Виброгрохот Советский патент 1980 года по МПК B07B1/40 

(54) ВИБРО ГРОХОТ

I

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в процессах сепарации материалов, осуществляемых в обогатительной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный грохот с прямолинейными вибрациями рабочего органа, содержаш.ий два кинематически и электрически не связанных между собой дебалансных вибратора, вращаюшихся в противоположные стороны. Установка двух вибраторов позволяет за счет рассредоточения возмущающего усилия уменьшить динамические нагрузки на приводные механизмы, а также обеспечивает направленные прямолинейные вибрации грохота за счет явления самосинхронизации, при котором оба вибратора враш,аются синхронно и синфазно 1.

Однако устройство обладает низкой эксплуатационной надежностью, обусловленной наличием в дебалансных вибраторах подшипниковых узлов, подверженных высоким динамическим нагрузкам.

Известен виброгрохот, включающий корпус с ситом, соединенным с двумя электромагнитными вибровозбудителями. Применение электромагнитных вибровозбудителей в указанных, грохотах обеспечивает прямолинейные вибрации без промежуточных механизмов и подшипниковых узлов 2.

Однако для получения в каждый момент 5 времени суммарной мощности обоих вибровозбудителей необходимо обеспечение синхронно-синфазного режима их работы.

При использовании электромагнитных вибровозбудителей самосинхронизация не реализуется, а синхронность обеспечивается 10 питанием вибровозбудителей от общей сети переменного тока. Синфазный же режим возможно осуществить принудительным управлением вибровозбудителями. Однако в изветсных грохотах такое управление отсутствует, что не позволяет реализовать суммарную мощность вибровозбудителей и нарушает технологический режим грохочения.

Цель изобретения - обеспечение синфазного режима работы вибровозбудителей.

Поставленная цель достигается тем, что 20 виброгрохот снабжен блоком принудительного синфазного возбуждения, содержащим два тиристорных источника питания вибровозбудителей, два блока управления тиристорами, два датчика вибрации, два усилителя-ограничителя, три интегратора, охваченных разрядными ключами, два элемента cpai нения, элемент ИЛИ, генератор разрядных импульсов и задатчик начальной фазы, причем выходы датчиков вибрации через соответствующие усилители -ограничители и интеграторы подключены к элементу ИЛИ и ко входам первого элемента сравнения, выход которого через третий интегратор подключен к одному из входов второго элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход задатчика начальной фазы и через последовательно соединенные первый блок управления и первый тиристорный источник питания первый вибровозбудитель, а выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные второй блок управления и второй тиристорный источник питания подключен ко второму возбудителю, при этом выход второго блока управления через последовательно соединенные генератор разрядных импульсов и один из разрядных ключей подсоединен ко входу и выходу третьего интегратора, а выход элемента ИЛИ через второй и третий разрядные ключи подключен соответственно ко входам и выходам первого и второго интегратора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства виброгрохота.

Виброгрохот включает корпус 1, приемное окно 2, сито 3, поперечные рейки 4, толкатели 5, плиты 6, упругие элементы 7, первый электромагнитный вибровозбудитель 8, второй электромагнитный вибровозбудитель 9, разгрузочные окна 10 и 11.

Блок принудительного синфазного возбуждения содержит первый тиристорный источник 12 питания, первый блок 13 управления тиристорами, второй тиристорный источник 14 питания, второй блок 15 управления тиристорами, задатчик 16 начальной фазы, .первый датчик 17 вибрации, второй датчик 18 вибрации, первый усилитель-ограничитель 19, второй усилитель-ограничитель 20, элемеитИЛИ 21, первый интегратор 22, первый разрядный ключ 23, второй интегратор 24, второй разрядный ключ 25, первый элемент 26 сравнения, третий интегратор 27, второй элемент 28 сравнения, генератор 29 разрядных импульсов, третий разрядный ключ 30.

Виброгрохот работает следующим образом.

Обрабатываемый материал загружается в корпус 1 через приемное окно 2 и поступает на сито 3, натянутое на поперечные рейки 4. Сито через толкатели 5 и плиты 6, установленные на упругих элементах 7, соединено с электромагнитными вибровозбудителями 8 и 9, которые сообщают ситу направленные прямолинейные колебания. После сепарации материал отводится через разгрузочные окна 10 и 11.

Для обеспечения синхронности колебаний вибровозбудителей они питаются от общей сети переменного тока, причем первый вибровозбудитель подключен к сети через первый тиристорный источник 12 питания и первый блок 13 управления тиристорами, а второй вибровозбудитель 9 - через второй

тиристорный источник 14 питания и второй блок 15 управления тиристорами. Тиристорные источники 12 и 14 питания формируют однополупериодные импульсы питания вибровозбудителей 8 и 9, при этом колебания сита осуществляются с частотой, равной частоте питающей сети. Тиристоры источников 12 и 14 открываются импульсами, которые поступают с блоков 13 и 15 управления тиристорами, причем в зависимости от сдвига импульсов по отнощению к началу полупериода изменяется и фаза колебаний вибровозбудителей 8 и 9. Из-за инерционности, присущей вибровозбудителям, их колебания проис ходят по законам, близким к гармоническим, а сами колебания отстают по фазе.

0 Особенностью работы двух вибровозбудителей, установленных на общем сите, является то, что даже при одной и той же первоначально заданной фазе колебаний, установленной задатчиком 16 начальной фазы, колебания возбудителей сдвигаются между

собой на некоторый угол ip, зависящий от нагрузки, приходящейся на каждый вибровозбудитель, разброса характеристик вибровозбудителей и других факторов. Наличие ненулевого фазового сдвига (f приводит к тому, что максимальная суммарная мощность вибровозбудителей не передается ситу и интенсивность процесса сепарации материала снижается.

