Устройство для автоматическойпОгРузКи СыпучиХ гРузОВ ВдВижущиЕСя ТРАНСпОРТНыЕ СРЕдСТВА Советский патент 1981 года по МПК B65G67/22 

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочному оборудованию и может быть использовано для автоматической дозированной бункерной погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства, например железнодорожные вагоны.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматической погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства, содержащее загрузочный узел, блок весового контроля, включающий в себя датчик веса, соединенный со счетчиком весовых отклонений, датчик и регулятор скорости движения транспортных средств, блок управления и коммутатор.

В этом устройстве после загрузки транспортного средства, например, сравнивают с заданной величиной и при наличии разницы формируют сигнал на соответствугацее изменение скорости движения вагонов |1Д

Однако поскольку управление скоростью основывается на информации, полученной по уже загруженному вагону, то любое изменение величины потока сыпучего материала при загрузке следующего вагона, а также любое

изменение ско{)ости по сравнению с заданной приводит -к увеличению погрешности дозирования. Кроме того, регулирование скорости движения транспортных средств в этом устройстве релейное двухпозидионное ( уменьшить скорость, увели шть скорость), что также значительно снижает скорость загрузки и, следовательно, эффективность использования емкости транспортных средств. Ктому же регулирование загрузки каждого последующего вагона по предыдущему не позволяет осуществлять регулирование загрузкй составов с .разнотипными вагонами, которые преимущественно используются на практике.

Цель изобретения - повышение точности загрузки и эффективности использования каждого транспортного средства в транспортной цепи.

Эта цель достигается тем, что устройство для гвтоматической погрузки .сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства снабжено узламк отбора и досыпки груза, регуляторами и измерителями производительности отбора и досыпки груза, блоком задания, датчиком наличия транспортного средства под узлами отбора и досыпки груза, счетчиком транспортных средств н блоком распределения, а в блок весового контроля введены по количеству транспортных средств в транспс тной цепи дополнительные счетчики весовых отклонений, регистр типов транспортных средств, анализаторы вида весовых отклонений, причем .выходы счетчиков весовых отклонений регистров типов транспортных средств анализаторов вида весовых отклонений и счетчика транспортных средств под ключены ко входам коммутатора, выхо ды которого непосредственно и через блок задания подключены ко входам блока управления, другие входы которого соединены с выходами датчика наличия, подключенного к счетчику транспортных средств, датчика скоро ти, соединенного с регулятором скорости, и измерителей производительности отбора и досыпки груза, котор связаны с блоком распределения и со ответствующими регуляторами произво дительности отбора и досыпки груза, выходы блока управленияподсоединены к регуляторам скорости и производительности отбора и досыпки груза и блоку задания, выходы блока распределения связаны со входами счетчиков весовых отклонений, а входы - с выхо дами счетчика транспортных средств. Кроме того, блок зада.ния включает в себя интегра.тор преобразователь кодов, сумматор, переключатель и мнсжительно-делительный узел, причем входы интегратора, переключателя и множительно-делительного узла соединены с выходами блока управления, другие входы переключателя и входы преобразователя кодов соединены с выходами коммутатора, выход множительно-делительноГо узла соединен со входомблока управления, выходы переключателя непосредственно, а выходы преобразователя кодов интегратора через сумматор и переключатель соединены со входом множительно-делительного узла. На чертеже изображена функциональ ная схема устройства для автоматичес |КСй погрузки салпучих грузов в дви;хувщеся транспортные средства. Устройство содержит загрузочный узел 1, например в виде одного бункера или ряда бункеров, узел 2 отбора груза, например роторного типа с приводом 3, узел 4 досыпки (дозирую/щий бункер) с гфиводом 5, блок 6 ве сового контроля, блок 7 распределе.ния, счетчик8 транспортных средств (вагонов) 9,1-9.п в транспортной цепи (составе), датчик 10 наличия транспортного средства под узлами отбора и досыпки груза, коммутатор 11, блок 12,задания, блок 13 управления, регулятор 14 скорости, связан ный с приводом 15 маневрового механи ма 16, датчик 17 скорости, регуляторы 18, 19 производительности отбора и досыпки груза, связанные соответственно с приводами 3, 5 узлов отбора и дocып и груза, и измерители 20, 21 производительности отбора и досыпки груза. Блок 6 весового контроля включает в себя датчик веса (весы) 22, установленный на рельсовом пути после пункта погрузки, а также по числу транспортных средств 9.1 - 9.t1 в 1транспортной цепи реверсивные счетчики 23.1 - 23. п отклонений веса нетто каждого из транспортных средств относительно.их норм загрузки, регистры 24.1 - 24. п типов транспортных средств и анализаторы 25.1 - 25.П вида отклонений веса нетто от нормы загрузки. . Блок 12 задания содержит преобразователь 26 кодов, сумматор 27, интегратор 28, переключатель -29, множительно-делительный узел 30. Выходы счетчика 8 транспортных средств подключены к управляющим входам коммутора 11, к коммутируемым входам которого подключены выходы реверсивных счетчиков 23.1 - 23.П весовых отклонений, регистров 24.1 - 24. Ц типов TpaHcnopTtiux средств в транспортной цепи, анализаторов 25.1 - 25. П вида весовых отклонений. Счетные входы счетчиков 23.1 - 23.П подключены к выходам блока 7 распределения, управляющие входы которого подключены к выходам разрядов счетчика 8 тра 1спортных средств,-а переключаемые входы к выходам измерителей 20-21 производительности отбора и досыпки. Выход 31 коммутатора 11 подключен непосредственно к блоку 13 управления, выходы 32 - ко входу преобразователя 26 кодов блока 12 задания, а выходы 33 через переключатель 29 - к множите., ьно-делительнолу узлу 30 блока 12 задания. Выходы 26 преобразователя кодов и интегратора 28 через сумматор. 27 и переключатель 29 также подключены к множитеяьно-делительному узлу 30, выход которого в свою очередь подключен к одному из информационных входов блока 13 управления. В блоке 12 зёщания интегратор 28 функциональным входом подключен к выходу датчика 17 скорости, а входом сброса - к выходу датчика. 10 наличия транспорти 1х средств. К информационным входам блока 13 управления подключены также выходы датчика 10, связанного со счетчиком 8 транспортных средств, датчика 17 скорости и измерителей 20, 21 производительности отбора и досыпки груза, которые в свою очередь связаны с соответствующими регуляторами 14, 18, 19. Входы регуляторов 14, 18, 19 соединены с выходами блока 13 управления.

