Способ регулирования расхода ферромагнитного материала Советский патент 1980 года по МПК G05D7/06 

Изобретение относится к способам регулирования расхода ферромагнитного материала и может быть использовано при регулировании потоков ферро.магнитных материалов, например, в установках для обработки деталей стальной или чугунной дробью.

Известен способ по авт. св. № 290260 регулирования расхода ферромагнитного материала путем изменения проходного сечения трубопровода, при котором изменяют проходное сечение трубопровода частью протекаюидего ферромагнитного материала путем наложения на него магнитного поля, направленного перпендикулярно движению потока и регулируют расход, изменяя мощность магнитного поля 1.

Недостатком данного способа является невозможность включения подачи материала при малых расходах вследствие гистерезиса регулировочной характеристики. При этом, значение индукции, при котором включение подачи материала возможно, значительно меньше того значения индукции, при котором подача материала прекращается. Гистерезис регулировочной характеристики в

свою очерезь является следствием явления магнитного гистерезиса материала, трения и инерции.

Цель изобретения - повышение точности регулирования расхода ферромагнитного материала.

Указанная цельдостигается тем, что в способе по авт. св. № 290260 мощность магнитного поля изменяют путем установки ее первоначального значения, соответствующего максимальному расходу ферро.магнитного материала, а после окончания переходного процесса мощности магнитного поля устанавливают в соответствии с требуемым расходом.

Физическая сущность способа заключается в следующем. При отсутствии подачи (расход равен нулю) на материал воздействуют магнитным полем с максимальной индукцией, обеспечивающей надежное удерживание материала (конкретная величина

максимальной индукции зависит от конструкции, реализующей данный способ). Для включения подачи материала, например, при малом необходимом расходе, индукцию магнитного поля уменьщают до величины.

близкой или равной нулю. При этом воздействие магнитного поля на материал очень мало или вообще отсутствует (этот случай соответствует максимальному расходу материала). Малая величина удерживающей силы обеспечивает начало подачи под действием силы тяжести материала. Как только начинается подача, т. е. преодолено влияние гистерезиса материала, трения и инерции, индукцию магнитного поля увеличивают до величины, соответствующей необходимому расходу. При необходимости регулирования расхода в процессе подачи или прекращение подачи производят соответствующими изменениями индукции.

В практическом случае, например, при регулировании расхода материала изменением- индукции результирующего магнитного поля постоянного магнита и электрической катушки, предлагаемый способ реализуют следующим образом. Для начала подачи материала, удерживаемого полем постоянного магнита, включают электрическую катущку на номинальное или близкое к номинальному напряжение. При этом магнитное поле постоянного магнита полностью или почти полностью нейтрализуется магнитным полем катущки, что соответствует максимальному расходу материала. Как только подача материала началась, напряжение на катущке уменьщают до величины, которая соответствует необходимому расходу. Все необходимые переключения, в том числе ввод выдержки времени между моментом включения подачи и переходом на необходимых расход материала, могут быть произведены с помощью известных электрических схем.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена регулировочная характеристика при регулировании расхода ферромагнитного материала изменением индукции воздействующего на материал магнитного поля; на фиг. 2 - временные характеристики способа; на фиг. 3 и 4 - примеры электрических схем, с помощью которых возможно осуществление предлагаемого способа.

Приведенная на фиг. 1 регулировочная характеристика представляет собой зависимость расхода материала от магн-итной индукции поля, воздействующего на материал. Стрелки на фиг. 1 показывают линии характеристики, по которым происходит регулирование при уменьшении величины индукции от В max ДО О и от О до Втах- При отсутствии подачи расход материала Q равен нулю, а индукция В-Вт. При уменьщении индукции происходит включение подачи при расходе равном Qz, а при дальнейщем уменьщении индукции до нуля расход увеличивается до Qmaa- При увеличении индукции прекращение подачи происходит при Вл. причем

B.J. В.а и, соответственно, Q Qi, зона между В4 в Вг (и соответственно между 0. и Оа) является зоной гистерезиса регулировочной характеристики, в пределах которой подача материала возможна, но прямое

включение подачи невозможно. По данному способу для работы в зоне гистерезиса включение подачи всегда производят при Q( и , например, при Qi (0,)Qmij(, и индукции, близкой к нулю, т. е. в зоне гарантированного включения подачи, а затем, как только подача начинается, устанавливают необходимый расход Qj в зоне гистерезиса регулировочной характеристики, вплоть до минимального расхода Q. При этом индукция увеличивается соответственно расходу.

