Схема стабилизации технологических параметров экструдата

Союз Советских Сациалистнческих Республик(221 Заявлено 08.10,76 21) 2413715123-0с присоединением заявки-123) П р и ор и тетв Гасударственный хамите СССР(45) Дата опубликования описания 11.06(72) Авторы изобретения Н. Значковский, Ю. М. Осецкий, Аи И. 3, Онатий убра Заявител ХНОЛОГИЧЕСКРУДАТА 54) СХЕМА СТАБИЛИЗАЦ ПАРАМЕТРОВ2 Изобретение относится к области управления процессами переработки термопластов методами экструзии и являетс" усовершенствованием основного изобрете. ппя по авт, св.57 б 223.В основном изобретении описана схема стабилизации технологических параметров экструдата, содержащая экструдер с устройством стабилизированной запитки и формующей головкой, регуляторы температуры с измерительными термопарами, установленными в зонах нагрева 1 охлаж дения) экструдера, регулятор давления с установленным в формующей головке датчиком давления, причем выход регулятора давления через регулируемые элементы соединен с задающими цепями регуляторовтемпературы 11,1-1 едостаток известной схемы закл 1 очается в том, что она не обеспечивает автоматического выбора температурного режима экструзии при изменении оператором интенсивности запитки экструдера, т, е. заданного значения его производительности, что снижает качество готовых изделий.Кроме того, такая сх=ма не позволясг стабилизировать вязкость расплава в головках с переменным сопротивлением выходного формующего канала, к числу которых можно отнести головки для формоваппя гыдувных изделии с программнымуправлс 1;ием толпгиной заготовки,С целью повышения стабильности качества го-овых изделий известная схема ста 5 билизашти технологических параметровэкструдата по авт. св, 576223 дополнитель 110 с 1" абжена блоком ко 1 рекц 11 п давленияпо скорости вращения шнека экструдера,выход которого соединен со входом задания регулятора давления.Кроме того, блок коррекции давленияпо скорости вращения шнека экструдсрвыполнсн в виде последовательно соединенных тиристорного электропривода, датчика скорости вращения, задатчпка интенсивности запиткп и степенного преобразователя. Прп этом тпрпсторный электропрпвод п датчик скорости вращения установлены на валу шнека экструдера, В цепьобратной связи регулятора давления включено контактное устройство, механическисвязанное с задатчиком интенсивности заппткп. В формующей головке установленвторой датчик давления, последовательносоединенный с первым датчиком давления,причем его выход подключен ко входу регулятора давления,Схема стабилизации технологическихпараметров экструдата представлена нечертеже.Она содержит экструдер 1 с формующейголовкой 2, зонами нагрева 3 и устройстьом стабнлизированой запятки, реалпзо.ванным, например, за счет удлинения червяка 4 и цилиндра экструдера 1 до 25 - 80диаметров и использования в экструдерескорости вращения регулируемого тиристорпого электропривода 5 с датчиком б скорости вращения и задатчиком 7 интенсивности запитки, При этом последние с достаточной для практики точностью используются в качестве датчика и задатчика интенсивности запнтки экструдера 1. Возможно также получение стабилизированной за.нитки за счет установки над загрузочнойгорловиной 8 экструдера дозатора перераоатывасмого материала (на чертеже не по.казан) и работы экструдера в режиме голодного питания. В этом случае интенсивность запитки экструдера будет определяться производительностью дозатора (по сигналу датчика пли задатчпка производите;ь.ности дозатора).В зо 11 ах нагрева 3 корпуса экструдеравмонтированы термопары 9, подключенныек терморегулятораь 1 10, которые своимивыходамп П управля 1 от тепловой энергией,подводимой к соответствующим зонам на.грева 3. В формующей головке 2 могут бытьустановлены один или два датчика 12 и 13давления, выходы которых 14 и 15 подключены на вход 1 б регулятора 17 давления.Выход 18 последнего подключен через регу.лируемые элементы 19 к измерительно-задающим цепям (на схеме не показаны)терморег ляторов 10 таким ооразом, чтовыход 18 регулятора 17 давления можетизменять уставки температуры 1;, 1".поддерживаемые терморегуляторами 10 взонах нагрева 3 экструдера, Выход датчика6 скорости вращения экструдера 1 подключен через степенной преобразователь 20 кпзмерптельно задающей цепи (с задатчи.ком 21 и одним или двумя датчиками 12 и13,давления расплава регулятора 17 давления).В частном случае, приведенном на чертеже, выход 22 степенного преобразователя20 подключен в качестве источника пита.:;ия задатчика 21 давления,Регулятор 17 давления выполнен на опечационном усилителе 23 с входными резисторами 24 и 25 и охвачен КС-цепью 2 б и27 для получения пропорционально-интегрального закона регулирования. При необходимости возможно применение и болеесложных законов регулирования. Выходнойрезистор 28 устанавливает допустимый диапазон изменений выходного напряжения регулятора, что определяет допустимый диапазон регулирования температуры в зонахнагрева 3 относительно установленных 1;,1; при наладке схемы.