

Предлагаемый дозатор выгодно отличается от известных устройств аналогичного назначения, так как благодаря расположению и конструктивному выполнению исполнительных механизмов и выполнению функциональных логических блоков созданы оригинальная следящая система за непрерывностью грузопотока и средства автоматического реагирования при отклонениях от нормы, в результате чего значиельного сократились простои, снизился

износ механических узлов и сократилось потребление энергетических ресурсов, улуч- шились условия обслуживания -.и надежности работы, повысилась произво- дительность и точность дозирования;

. .

новленный в выходном канале бункера шнек, привод которого подключен к блоку управления, связанному с вибратором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, производительности и точности дозирования.в него введены два; сигнализатора и два датчика уровня, привод заслонки, ось, побудитель, а в систему, управления введены блок управления, программный блок, кнопки Пуск и Стоп, причем блок управления включает в себя элемент ИЛИ, три элемента И и три элемента НЕ, а программный блок включает в себя два элемента И, два элемента НЕ, элемент временной задержки на отключение и элемент времен ной задержки на повторное .включение вибратора и побудителя, заслон- :ка выполнена поворотной и установлена в выходном окне бункера, на оси, ворошитель выполнен,в виде шэрнирно закрепленного в бункере двуплечёгр рычага, одно плечо которого через соединительный узел кине- матйчески.связано с заслонкой, а его второе плечо; снабжено елкообразными ответвлениями, причем побудитель выполнен в виде У-рбразных патрубков, одни концы которых сообщены с трубопроводом подачи газа через исполнительный механизм, снабжен ный приводом, а вторые их концы введены через стенки в бункер и направлены в сторону зоны сводообразования равномерно ; по всему его фронту, сигнализатор и датчик, установленный выше зоны образования свода, причём первый датчик уровня установлен в бункере над зоной свободробразо- вания, а второй датчик уровня под ней, при этом в бло.ке управления первый сход соединен с выходом кнопки Пуск и через второй вход элемента ИЛИ - с первым входом первого элемента И, второй вход - с выходом кнопки Стоп и через первый Элемент

НЕ - с вторым входом первого элемента И, третий вход - с выходом первого датчика уровня, с вторым входом третьего элемента И и черей второй элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, четвертый вход -с выходом сигнализатора второго датчика уровня и выходом второго датчика уровня, а также через третий элемент НЕ - с третьим входом первого элемента И, первый выхоД блока у правления соединен с входом привода шнека и входом привода поворотной заслонки и ворошителя, а также с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, первым входом третьего элемента И и через первый вход элемента ИЛИ - с первым входом первого элемента И, а второй выход блока управления соединен с выходом третьего элемента И, входом сигнализатора первого датчика уровня, входом программного блока и первым входом четвертого элемента И. второй вход которого через пятый элемент НЕ соединен с выходом элемента временной задержки на повторное включение, а выход программного блока соединен с входом вибратора, входом привода исполнительного механизма и выходом его пятого элемента И, первый вход которого соединен Выходой четвертого элемента И и входами элементов временных задержек, а второй вход через четвертый элемент Н Е - с выходом элемента временной задержки на отключение, причем выдержка времени элемента временной задержки на повторное включение больше выдержки времени элемента временной задержки на отключение.