Временные характеристики (фиг. 2) показывают протекание фазы включения процесса регулирования по предлагаемому

0 способу. Обозначение величин индукции и расхода здесь соответствуют обозначениям на фиг. 1. До момента времени tj подача отсутствует (Q О и В Виад). Включение подачи в момент ti производится при расходе QI , близком к максимальному Qras., .при

этом индукция имеет значение Е близкое к нулю. После начала подачи материала в момент tji устанавливают необходимый расход Qg в зоне гистерезиса регулировочной характеристики между значениями Qt, и Q...

0 Разность tji-tt может быть принята, например, равной 0,1 - 1 с. При необходимости в процессе подачи расход может быть изменен в пределах от Q max до Q.

На фиг. 3 и 4 показаны электрические схемы, с помощью которых воз-можна реализация предложенного способа при регулировании расхода материала из.аденением индукции результирующего магнитного поля постоянного магнита и электрической катущки.

0 Схема на фиг. 3 содержит постоянный магнит 1, электрическую катущку 2, реле с катушкой 3 и контактом 4, переменный резистор-задатчик расхода материала 5, кнопку включения подачи .материала с контактами 6 и 7, кнопку прекращения подачи материала с контакто.м 8.

В исходном состоянии схема отключена от источника питания, напряжение на катушку 2 не поступает, материал удерживается магнитным полем постоянного магниO та, т. е. расход равен нулю. Перед включением подачи поворотом рукоятки переменного резистора 5, щкала которого может быть проградуирована в единицах расхода, устанавливают необходимый расход. Затем включают кнопку включения подачи, при

этом замыкаются контакты кнопки 6 и 7, на катущку 2 через контакт 7 подается полное напряжение источника питания, что соответствует максимальному расходу материала, так как магнитное поле катушки полностью (или почти полностью) нейтрализует действие постоянного магнита. Одновременно через контакт кнопки 6 подается питание на катушку реле 3, замыкается контакт реле 4, блокируя контакт 6. После отпускания кнопки включения подачи ее контакты 6 и 7 размыкаются, и катушка 2 получает питание через замкнутые контакты 8, 4 и переменный резистор 5, положение рукоятки которого определяет напряжение, подаваемое на катушку, и, следовательно, расход материала. Таким образом, включение подачи при использовании схемы всегда производится на максимальном расходе, независимо от положения рукоятки переменного резистора-задатчика расхода. В процессе подачи расход меняют поворотом рукоятки резистора 5. Прекрашение подачи материала производят нажатием кнопки 8, при этом электрическая катушка 2 и катушка реле 3 отключаются от источника питания, схема возвраш,ается в исходное состояние, материал удерживается магнитным полем постоянного магнита. Для ввода выдержки времени в схему может быть введено реле времени.

Схема по фиг. 4 содержит постоянный магнит 1, электрическую катушку .2, переменный резистор-задатчик расхода 5, конденсатор 9, выключатель 10. Схема работает аналогично известной схеме форсированного включения электромагнитов постоянного тока. Для включения подачи материала устанавливают необходимый расход поворотом рукоятки резистора 5 в нужное положение и подключают схему выключателем 10 к источнику питания. В начальный момент включения сопротивление конденсатора 9 близко к нулю, и на катушку 2 подается практически полное напряжение источника питания, независи.мо от положения рукоятки резистора 5. По мере заряда конденсатора напряжение на катушке уменьшается и

ПО окончании заряда конденсатора определяется только значением сопротивления резистора 5. Таким образом, действие схемы по фиг. 4 в отношении воздействия магнитного поля за поток материала в момент

включения подачи аналогично действию схе.мы по фиг. 3.

При использовании схемы по фиг. 4 выдержка времени между моментом включения подачи и переходом на заданный расход материала происходит автоматически и определяется параметрами зарядной цепи конденсатора.

Использование способа регулирования расхода ферромагнитного материала обеспечивает включение подачи материала при

.минимально возможных для конкретных конструкций расходах, что расширяет область применения способа регулирования расхода изменением индукции магнитного поля, воздействующего на материал, и устраняет необходимость применения других

способов при переходе на малые расходы материала.

Формула изобретения

Способ регулирования расхода ферромагнитного материала по авторскому свидетельству jYo 290260, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, мощность магнитного поля изменяют путем установки ее первоначального значения, соответствующего максимальному расходу ферромагнитного материала, а после окончания переходного процесса мощность магнитного поля устанавливают в соответствии с требуемым расходом.

Источники информации, принятые во з имание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР К 290260/ кл. G 05 D 7/06, 1973 (прототип).

а в

8 ff/nax В

l Hdt/нция

ornox

в I л

I «г

ь,

i-l il

Время

Вреня Фи,.2

N S

Фиг.З

ФигЛ