УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА I Советский патент 1972 года по МПК G05B19/06 

Известны устройства программного регулирования процесса приготовления бетона, содержащие электронный регулятор с измерительным прибором, в котором установлен реверсивный двигатель с профильным диском на валу и релейно-конта.ктная схема.

Г1редложенное устройство отличается тем, что на валу реверсивного двигателя измерительного прибора электронного регулятора закреплен рычаг; а на подвижном профильном контактном диске установлен жестко связанный с ним непрофильный контактный диск с упором, обеспечивающим возможность поворота диска рычагом.

Кроме того, в цепях включения регулятора, контроля готовности смеси, включения и выключения затвора выгрузки релейно-коитактной схемы установлены реле времени, обеспечивающие согласование работы элементов релейно-контактной схемы при коррекции количества ввода воды.

Это позволяет обеспечить, прежде всего, регулирование технической вязкости и подвижности бетонной смеси при переменной влажности заполнителей и их чистоте, различном состоянии перемешивающих лопастей, перегрузках, износе элементов редуктора и изменении нагрузочных характеристик источников электроэнергии и при работе на спадающей ветви индикаторной кривой. Кроме того.

это обеспечивает регулирование на возрастающей части ветви индикаторной кривой при одновременной проверке исправности и работоспособности схемы.

Электрическая схема устройства изображена на фиг. 1; на фиг. 2 - кривая сопротивления вибровязкости в функции водОЦементного отношения; на фиг. 3 изображена индикаторная кривая; на фиг. 4 - устройство для кор0 рекдгии программы; на фиг. 5 - индикаторная кривая для показа результата взаимодействия контактного диска и диска задатчика.

После подключения электронного регулятора / кнопкой 2 подается напряжение на катушку промежуточного реле PI с контактами IPi с соответствующей сигнализацией (о включении в работу) сигнальной лампочкой 3.

С момента пуска в работу промежуточного реле Р схема подготовлена к работе.

При условии, что переключатель 4 находится в положении автоматической работы (положение А), происходит автоматическая проверка исправности и работоспособности схемы с соответствующим блокированием схемы дозирования составляющих бетонной смеси от подачи отвешенных материалов в бетоносмеситель в момент этой проверки.

PI, PZ и PZ с контактами IP -IPz, IPs ток поступает на реле времени PBi (с контактами IPBt, IPBz), включая его в работу. (В качестве реле времени PBi нримеияется. стандартное трехцепное реле времени).

Одновременно с РВ включаются в работу реле времени PBz и РВ.

По истечение 2-3 сек обесточивается реле времени РВз. По истечении 10 сек с момента включения с.хемы в работу реле времени РВ с номоидью замкнутых с выдержкой контактов IPBi отключает цепь реле РВ, промежуточного реле , реле PS, РЗ и соленоидного вентиля 5. Через 5 сек после этого (через 15 сек с момента включения схемы) реле времени PZ3 замыкает свой контакт 1РВ2 в цени электроконтактного клапана 6 реле времени (РВ, PSs, РВ). При этом, если переключатель 7 находится в положении автоматической выгрузки (положение Б), клапан 6 переключает подачу сжатого воздуха в пневмо-цилиндр на открывание затвора бетоносмесителя. В процессе выгрузки бетона необходимо попеременно закрывать и открывать затвор бетоносмесителя во избежание зависа)1ия бетонной смеси в загрузочном люке, что осуществляется с помощью двух реле времени РВ и РВ. Попеременное открывание 1И закрывание затвора бетоносмесителя продолжается до тех пор, пока реле времени Р5б ие разомкнет свои контакты (с выдержкой сек).

Таким образом, сначала происходит проверка вспомогательных элементов схемы автоматического регулирования. С момента прекращения цикла проверки схема находится в состоянии ожидания загрузки с подачей разрещения на загрузку с помощью контактов промежуточного реле Pj.

Загрузка отвешенными составляющими бетонной смеси приводит к замыканию контактов 8 к 9 конечного выключателя; контакты 10 конечного выключателя замкнуты при закрытом затворе бетоносмесителя. При открыто.м затворе |бетоносмесителя выгрузка отвещенных материалов в смеситель невозможна. Конечный выключатель установлен на регуляторе. Под действием противогруза контакты 5 и 9 разомкнуты, Под давлением составляющих бетонной смеси рычаг с противогрузом отклоняется, замыкая контакты 8 и ,9.

