Способ весового непрерывногодОзиРОВАНия СыпучиХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01G11/14 B65G67/06 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к весовому непрерывному дозированию сыпучих материалов, например, в железнодорожные полувагоны. Известен способ загрузки железнодорожных полувагонов, заключающийся в измерении количества прошедшего че рез весоизмеритель материала, опреде лении момента набора заданной дозы и выдаче управляющего сигнала на затво загрузочного механизма с задержкой времени, равной времени транспортного запаздывания материала от места установки весоизмерителя до затвора 1. Однако известный способ не учитывает время срабатывания затвора и изменение времени транспортного запа дывания, а поэтому не обеспечивает требуемую точность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо соб весового непрерывного дозирования сыпучих материалов, преимущественно угля, при конвейерной погруз-ке в железнодорожные полувагоны, заключгиощийся в измерении и интегрировании мгновенной производительности, определении момента набора заданной дозы и выдаче управляющего сигнала на привод затвора с задержкой на номинальное время транспортного запаздывания и время срабатывания затвора 2 . Недостатком устройства является неудовлетворительная точность, обусловленная тем, что произбодительность конвейера, скорость ленты и параметры, влияющие на время срабатывания затвора, например давление в пнввмосети, отклоняются от номинальных значений, по которым определено время задержки. Цель изобретения - повышение точности дозирования. Поставленная цель достигается тем, что после набора заданной дозы измеряют фактическую производительность конвейера, отклонение скорости конвейера от номинальной и отклонение от номинальных значений параметров, влияющих на время срабатывания затвора, по результатам измерений, корректируют время задержки управляющего сигнаша на привод затвора, причем для корректировки времени задержки с момента набора заданной дозы непрерывно формируют вспомогательный постоянный сигнал, который интегрируют с заданным масштабным коэффициентом, одновременно непрерывно формируют и алгебраически суммируют сигналы, пропорциональные умноженным на масштабный коэффициент значениям номинальнохх запаздывания и приращений времени запаздывания в результате отклонения параметров от номинальных значений, а команду на переключение затвора выдают в момент равенства проинтегрированного вспомогательного сигнала и ал гебраической суммы сигналов. На фиг. 1 приведены графики зависимости требуемого приращения запазды вания переключения затвора погрузочно го механизма от отклонения производительности конвейера и от давления в пневмосети привода затвора; на фиг. 2 - принцип форкшрования сигнала на переключение потока материала} на фиг. 3 - вариант устройства для реализации способа. Поскольку весоизмеритель (конвейер ные весы), всегда расположен на некотором расстоянии от механизма погрузки, то после набора дозы часть ма теригша еще находится на ленте конвейера и в механизме погрузки (бунке ре) , и перемещается в загружаемый ва гон. Поэтому команда на переключение затвора после набора дозы подается с задержкой, учитывающей транспортные запаздывания и время переключения затвора. В общем случае требуемый временно сдвиг (время задержки сигнала) Д t определяется выражением д tn + At - требуемая задержка при где д t.номинальных значениях производительности конвейера, скорости ленты и давления в пневмосети; -отклонение времени задер ки относительно At, пр наличии от,клонения произ водительности конвейера и давления в пневмосети от номинальных значений; отклонение времени задер W жки при наличии отклонения скорости движения ле ты от номинального значе ния. где 1 - расстояние от весоизмерител до,загрузочного бункера; Vj, - номинальная скорость движения ленты погрузочного конвейера;ikV - отклонение фактической скорости от номинальной. Отклонение времени задержки Д , определяют по графикам (фиг. 1), соответствующим характеристике затвора с пневмоприводом. По оси абсцисс отсчитывают отклонение uQ фактическсэй производительности конвейера от номинального значения, кривые А, в, С соответствуют различнЕлм значениям 4авления в пневмосети привода затвора. Графики строят по экспериментальным .данным или рассчитывают в соответствии с известной методикой. (Дан-; ные графики приведены применительно к пневмоприводу погрузочного устройства роторного экскаватора СРс(к)470). Значения производительности конвейера, скорости ленты и давления в пневмосети колеблются в сутиествующих пределах, особенно первый из этих параметров, поэтому величина А изменяется, что необходимо учитывать. На фиг. 2 оси координат соответствуют напряжению сигналов U и времени t с момента набора дозы. Прямая И выходной сигнал интегратора, на вход которого подают вспомогательный постоянный сигнал. Постоянную времени интегратора принимают в раза большей интервала времени i что исключает его работу в зоне насыщения. При постоянном входном сигнале выходной сигнал интегратора линейно нарастает во времени, его можно ,характеризовать определенным масштабным коэффициентом К, равным отношению любого текущего значения к соответствующему времени t. Отметим на прямой И точку М, абсцисса которой соответствует л tpi, т. е. номинальному запаздыванию, определяемому для номинальных значений производительности конвейера, Q, скорости ленты V и давления в пнев мосети Р, при этих номинальных значениях параметров A-tp, 0; л tpj. 0и Atr,o Atn- Очевидно, что ордината точки М