Датчик 17 скорости движения тракспортных средств может быть выполнен импульсным или частотным, например в виде частотного тахогенератора, связанного с одной из ведомых осей маневрового механизма 16 или же в виде радиолокационного измерителя скорости и т.д. Это позволяет упростить ряд эелементов устройства. Например, множительно-делительный узел 30 может быть выполнен в виде управляемого делителя частоты, у которого частотный вход эквивгшеитен первому входу умножения, частотный, выход эквивалентен входу узла 30, а второй вход умножения и вход деления подключены ко входам изменения коэффициента пересчета управляемого делителя частоты. Интегратор 28 и сумматор 27 могут быть реализованы; на вычитывающем счетчике, у которог счетный вход эквивалентен входу интегратора 28,входы установки начального кода эквивалентны выходам преобразователя 26 кодов, а вход разрешения установки начального кода эквивалентен второму входу интегратора 28.

Датчик 10 наличия транспортных средств может быть выполнен на основе акустических, радиоизотопных, фотоэлектронных или других элементо а зона его чувствительности должна быть совмещена с местом падения сыпучего груза з транспортное средство.

Измерители 20, 21 производительности отбора и досыпки груза могут быть выполнены как конвейерные весы с частотным выходом, установленные, например, на питателе-дозаторе узла досыпки или на конвейере роторного механизма узла отбора груза.

Блок 13 управления выполняет логические и переключательные функции а также может содержать пороговые элементы, 1-(а1ртроеннЫе на величину . пределов производительности, развиваемой приводами 3 и 5 узлов отбора и досыпки груза, и пределов скорости привода 15 маневрового механизма

Устройство работает следую1дим образом.

Транспортные средства 9.1 - 9.П транспортной цепи загружают под загрузочным узлом 1, и далее транспортная цепь перемещается в направлении, указанном стрелкой на чертеже. При этом вес каиодого транспортного средства вагона фиксируется в процессе движения датчиком 22 веса, и в соответствующих элементах блока 6 весового контроля накапливается повагонная информгщия по мер Прохождения транспортной цепи через датчик 22 веса.

При прохождении транспортного средства 9.1 через датчик 22 веса реверсивный счетчик 23.1 фиксирует

код абсолютного начального отклонения нетто транспортного средства относительно его нормы загрузки и зависимости от типа транспортного средства, кед которого хранится в регистре 24.1 первого транспортного средства, а анализатор 25.1 вида весового отклонения классифицирует величину и знак отклонения (недогруз, перегруз, норма).