Реле времени РВ- включает в работу промен уточное реле Р2, которое, в свою очередь, подает напряжение на соленоидный вентиль 5, установленный на водопроводе. Если переключатель 1} находится в положении В, жесткие смеси и вода поступают в бетоносмеситель до тех пор, пока не замкнутся контакты 12 задатчика электронного регулятора /. Это означает, что посредством постоянного ввода воды достигнуто заданное сопротивление сдвига или заданная жесткость. Если в течение последующих 10 сек не повторится сигнал на дополнительное дозирование

ВОДЫ, вся схе.ма отключается, затем по истечении еще 5 сек включается клапан 6 на открытие затвора бетономещалки.

Такая последовательность работы схемы предусмотрена для случая приготовления жестких и особо жестких смесей.

Если необходимо регулировать техническую вязкость или иодвижность бетонной смеои на обратной ветви (фиг. 2) кривой сопротивления вибровязкости в функции водоцементного отнощеиия, переключатель 11 ставится в положение «Подвижные смеси - Г (фиг. 1).

Если необходимо изготовить бетонную смесь с водоцементным отнощением, соответствующим точке Д на индикаторной кривой (см. фиг. 2), то с помощью контактов задатчика регулятора может быть задана такая программа. Однако на индикаторной кривой имеется и другая точка с такой же ординатой, что и точка Д, - точка Е.

Программирование для получения точки Е осуществляется поворотом переключателя // в положение В.

Для задания программы водоцементного отношения или соответствующей этому водоцементному отношению жесткости или подвижности на обратной ветви (например, к точке Д). как указывалось выше, переключатель /У ставится в положение Г (фиг. 1). В этом случае загрузка отвешенными составляющими бетонной смеси приводит к аналогичному включению промежуточного реле Р2, с последующей блокировкой включения через блок контактов самого реле.

При наличии первоначальной влажности заполнителей сопротивление сдвигу или, в равиой мере, мощность, потребляемая двигателем бетономещалки или других датчиков, имеет зиачение, соответствующее, например, точке Ж (фиг. 2).

Запуск реле Р приводит к подаче воды с помощью соленоидного вентиля 5 до момента достижения сопротивления сдвига, соответствующего точке Е в момент, когда контакты 12 задатчика регулятора / замыкаются и включают в работу реле P, что нриводит к обесточиванию реле PZ.

Дальнейщее дозирование воды по принципу прямой зависимости прекращается. По принципу обратной зависимости дозирование воды происходит следующим образом.

Контакты 12 замыкаются в момент достижения точки Е и находятся в замкнутом состоянии и при дальнейщем добавлении воды в связи с тем, что увеличение количества воды приводит к увеличению сопротивления. Контакты 12 замыкают цепь промежуточного реле Р4. Реле РА, в свою очередь, своими контактами подает напряжение на промежуточное реле РЗ, контакты которого установлены в цепи соленоидного вентиля 5.

чению сопротивления, которое, достигнув максимума, уменьшается. При достижении контактами 12 впадины на контактных дисках (повторно при обратном движении) и при дальнейшем увеличении водосодержания бетонной сМеси сопротивление продолжает уменьшаться, контакты выходят из впадины, размыкая цепь промежуточного реле 4. Это приводит к обесточиванйю реле РЗ, а следовательно, к прекраш,ению подачи воды.

Дальнейшие операции протекают аналогично, т. е. по истечении 10 сек обесточивается схема дозирования воды, а через 15 сек начинается процесс выгрузки бетонной смеси из бетономешалки, с попеременным открыванием и закрыванием затвора бетономешалки с помош,ью реЛб времени РВ и PSs и последующим прекращением процесса выгрузки с помощью реле времени РВ.

По окончании цикла схема снова находится в состоянии ожидания повторной загрузки.

Больши 1ство индикаторных кр.ивых независимо от того, какая конкретная характеристика (мощность, -потребляемая двигателем бетоносмесителя или вибратора, напряжение сдвига (И т. д.) используется в качестве критерия для оценки и автоматического регулирования технической вязкости -или подвижности бетонной смеси, имеют четкий максимум (фиг. 3).

Положение максимума по оси ординат при условии постоянства расхода цемента меняется в зависимости от чистоты смесителя, состояний перемешивающих лопастей, случайной перегрузки и недогрузки смесителя, износа шестерен редуктора и других узлов и: т. д.

Опытами экспериментально установлено, что независимо от абсолютного значения ординаты максимума ему соответствует примерно одна и та же жесткость.

