Устройство для моделирования привода конвейера

(57) Изобретение отн вычислительной техни пользовано при модел конвейеров с барабанн рых усилие на тяговой счет сил трения, Цель шение точности модел в устройство введень суммирующий усилите связи которого включе ны нечувствительности осится к аналоговой ке и может быть исировании ленточных ым приводом, в кото- орган передается за изобретения - повыирования. Для этогоинтегросумматор и ль, в цепь обратной н формирователь зо.1 ил,пер 4(Ос,Ь 3ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(71) Донецкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРЛЕ 1399779, кл. С 06 С 7/48, 1988,Авторское свидетельство СССРМ 1003109, кл, С 06 С 7/48, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯПРИВОДА КОНВЕЙЕРА Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании ленточных конвейеров с барабанным приводом, в которых усилие на тяговый органедается за счет сил трения,Известно устройство моделирования привода конвейера, содержащее три сумматора, блок сравнения и реле с группой контактов.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моделирования муфт трения, которое содержит интегратор, выход которого является выходом устройства. первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход последнего соединен и с входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого подключен к первым входам соответственно второго и третьего сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго источников постоянного напряжения, выход второ.о сумматора подключен к первому входу блока деления, выход которого соединен с третьим входом третьего сумматора, выход последнего подключен к первому входу блока ограничителя и входу инвертора, выход которого соединен со вторым входом блока ограничения, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходу и входу интегратора, вход последнего соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, кроме того, в него введены дополнительные интегратор и д сумматор, третий и четвертый источники постоянного напряжения и релейный усиди- тель, вход которого подключен к входу дополнительного интегратора. выход последнего соединен с первым входом дополнительного сумматора, выход которого подключен к второму входу блока деления, выходы третьего и четвертого источников постоянного напряжения соединены соответственно с первым входом релейного уси 1762314. лителя, с вторым входом дополнительного сумматора, третий вход которого подключен к выходу второго источника постоянного напряжения, выход двухполупериодного выпрямителя соединен с вторым входом релейного усилителя,Недостатками этого устройства является то, что формирование предельно допустимого по условиям фрикционной связи момента, который может быть передан от приводного барабана к ленте осуществляется в функции скорости скольжения контактирующих поверхностей, в то время как в конейерных приводах эта величина, в первую очередь, зависит от соотношения моментов, обусловленных усилиями натяжения ленты в набегающей и сбегающей ветвях, Кроме того, это устройство не обеспечивает формирование сигналов пропорциональных скоростям ленты и приводного барабана,Целью изобретения является повышение точности моделирования за счет воспроизведения на модели режимов и условий адекватных тем, что имеют место в реальных конвейерах с фрикционной связью между приводным барабаном и лентой.Поставленная цель достигается тем. чтов устройство содержащее компаратор, первый сумматор, второй сумматор, выход которого соединен с входом инвертора и первым входом задания уровня ограничения формирователя зоны нечувствительности, второй вход задания уровня ограничения которого подключен к выходу инвертора, интегратор, выход которого является выходом приведенной частоты вращения ленты устройства, введен интегросумматор, выход которого является выходом частоты вращения барабана устройства, суммирующий усилитель, в цепь обратной связи которого включен формирователь зоны нечувствительности, выход первого сумматора соединен с первым входом интегросумматорэ и первым входом суммирующего усилителя, выход которого подключен ко входу интегратора и ко второму входу интегратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, выход интегратора соединен со вторым входом компа- ратора, первые входь первого и второго сумматоров объединены и являются входом задания значения момента от усилия набегания устройства, вторые входы первого и второго сумматоров объединены и являются входом задания значения момента от усилия сбегания устройства, третьи входы первого и второго сумматоров объединены и являются входом задания приведенного момента сил сопротивления движению ленты устройства, четвертый вход первого сумматора является входом задания момента сил сопротивления движению барабана устройства и пятый вход первого сумматора является входом задания движущего момента устройства.