Производительность экструдера задается огератором при помощи задатчика 7 интенсивности запитки. Благодаря большойдлине экструдера и тиристорному приводупроизводительость поддерживается постоянной с достаточно высокой точностью.Сигнал падения давления в формующей головке 2 в этом случае с достаточной дляпрактики точностью будет служить оценкойвязкости расплава, величина которой под.держ 11 васся на заданном уровне за счетизменения температур в зонах нагрева 3экструдера 1 при помощи регулятора 17давления. С выхода задатчика 7 интенсивности запитки в степенной преобразователь15 20 поступает сигнал, пропорциональныйпроизводительности экструдера,Степенной преобразователь 20 одним изизвестных методов, например, методом кусочно-линейной аппроксимации при помо;ци20 резистпвно-диодной схемы, рсализует близкую к степенной функциональную зависимость, и при изменении входного сигналаавтоматически изменяет на заданное значение давление на выходе задатчика 21 в регуляторе 17. Вид зависимости определяет.ся, например, экспериментально при различных производительностях экструзии сырья со средними вязкостными характеристиками.Движок задатчика 21 интенсивности запиткп позволяет изменять настройку схемы,например при переходе на формующую головку с другим сопротивлением (при пер- ходе на другой вид изделий).Цепь обратной связи по давлению снаб.жена контактным устройством 29, механически связанным с движком залатчика 7интенсивности запитки экструдера 1. Меха.ницеская связь на чертеже не показана,40 Описанная конструктивная особенностьпозволяет (при необходимости) исключитьработу схемы при тех производительностях,при которых регулирование давления расплава в формующей головке 2 малоэффек 45 тивно, например, в адиабатическом режимепри больших производительностях экструзии, когда процесс слабо управляется потемпературе стенки цилиндра и при минимальных производительностях, когда давле 50 ние отсутствует или приближается к нулю.При необходимости контактное устройство 29 может быть установлено на выходе18 регулятора 17, как показано на чертеже,а его перекидывающийся контакт 30 может55 переключать цепь управления температурным режимом экструзии с регулируемымиэлементами 19 к выходу общего ручногозадатчика 31 температуры с источником 32питания, работающего при отключенном ре 00 гуляторе 17. Отклонения температур в зонах 3 от установленных в терморегуляторах10 при управлении задатчиком 31 или регулятором 17 измеряется при помощи измерительного прибора 33,55 Датчики 12 и 13 давления установлены659399 576223Л зександровмелева Составитель Те.сред Е Корректор и, Симкнна едактор С. Лазарев Тип, Харьк. фил. пред. ссПатен в начале и в конце участка формующсй головки 2 с постоянным сопротивлением,вход 1 б регулятора 17 давления включенца разницу показаний датчиков, Применение второго датчика оправдано в тех сл; -чаях, когда требуется регулирование сопротивления иа конце головки. В приведеннойсхеме второй, датчик 13 позволяет исключить влияние ца опенку вязкости подвижного элемента 34 головки 2 в слу 1 ае рсгулцрования кольцевого зазора 35 между дорном 3 б ц подвижными элемсптамц 34,Если регулируемос сопротивление устанавливается до датсшка 12 1 по ходу дзцкс 1 Н 1 я расплава), необходимость в датчш(с 1513 отпадает.Эффективность предло:кения закгпочается в повышении качества изделий за счетавтоматической стабилизации вязкости расплава при различных производительностях 20экструзии и при работе на головке с переь 1 ЕННЫМ СопрОТНВЛЕНПЕМ. ПрЕдЛОН(ЕНИЕ у;1 рощает обслуживание экструдера и обеспечиваст автоматический выбор режима переработки при нестабильности вязкостных 25свойств сырья, а таки(е при переходе насырье друпх партий ц марок,Формула изобретения 301. Схема стабилизации технологических параметров экструдата по авторскому свидетельству М 576223, отличающаяся Заказ 310/510 Изд. Ъе 294НПО Государственного комитета ССС13035, Москва, Ж.35,тем, что, с целью повышсги 1 я стабцльност качества готовых изделий, оца снабжена блоком коррекции давления по скорост: прапения шне 1(а экст 1 з де 1 за, выход 1(Оторого соод 1 шен со входом задания регулятора давления2. Схема по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок коррекции давления по скорости вращения шнека экструдера выполнс; в виде последовательно соединенных тири сторного электропрпвода, датчика скоросг вращения, задатчпка интенсивности запцткц, степенного преобразователя, причем т;1- р 11 сторпый элсктроцрпвод ц датчп 1( скорос", и вращения установлены на валу шнека э кстру.ер а.3. Схема по пп. 1 ц 2, отлп 11 ающа 1- с я тем, что в цепь обратной связи регулятора давления вкгпочсцо контактное устр,ойство, мсханц 1 сскц связанное с задатч:1- ком интенсивности заппткц,-1, Схема по пп. 1 - 3, отлпчающа- с я тем, что в формующей головке установлен второй датчика давления, после;оьательцо соединенный с первым датчиком давления, причем его выход подключен ко входу регулятора давления. Источник информации, принятый вовнимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство ММ., Кл, В 29 Г 306, 1973,Тираж (9 Подписноепо делам изобретений и открытийушская наб., д. 45