равна значению запаздывания А tf,, умноженному на масштабный коэффициент К. Если при погрузке с указанными номинальными параметрами сформировать постоянный сигнал U Клt (прямая N), и непрерывно сравнивать его с вьлходным сигналом интегратора, то момент выдачи команды на переключение затвора можно зафиксировать в момент равенства этих двух сигналов; именно этот момент соответствует запаздыванию . по отношений к моменту набора дозы (начало координат). Прямая Д - сфор1 шрованный сигнал, равный произведению масштабного коэффициента К на алгебраическую сумму сигналов дсгю Д п т. е. для таких параметров Q и Р, при которых А tno 7 (сигнал О как бы сдвигают вверх от сигнала N). Прямая. Е - сформированный сигнал, равный произведению масштабного коэффициента К на алгебраическую сумму сигналов л tno и tn + Д,, когда скорость ленты соответствует номи/нальной и л tfic О, а Atp, имеет знак противоположный Atr, , т. е. Мп (сигнал Е как бы сдвинут вниз от сигнала N) . Сигнал, изобра женный пунктирной прямой, отличается от прямой Е тем, что в сумме д tpo имеются все три составляющие t, д tnii. и д Во всех случаях момент выдачи команды на переключение затвора может быть установлен в момент равеиства соответствующего си нала D (или Е, или соответствующего пунктирной прямой) и выходного сигна ла интегратора. Устройство для реализации способа содержит погрузочный конвейер 1, бун кер 2 с пневмоприводом 3 и затвором 4, конвейерные весы с датчиком 5 погонной нагрузки, датчиком 6 скорости движения ленты и вычислителем 7 мгно венной производительности, вычитающи счетчик 8, индикатор 9, ключ 10 ввод дозы, блок 11 задания дозы, блок 12 памяти, ключи 13 и 14, интегратор 15 сумматор 16, нуль-орган 17, блок 18 зёщания номинальной производительности, блок 19 сравнения номинального и текущего значений производитель ности погрузочного конвейера, нелинейный блок 20, блок 21 регулировани коэффициента усиления, датчик 22 дав ления, блок 23 Зс1держки текущего зна чения сигнала производительности, блок 24 задания номинальной скорости движения ленты, блок 25 сравнения но минального и текущего значений скоро ти, датчик 26 положения затвора. Устройство работает следующим образом. Горную массу с конвейера 1 направ ляют в очередной вагон (первый) чере бункер 2. С помощью датчика 6 измеря скорость ленты конвейера 1, с помощь датчиков 5 и 6 и вычислителя 7 мгновенную производительность конвейера и с помощью счетчика 8 - количество горной массы, прошедшей через конвейерные весы. В вычитающий счетчик 8 через ключ 10 вводят массу дозы, которая должна быть погружена в вагон. Момент равенства нулю показаний счетчика 8 запоминает блок 12 па мяти, тем самым определяют момент на бора дозы на данный вагон. С этого момента начинают отсчет новой дозы и устанавливают запаздывание переключения пневмопривода 3 затвора 4, требуемое из-за насовпадения точки установки датчика 5 с точкой переключения затвора 4, ис этим запаздыванием переключают затвор 4. Особенностью предлагаемого способа являются операции по установлению момента переключения затвора 4. Для этого предварительно устанавливают значение номинального запаздывания At, требуемого при номинальных значениях Параметров производительности конвейера, скорости его ленты и давпения в пиевмосети, которое вводят в сумматор 16. Поиле набора дозы иэмерйют датчиком 22 фактическое давление в пневмосети, а в блоке 19 определяют отклонение фактического значения производительности конвейера от номинального, которое блоком 18. С помощью нелинейного блока 20, отрабатывающего характеристику пневмопривоА-i затвора, и блока 21 по отклонению фактической производительности конвейера от номинальной и фактическому давлению в пневмосети устанавливают значение приращения времени запаздывания д 1, переключения затвора 4 относительно номинального запаздывания. В блоке 25 определяют значение приращения времени запаздывания & tfjj;, пропорциональное отклонению фактической скорости ленты от номинальной. Значения этих приращений непрерывно подают на вход сумматора 16. С момента набора дозы на выходе блока 12 памяти формируют вспомогательный опорный сигнал постоянной амплитуды, который через ключ 14 подают на интегратор 15. Выходной сигнал интегратора линейно нарастает, он характеризуется определенным масштабным коэффициентом К, равным Отношению любого значения выходного сигнала и, , к соответствующей продолжительности интегрирования . Выходной сигнал интегратора 15 также подаг ют на вход сумматора 16, в котором выполняют следующие операции: алгебраически складывают три сигнала, равные умноженным на масштабный коэффициент значениям номинального запаздывания ДГп и приращений коррекции времени запаздывания д и btpc от несовпадения фактических и номинальных значений производительности кои-. вейера, давления в пневмосети и скорости ленты, и сравнивают эту алгебраическую сумму трех сигналов с выходным сигналом интегратора, вычитая последний из указанной алгебраической сумю. Когда эта разность станет равной нулю, срабатывает нуль-орган 17, устанавливающий момент выдачи команды на переключение затвора. Момент переброса затвора 4 фиксируется датчиком 26, выходной сигнал которого через ключ 13 возвращает блок памяти 12, а, следовательно, все устройство в исходное состояие. Вторым выходным сигналом ключа 13 снимается напряжение с интегратоа 15. Таким образом, предлагаемый спооб позволяет повысить точность зарузки вагонов за счет более точноо определения времени задержки сигала после набора дозы, поступающео на привод затвора загрузочного меанизма.

