Устройство для моделирования процесса движения вязких материалов в червячных машинах Советский патент 1980 года по МПК G06G7/75 

ный коэффициент, выход первого интегратора является вторым выходом устройства.

Функциональная схема устройства показана па чертеже.

Устройство содержит интеграторы 1, 2, 3, блоки умножения на неременный коэффициент 4, 5, 6 и блок деления перемеппых 7.

На три входные клеммы, а с них на входы интегратора 1 и блоков умполсения 4 и 6 подаются напряжения, пропорциональные расходу материала на входе в машину GBX, частоте вращения червячного вала со и сопротивлению К выгрузного устройства. На второй вход интегратора 1 с выхода блока умножения 6 подается напряжение, пропорциональное расходу материала на выходе из машины. На второй вход блока умножения 6 с выхода интегратора 3 подается напряжепие, пропорциональное давлению материала перед выгрузным устройством. Напряжение на выходе интегратора 1, имитируюш,ее величину заполнения машины материалом, подается на второй вход блока умножения 4 и первый вход блока умножения 5. На второй вход блока умножения 5 подается с выхода блока деления 7 напряжение, пропорциональное скорости движения материала в машине. На входы интегратора 2 подаются; с выхода блока умпожения 5 - напряжение, пропорциональное силе вязкого сдвига, с выхода блока умножения 4 - ианряжение, пропорциональное силе трения материала о поверхность червяка и цилиндра, с выхода интегратора 3-.напряжение, пропорциональное силе противодавлеиия. На вход делимого блока делепия 7 с выхода интегратора 2 подается напряжение, пронорциональное моменту количества движения материала, па вход делителя - напряжение с выхода интегратора 1, пропорциональное величине заполнения машины материалом. На входы интегратора 3 подаются: с выхода блока умножения 6 - напряжение, иропорциональное расходу материала на выходе из машины, с выхода блока деления 7 - нанряжение, пропорциональное текущему значению расхода материала в машине. Выходные клеммы устройства соединены с выходами интеграторов 1 и 3.

Таким образом, на входные клеммы устройства подаются напряжения, пропорциоршльные расходу материала на выходе в машину GBX, частоте вращения червячного вала (О н сопротпвлению К. выгрузиого устройства, а с выходных клемм снимаются напрял ения, пропорциопальные величине / заполнения машины материалом и давлению Р материала неред выгрузным устройством.

Устройство работает следующим образом.

Нреднолржим, необходимо снять статические и динамические характеристики по каналам «частота вращения - величина заполнения и «частота вращения - давление

перед выгрузным устройством. Убедившись, что значения всех нанряжений не изменяются во времени, т. е. что в устройстве не нротекает переходный нроцесс, изменим (например, увеличим) напряжение ш. Нри этом нанряженне на выходе блока умножения 4 безынерционно возрастает на такую же величину. Нанряженне на выходе интегратора 2, охваченного обратной связью через блок делення 7 и блок умножения 5 также возрастает. Выходной сигнал интегратора 3, обладающего большим коэффьциентом усиления, возрастает иастолько быстро, что разность между нанряжениями,

поступающнмн с выхода блока делення 7 (расход материала до выгрузного устройства) и с выхода блока умножения 6 (расход материала после выгрузного устройства), в переходном режиме нрактнчески равна

нулю.

Нанряженне GBX на входной клемме остается неизменным, напряжение на выходе блока умноження 6.возрастает, а напряжение на выходе интегратора 1 начинает

надать. Аналогично начинает снижаться ианряженне на выходе блоков умножения 4 и 5 и т. д.

Конечным результатом будет выравнивание нанря кений GBX на входной клемме, на

выходах блока деления 7 и блока умножения 6, имитирующих расходы материала на входе в машину, в самой машине и на выходе из выгрузного устройства. При этом нанряжение на выходе интегратора 1 снизнтся, что имитирует уменьшенне величины занолнення машины при увеличенной скоростн вращення червяка. Нанряжение на выходе интегрального усилителя 3 вернется к нрежнему значению, что соответствует

прежнему значению давлення в новом статическом режиме работы машины.

Таким образом, устройство ноказывает, что при увеличении частоты вращения в переходном режиме меняются все параметры

червячпой машнны - нроизводительность, давленне и величина заполнения. Но окончании нереходного процесса производительность и давленне возвращаются к прежним значениям, а величина занолнения приннмает новое, уменьшенное значение, что соответствует физической картине процесса.

Аналогично можно снять и другие характеристики при воздействии на расход матернала на входе в машину и нрн воздействии

на сонротивленне выгрузного устройства.

Нримененне устройства позволяет рассчитывать параметры работы червячной машины (частоту вращения червяка н сонротивленне выгрузного устройства) нри изменеНИИ нронзводительности технологнческой линии, в которую входит червячная машина, или нри изменении физико-механических свойств перерабатываемого материала. Кроме того, устройство позволяет выбрать оптимальный pesiHM работы червяч-5

ной машины, обеспечивающий заданное качество перерабатываемого продукта при минимальных энергозатратах.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса движения вязких материалов в червячных машинах, содержаш,ее три интегратора, три блока умножения на .переменный коэффициент и блок деления переменных, первый вход первого интегратора является первым входом устройства, выход первого интегратора соединен с первым входом блока деления переменных, отличающееся тем, .что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения статических и динамических характеристик процесса, в нем выход первого интегратора подключен к первым входам первого и второго блоков умножения на переменный коэффициент, второй вход первого блока умножения на переменный коэффициент является вторым входом устройства, второй вход второго блока умножения на переменный коэффициент подключен к выходу блока деления переменных, второй вход которого

соединен с выходом второго интегратора, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго блоков умножения на переменный коэффициент соответственно, третий вход второго интегратора соединен с выходом третьего интегратора и является первым выходом устройства, первый вход третьего интегратора соединен с выходом блока деления переменных, второй вход третьего иитегратора соединен с выходом третьего блока умножения на переменный коэффициент, первый вход которого является третьпм входом устройства, второй вход третьего блока умножения на переменный коэффициент соединен с первым выходом устройства, второй вход первого интегратора соединен с выходом третьего блока умножения на переменный коэффициент, выход первого интегратора является вторым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР JVg 402884, кл. G 06G 7/48, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 595747, кл. G 06G 7/75, 1973 (прототип).

сВ:

J/ LZirr