Наиболее целесообразно применение настоящей схемы с индикаторной крлвой мощности в функции водоцементного отношения. Изменение абсолютного значения максимума по причине изменения качества заполнителей или по каким-либо другим причинам может привести к относительно большой ошибке ири работе без элементов перестройки.

Например, если задана с помощью задатчика ордината К. на индикаторной кривой /, при достижении которой должна быть прекращена подача воды, а по каким-либо причинам, кривая сместилась в положение II, то дозирование волы будет происходить до водоцементного отношения М вместо Л/, (фиг. 3) с разницей в Мд-MI. Эта ошибка может быть значительной.

и увлекающий диск задатчика вместе с контактами 12.

Фиг. 5 отражает последовательность взаиморасположения контактного диска 13 с рычажком 14 и д«ска задатчика 15, на котором установлены контакты 12. На фиг. 5 приводятся рисунки индикаторной кривой для показа результата взаимодействия контактного диска и диска задатчика. Участок .индикаторной кривой, охваченный стрелкой, означает, что на этих участках подается вода.

Кривая I во всех последующих чертежах является индикаторной кривой.

Расположение кривой П отражает возможное отклонение фактической кривой от расположения тарировочной.

С момента запуска схемы в работу и пуска воды, увеличивается связность смеси, сопротивление ее сдвигу, а также потребляемая двигателем бетономешалки мощность (фиг. 5, а). Контактный диск 13 вместе с рычажком 14 вращается против часовой стрелки.

По достижен П) упором контактов 12 впадины (фиг. 5, б) на контактном диске происходит отключен;:е реле первой ветви PZ и включение промежуточных реле второй ветви РЗ- За счет того, что предварительные отклонения контактного диска 13 отличаются от отклонений, соответствующих тарировочной кривой (фиг. 5, б), отключение подачи воды по первой ветви происходит при меньшем значении водоцементного отношения. Продолжение подачи воды приводит к дальнейшему увеличению сопротивления сдвига (мощности) (фиг. 5,6). При этом контакты 12 продолжают находиться в замкнутом состоянии (вследствие завала упора).

Рычажок 14, укрепленный на контактном диске, достигает упора 16 на диске задатчика 15 и в связи с дальнейшим увеличением сопротивления сдви.га (мощности) за счет поступления воды перемещает диск задатчика вместе с контактами 12 против часовой стрелки (фиг. 5, е). Допустим, что момент, зафиксированный на этой фигуре, соответствует моменту достилчеп.мя максимума на индикаторной кривой.

0

Дальнейшее добавление воды приводит к уменьшению сопротивления сдвига (моииюсти), т. е. к уменьшению ординат индикаторной кривой, на что прибор реагирует пзменением напрял ен11я вращения контактного дис5ка 13 (фиг. 5, б).

Диск задатчика 15, повернутый рычажком, укрепленным на контактном диске, остается в перемещенном положен П}, фиксируя вместе с контактами 12 фактическую ординату максимулга (фиг. 5, о). дующим обесточнванием соленоидного вентиля. Таким образом, независимо от изменения ординаты максимума, ирекращеиие подачи воды будет происходить нри заданной разно сти текундей ординаты и ординаты максимума (, с выдерживанием заданной жесткости или иодвижности бетонной смеси, а также заданного водоцементного отношения. Предмет и з о б р е т е и ;и я 1. Устройство программного регулирования ироцесса приготовления бетона, содержащее электронный регулятор с измерительиым прибором, в котором установлены реверсивный двигатель с профильным диском на валу и релейно-контактная схема, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулирования технической вязкости и подвижности бетонной смеси при переменной влажности заполнителей и их чистоте, различном состоянии перемешивающих лопастей, перегрузках, изуосе элементов редуктора и изменении нагрузочных характеристик источников электроэнергии и нри работе на спадающей ветви индикаторной кривой, на валу реверсивного двигателя измерительного прибора электронного регулятора закреплен рычаг, а на подвижном профильном контактном диске установлен жестко связанный с ним непрофильный контактный диск с унором, обеспечивающим возможность поворота диска рычагом. 2. Устройство по п. 1. отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулирования на возрастающей части ветви индикаторной кривой при одновременной проверке исправности И работоспособности схемы, в цепях включения регулятора, контроля готовиости смеси, включения и выключения затвора выгрузки релейно-контактной схемы установлены реле времени, обеспечивающие согласование работы элементов релейво-контактной схемы при коррекции количества ввода воды.