Формула изобретения

Способ весового непрерывного дозирования сыпучих материалов, преимущественно угля, при конвейерной погрузке в железнодорожные полувагоны, заключающийся в измерении и интегрировании мгновенной производительности, определении момента набора заданной дозы и выдаче управляющего сигнала на привод затвора с задержкой на номинальное время транспортного запаздывания и время срабатывания затвора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после набора заданной дозы измеряют фактическую производительность конвейера, отклонение скорости конвейера от номинальной и отклонение от номинальных значений параметров, влияющих на время срабатывания затвора, по результатам измерений корректируют время задержки управляющего сигнала на привод затвора, причем для

корректировки времени задержки с момента набора заданной дозы непрерывно формируют вспомогательный постоянный сигнал, который интегрируют с заданным масшабным коэффициентом. Одновременно непрерывно Лормируют и алгебраически суммируют сигналы, пропорциональные умноженным на масштабный коэффициент значениям номинального запаздывания и приращений времени запаздывания в результате отклонения параметров от номинальны значений, а команду на переключение затвора выдают в моменг равенства проинтегрированного вспомогательного сигнала и алгебраической суммы сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 673570, кл. В 65 G 67/00, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 659489, кл. В 65 G 67/06, 1976 (прототип).

uinK.C

Фиг.З