В процессе дальнейшего движения транспортной цепи транспортное средство 9.1 достигает зоны чувствительности датчика 10 наличия транспортных средств. Под влиянием сигнеша с датчика 10 счетчик 8 транспортных

5 средств устанавливается в состояние 1, и тогда выходы его разрядов, подключенные к управляющим входам коммутатора 11, устанавливают его в такое состояние, при котором на его

0 выходе появляются сигналы, соответствующие информации о транспортном . средстве 9.1, т.е. подключаются выходы реверсивного счетчика 23.1 регистра 24.1 и анализатора 25.1. Циф5ровой код первой группы выходов 32 коммутатора 11, соответствукядий вы- . ходу регистра 24.1 типа транспортного средства 9.1 с помощью преобразователя 26 кодов преобразуется в цифровой код, соответствующий дли0не L транспортного средства 9.1 между крайними точками его загрузки (дпина L определяется конструктивными параметрами трансг. )ртных средств в соответствии с их типагли). Указан5ный цифровой код поступает иа один из входов сумматора 27. На второй вход сумматору 27 с интегратора 28 поступает величина, пропорционгшьная пути, пройденному транспортным

0 средством после срабатывания датчика 10 наличия транспортных средств, т.е. на выходе сумматора 27 можно дюлучить цифровой код, соответствующий длине L -5о V (t)dt, где действительная скорость транспортно5го средства, t - время незагруженной части транспортного средства. Цифрою; вой код второй группы выходов 3-3 коммутатора 11 соответствует выходу реверсивного счетчика 23.1 транспорт0ного средства 9.1, т.е. величине начального недогруза (или перегруза) дР транспортного средства 9.1, и совместно с выходной величиной сумматора 27 подается на переключающие

5 входы переключателя.29. Третья группа выходов 31 коммутатора 11, несущая информацию о виде отклонения веса нетто транспортного средства 9.1, через блок 13 управления подключает соответствующий регулятор 18 или 19

0 производительности отбора или досыпки. Если, например, транспортное средство9.1 имее.т перегрузку, то блок 13 выдает на вход регулятора

5 18 заданное значение Q. производительности отбора. В простейшем слу чае, если регулятор 18 или IS отрабатывает заданное идеально, что обе печивает равномерное распределение величины ДР ц догружаемого или отбираемого груза по длине L транспортного средства, величина С}з1 заданной производительности может быть определена по формуле где V - действительная скорость дв . жения транспортных средств - значение начального отклонения веса i-го транспортного средства от требуемог значения; L -Длина догружаемой части i-ro транспортного средства, опре деляемая преобразователем 26 кодов. Однако,поскольку элементам устро ства свойственно запаздывание,а регуляторы имеют ошибку между заданно Q-J4 действительной Q з производительностью, то отбор и досыпка груз в соответствии с выражением 1) не устраняет накопления оиибок регулирования. Для исключения указанного недостатка в закон регулирования вв дят интеграл, поэГому в общем случа величина заданной производительност определяется из выражения PHrI%il)d Vg{t)., (2 LrjVgWdt . где Q|, (t) - действительная произЧводительность. -JQ I, (t)dt: - величина, характе о ризугощая текущее значение недогруз 1 (или перегруза) :-tАР, L- f Vfj-(t)dt - текущее значение дл о. °ны HeAorps eHHOft ча ти транспортного средства. Реализация выражения (2J производится блоком 12 задания Однако функция блрка 12 шире, так как задание вырабатываемое этим блоком, должно изменяться в зависимости от режима работы всего устройства. Так например, если задание произ водительности (1з1 достигает предельных значений, нужно изменить режим работы устройства и задавать уже ско рость V-j движения транспортных средств э соответствии с выражени ем b,-JVglt di .{t) (3) PnrjQg Wdt Например, при большом перегрузе (недогрузе). йРщ производительность Q } узлов отбора или досыпки устанавливают на максимальную величину, а скорость с помощью блока 12 задания устанавливают в соответствии с выражением (3) . Режим работы устройства в целом опредепяется 13 управления. Выход блока 13 управления, подключенный ко входу 34 блока 12 задания, управляет переключением составляют.их на входе переключателя 29 для реализации выражения .(2) и (31 множительно-делительным узлом 30 в соответствии с режимом работы устройства. При этом на вход В блока 12 задания поступает из блока 13 управления величина от измерителей 20 или 21 или величина Vx от датчика 17 скорости движения транспортных средств в зависимости от работы режима. В первом режиме работы происходит регулирование производительности с помощью регуляторов 18, 19 при максимальном действительном значении скорости движения транспортных средств, во втором - регулирование скорости движения транспортных средств при максимальном де -ствительном значении производительности отбора или досыпки груза. В вырахсениях (2) и (З) величина ДР; (t) d t, т.е. величина текущего недогруза или перегруза t- го транспортного средства, определяется блоком 6 весового контроля с помощью блока 7 распределения, который .под воздействием управляющего сигнсша с выходов разрядов счетчика 8 транспортного средства подключает выход включенного регулятора 18 или 19 к счетным входам того реверсивного счетчика весовых отключений, КС орый соответствует догружаемому в данный момент транспортному средству. Так как, например,при отборе груза из транспортного средства 9.1 количество весовых импульсов, поступивших от измерителя 21 производительности отбора на вычитающий вход реверсивного счетчика 23.1, соответствует количеству сыпучего груза, отобранного из транспортного средства 9.1 узлом 2 отбора, то содержимое разрядов счетчика 23.1 (Соответствует величине ДР ДРщ ( t )d t . По мере отбора лишнего сыпучего груза из транспортного средства 9,1, содержимое разрядов счетчика уменьшается,и при достижении отклонением ДР нулевого (или допустимого-) значения анализатор 25 Л вида вырабатывает сигнал Норма, который через блок 13 управления отключает регулятор 18. { Таким -образом, вес нетто транспортного средства после прохождения.