Введение новых признаков существенно повышает точность моделирования, так как обеспечивает четкое разграничение режимов работы как без буксования, так и при его наличии. Причем условие возможного возникновения режима буксования определяется по предельному уровню момента, который может быть передан от барабана к ленте зэ счет сил трения, Значение последнего, в свою очередь, непрерывно вырабатывается устройством, как линейная функция соотношения моментов от усилий набегания и сбегания.В режиме буксования устройство позволяет получить сигналы пропорциональные как частоте вращения приводного барабана, так и приведенной частоте вращения ленты,Выход из режима буксования обеспечивается только при одновременном снижении момента передаваемого от барабана к ленте ниже предельного уровня и достижении равенства частот вращения приводного барабана и ленты.На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Устройство для моделирования привода конвейера состоит из первого 1 и второго 2 сумматоров, суммирующего усилителя 3, интегратора 4, интегросумматора 5, компаратора 6, инвертора 7 и формирователя зоны нечувствительности 8. Первые входы первого 1 и второго 2 сумматоров обьединены и являются первым задающим входом устройства, на который подается нап ряжение пропорциональное моментуотусилия набегания. Вторые входы первого 1 и второго 2 сумматоров объединены и являются вторым задающим входом устройства, на который поступает сигнал пропорциональный моменту от усилия сбегания. Третьи входы первого 1 и второго 2 сумматоров также обьединены и являются третьим входом устройства, на который подается напряжение пропорциональное приведенному моменту сил сопротивления движению ленты. Четвертый вход первого сумматора 1 используется для задания величины момента сопротивления движению приводного барабана, а пятый вход этого же сумматора - для задания величиныдвижу 1762314щего момента, имитирующего источник механической энергии.Выход первого сумматора 1 соединен с первыми входами суммирующего усилителя 3 и интегросумматора 5. Выход суммирующего усилителя 3 подключен ко входу интегратора 4 и второму входу интегросумматора 5. Выход последнего является первым выходом устройства, на котором формируется напряжение, пропорциональное частоте вращения приводного барабана конвейера, он соединен с первым входом компаратора б. Выход интегратора 4 представляет собой второй выход устройства, он соединен со вторым входом компаратора б, выход которого подключен ко второму входу суммирующего усилителя 3,Формирователь зоны нечувствительности 8 включен в цепь обратной связи суммирующего усилителя 3, а своими входами задания уровня ограничения он соединен с выходом второго сумматора 2.Причем первым - непосредственно, а вторым - через инвертор 7,Устройство моделирования привода конвейера работает следующим образом. В результате алгебраического суммирования входных напряжений устройства, которые пропорциональны движущему моменту Мд, моментам от усилия набегания М и сбегания - М 2, а также моментов сопротивления движению барабана МС 1 и ленты МС 2, на выходе первого сумматора 1 формируется напряжение пропорциональное суммарному динамическому моменту Мд-, которое поступает на первый вход суммирующего усилителя 3, выходом которого является напряжение пропорциональное приведенному динамическому моменту Мл 2, воздействующему на ленту,При нулевом выходном сигнале О компаратор б, что выполняется при условии равенства частот вращения барабана И/1 и ленты И/2 (режим отсутствия буксования), и величине сигнала Мд 2 ниже уровня Мд 2 п, задаваемого формирователем зоны нечувствительности 8. напряжение Мд 2 оказывается пропорциональным Мд= и без искажений поступает на вход интегратора 2 и второй вход интегросумматора 5. После алгебраического суммирования на входе последнего сигналов Мд и Мд 2 образуется величина пропорциональная динамическому моменту Мд 1, приложенному к приводному барабану. В результате интегрирования на выходе инте росумматора формируется напряжение пропорциональное частоте