Колебания для обеспечения синфазности вибровозбудителей, воспринимаются пер5 вым датчиком 17 вибрации, вторым датчиком 18 вибрации и далее преобразовываются таким образом, чтобы сформировался корректирующий сигнал, зависящий от угла фазового сдвига ф

Пусть, например колебания второго виб ровоз удителя отстают на угол «JJOT колебаний первого вибровозбудителя, т.е. , поступают соответственно на входы первого и второго усилителей-ограничителей 19 и 20, тогда на выходах усилителей-ограничителей

j формируются последовательности прямоугольных импульсов, имеющих одинаковую амплитуду. Длительность импульсов составляет половину периода частоты, колебаний вибровозбудителей. Напряжение с выхода усилителя-ограничетеля 19 поступает на первый вход элемента ИЛИ 21 и на вход первого интегратора 22, охваченного первым разрядным ключом 23, а напряжение с выхода второго усилителя-ограничителя 20 - на второй вход элемента ИЛИ 21 и на выход второго интегратора 24, охваченного вторым раз рядным ключом 25.

Элемент ИЛИ 21 управляет работой разрядных ключей 23 и 25, следовательно, определяет длительность процесса интегрироваНИИ сигналов интеграторами 22 н 24. Длительность же импульсов Напряжения на выходе элемента ИЛИ 21 определяется интервалом положительности импульсов. При этом разрядные ключи 23 и 25 разомкнуты при наличии напряжения на выходе элемента ИЛИ 21 и замкнуты при его отсутствии.

Возрастание напряжения на выходе первого интегратора 22 начнется раньше, чем возрастание напряжения на выходе второго интегратора 24. Так как возрастание напряжения на выходах интеграторов 22 и 24 заканчивается при достижении задних фронтов импульсов, а работа интеграторов заканчивается при достижении заднего фронта импульсов на выходе элемента ИЛИ 21, напряжение на выходе первого интегратора 22 представляет собой последовательность импульсов, имеющих форму прямоугольной трапеции, а напряжение на выходе второго интегратора 24 - последовательность импульсов, имеющих форму прямоугольного треугольника.

Напряжения с выходов интеграторов 22 и 24 поступают на входы первого элемента 26 сравнения, в котором осуществляется вычитание напряжения из напряжения. В результате на выходе элемента 26 сравнения формируется последовательность импульсов, имеющих форму равнобокой трапеции.

Характерной особенностью одного трапецеидального импульса является то, что его площадь

Рjrji« t

S jKwtdwt+jKfdu) )

-

прямо пропорциональна углу фазового сдвига ф между колебаниями (к - постоянный коэффициент наклона боковых сторон трапеции). Следовательно, интегрирование одного трапецеидального импульса приводит к формированию напряжения, установившееся значение которого пропорционально углу фазового сдвига у. В предлагаемом виброгрохоте это значение используется в качестве сигнала рассогласования по углу ф.

Для формирования указанного сигнала выход первого элемента 26 сравнения подключен к третьему интегратору 27, на выходе которого формируется соответствующее напряжение. Во втором элементе 28 сравнения это напряжение алгебраически суммируется с напряжением, поступающим от задатчика 16 начальной фазы, причем окончательное корректирование фазы колебаний одного из вибровозбудителей происходит при достижении установившегося значения напряжения.

Для корректирования фазы колебаний одного из вибровозбудителей, т.е. для обеспечения синфазности колебаний обоих вибровозбудителей, выход второго элемента 28 сравнения подключен ко второму блоку 15 управления тиристорами, который уменьшает угол открытия тиристоров второго тиристорного источника 14 питания. Это приводит к изменению фазы колебаний и синфазному движению обоих вибровозбудителей.

Одновременно с корректированием фазы колебаний второго вибровозбудителя сигнал со второго блока 15 управления тиристорами через генератор 29 разрядных импульсов поступает на третий разрядный ключ 30, который разряжает интегратор 27, подготавливая его для корректирования фазы колебаНИИ в следующем периоде.

Таким образом, использование дискретного принципа обеспечения синфазности колебаний вибровозбудителей одновременно с относительной простотой его выполнения приводит к высокому быстродействию переходных режимов в виброгрохоте.

Если по каким-либо причинам колебания второго вибровозбудителя опережают на угол ff колебания первого вибровозбудителя, т.е. , то процессы в виброгрохоте протекают аналогично. Различие лищь в том, что из-за изменения знака угла изменяют знак последовательности импульсов. Это приводит к изменению фазы колебаний второго вибровозбудителя в другую сторону и синфазному движению обоих вибровозбудителей.

Синхронно-синфазный режим работы вибровозбудителей обеспечивает интенсификацию процессов сепарации в зависимости от вида материала на 25-40%.

Формула изобретения

Виброгрохот, включающий корпус с ситом, соединенным с двумя электромагнитными возбудителями, отличающийся тем, что с целью обеспечения синфазной работы вибровозбудителей, он снабжен блоком принудительного синфазного возбуждения, содержащим два тиристорных источника питания вибровозбудителей, два блока управления тиристорами, два датчика вибрации, два усилителя-ограничителя, три интегратора, с разрядными ключами, два элемента сравнения, элемент ИЛИ, генератор разрядных импульсов и задатчик иачальной фазы, причем выходы датчиков вибрации через соответствующие усилители-ограничители и интеграторы подключены к элементу ИЛИ и ко входам первого элемента сравнения, выход которого через третий интегратор подключен к одному из входов второго элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход задатчика Начальной фазы и через последовательно соединенные первый блок управления и первый тиристорный источник питаиия первый вибровозбудитель, а выход

второго элемента сравнения через последовательно соединенные второй блок управления и второй тиристорный источник питания подключен ко второму возбудителю, при этом выход второго блока управления через после