его под узлами отбора и досыпки соответствует норме его загрузки. В процессе дальнейшего движения

транспортной цепи транспортное средство 9.2 попадает в зону чувствительности датчика 10. При этом содержимой счетчика 8 транспортных средств увеличивается на единицу и соответствует порядковому номеру 2. Коммутатор 11 подключает на свой вход информацию о транспортном средстве 9.2 со счетчика 23.2,. регистра 24.2 и анализатора 25.2 блока 6 весового контроля, а блок 7 распределения подключает выход измерителя 21 производительности досыпки (при недогрузе) к суммирующем входу счетчика 23.2 весовых отклонений транспортного средства 9,2. В процессе догрузки (досыпки 1 транспортного средства 9.2 блок 12 задания непрерывно вычисляет величину уставки регулятора 19 или регулятор 14 в зависимости от режима работы устройства), обеспечивая равномерную досыпку ДРл по длине (-2 транспортного средства 9.2. При достижении в счетчике 23.2 нулевого или допустимого значения весового отклонения анализатор 25.2 вида весового отклонения транспортного средства

9.2 также вырабатывает сигнал Норма, регулятор 19 отключается, и поток сыпучего груза в транспортное средство 9.2 прекращается.

Аналогичным образом осуществляется отбор или досыпка в другие транспортные средства транспортной цепи.

Таким образом, устройство для автоматической погрузки сыпучих гру303 в движущиеся транспортные средства за счет известных и новых блоков и узлов отбора и досыпки груза в указанной взаимосвязи позволяет полностью скомпенсировать перегруз или недогруз каждого транспортного средства в движущейся транспортной цепи в зависимости от его типа и, тем самым, значительно повысить точность загрузки и эффективность использования емкости каждого транспортного средства в транспортной цепи.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства, содержащее загрузочный узел, блок весового контроля, включающий в себя датчик веса, соединенный со счетчиком весовых отклонений, датчик и регулятор скорости движения транспортных средств, блох управления и коммутатор, от-,

личающееся тем, что, с целью повышения точности загрузки и эффективности использования каждого транспортного средства в транспортной цепи, оно снабжено узлгамк отбора и досыпки груза, регуляторами и измерителями производительности отбора и досыпки груза, блоком задания, датчиком наличия транспорт: кого средства под узлами отбора и досыпки груза, счетчиком транспортных средств и блоком распределения, а в блок весового контроля вбедены по количеству транспортных средств в транспортной цепи дополнительные счетчики весовых отклонений, регист5РЕЛ типов транспортных средств, анализаторы вида весовых отклонений, причем выходы счетчиков весовых отклонений , регистров типов транспортных средств, анализаторов вида вёсовых отклонений и счетчики транспор0тных средств подключены ко входам коммутатора, выходы которого непосредственно я через блок задания подключены ко входам блока управления, другие входы которого соединены с

5 выходами датчика наличия, подключенного к счетчику транспортных средств, датчика скорости, соединенного с регулятором скорости, и измерителей производительности отбора и досыпки .

0 груза, которые связаны с блоком распределения и соответствующими регуляторами производительности отбора и досыпки груза, выходы блока управления подсоединены к регуляторам ско5рости и производительности отбора и досыпки груза и блоку задания, выходы блока распределения связаны со входами счеттков весовых отклонений, а входы - с выходами счетчика транспортных средств.

0

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что блок задания включает интегратор, преобразователь кодов, сумматор, переключатель и множительно-делительный

5 узел, причем входы интегратора, переключателя и множительно-делительного узла соединены с выходами блока управления, другие входы переключателя и входы -Преобразователя кодов

0 соединены с выходами коммутатора, выход множительно-делительного узла соединен со входом блока управления, выходы переключателя непосредственно, а выходы преобразователя кодов

5 и интегратора через сумматор и переключатель соединены со входом множительно-делительного узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

К 347264, кл. В 65 G 67/00, 30.06.70 (прототип)..