вращения барабана И/ъОдновременно сигнал Мд 2 обрабатывается интегратором 4, на выходе которого10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цепочка блоков из второго сумматора 2, инвертора 7 и формирователя зоны нечувствительности 8 обеспечивает поддержания уровня ограничения выходного сигнала суммирующего усилителя 3 в зависимости от соотношения таких входных сигналов как моменты от усилий набегания М и сбегания образуется напряжение пропорциональное приведенной частоте вращения ленты,Поскольку в рассмотренном варианте осуществляется линейное преобразование переменных, при надлежащем выборе коэффициентов передачи операционных блоков обеспечивается равенство напряженийИ/) и /И/2/, что соответствует режиму работыконвейера без буксования.При увеличении напряжения пропорционального движущемуся моменту, подаваемому на пятый вход устройства, естественно, растет и Мд Это может привести к тому, что выходное напряжение Мд 2 суммирующего усилителя 3 достигнет уровня ограничения Мд 2 п, определяемого формирователем зоны нечувствительности 8, Дальнейший его рост становится невозможным (эта ситуация соответствует достижению предельного момента, обусловленного силами трения в реальном объекте). Нарушается пропорциональная связь между Мд 1 и Мд 2, Динамический момент Мд 2 начинает расти быстрее, чем Мд 2 и, следовательно, сигнал ; И/ превышает сигналИ/2 ь Наступает режим буксованияИз-за неравенства сигналов, И/1 и ) И/2 на выходе компаратора б появляется напряжение О, которое поступая на 2-й вход суммирующего усилителя 3 гарантировано удерживает на его выходе сигнал Мл 2 на уровне Мд 2 п независимо от напряжения Мд, поступающего на его первый вход.Если теперь уменьшить движущий момент Мд до такого уровня, чтобы, например Мд стал равным нулю, то, в силу неравенства частот вращения барабана И/1. и ленты И/2 между ними будет осуществляться взаимодействие только через трение скольжения, Поэтому динамические моменты, воздействующие на барабан и ленту одинаковы по модулюМд 2 п, но противоположно направленными, В результате сигнал И/ъ на выходе интегросумматора 5 начнет уменьшается, а сигнал И/ на выходе интегратора 4 - расти (по модулю). При выравнивании их модулей, напряжение Ок на выходе компаратора б станет равным нулю.Это приведет к установлению равновесия в системе, так как Мд 2 на выходе суммирующего усилителя 3 принимает нулевое значение,1762314 Мд Составитель В.ЧикалТехред М.Моргентал Бе Ред рректор О,Густи аказ 3260 ВНИИПИ Госуд Тиражтвенного комитета113035, Москва, Ж но-издагельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 изводс М 2, а также приведенного момента сил сопротивления движению ленты Мс 2.Увеличение М 1 и МС 2 приводит к снижениюдопустимого значения Мд 2 п, а увеличение М 2 - к его росту, что соответствует реально протекающим процессам,Формула изобретения Устройство для моделирования привода конвейера, содержащее компаратор, первый сумматор, второй сумматор, выход которого соединен с входом инвертора и первым входом задания уровня ограничения формирователя зоны нечувствительности, второй вход задания уровня ограничения которого подключен к выходу инвертора, интегратор, выход которого является выходом приведенной частоты вращения ленты устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены интегросумматор, выход которого является выходом частоты вращения барабана устройства, суммирующий усилитель, в цепь обратной связи которого включен формирователь зоны нечувствительности, выход первого сумматора соединен с первым входом интегросумматора и первым входом суммирующего усилителя, выход которого подключен к вхо ду интегратора и к второму входу интегросумматора, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя, выход интегратора соединен с 10 вторым входом компаратора, первые входыпервого и второго сумматоров обьединены и являются входом задания значения момента от усилия набегания устройства, вторые входы первого и второго сумматоров 15 объединены и являются входом заданиязначения момента от усилия сбегания устройства, третьи входы первого и второго сумматоров объединены и являются входом задания приведенного момента сил сопро тивления движению ленты устройства, четвертый вход первого сумматора является входом задания момента сопротивления движению барабана устройства и пятый вход первого сумматора является входом 25 задания движущего момента устройства. Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Рэушская наб., 4/5