285479

Союз Советскиз Социалистически РеспублиЮовитет ао делаю изобретений и открыт 1 ори Совете Министров СССРАвторизобретения В Д Шеповалов Заявитель АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТОР ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для управления режимами работы таких сепараторов, как зерноочистительные машины. Он может быть использован и для управления сепараторами различных зерновых смесей и продуктов их переработки на предприятиях мукомольной и элеваторной промышленности.Известны автоматические оптимизаторы процесса сепарации, состоящие из порционных весов с пневмоиндикатором положения дна их бункера, многопозиционного пневмопереклю чателя, экстремального регулятора и исполнительного механизма, воздействующего на бесступенчатый привод сепаратора. Однако экстремум статической характеристики процесса сепарации во многих случаях слабо выражен, поэтому автоматическая оптимизация должна осуществляться с высокой точностью, и установившееся рыскание системы по оборотам приводного вала сепаратора относительно оптимального значения должно быть минимальным, В связи с небольшим сроком работы зерноочистительных машин в течение года автоматические оптимизаторы должны быть максимально просты по устройству и дешевы в изготовлении, Известные же системы автоматической оптимизации процесса сепарации обладают большой сложностью и недостаточно голно удовлетворяют требованиям по точности поддержания оптимальныхрежимов. Целью настоящего изобретения является повышение точности поддержания оптимальных режимов сепарации и упрощение конструкции,Это достигается тем, что экстремальный ре 5 гулятор выполнен в виде измерительной пневматической емкости, подключаемой поочеред.но к магистралям нагнетания и слива и соединенной через повторитель или усилитель мощности с камерой исполнительного меха низма, Подключение емкости к магистралямнагнетания и слива осуществляется посредст.вом пневматических реле, управляемых пневмопереключателем, который перебрасывается в новое положение при каждом отвесе задан ных порций.Измерительная емкость может быть сообщена с магистралями нагнетания и слива через комбинированное пневматическое сопро.тивление, выполненное в виде параллельно 20 включенных дросселей, причем последовательно с одним из них включен обратный клапан.Для уменьшения амплитуды пробных колебаний в пневмомагистраль между индикато.ром положения дна бункера и пневмопере ключателем помещен импульсатор, срабатывающий по переднему фронту импульса.Кроме того, в пневмомагистраль между исполнительным механизмом и повторителем или усилителем мощности может быть вклю чено реле с н,з. пневмоконтактами, управляемое пневмопереключателем и срабатывающеепри отключении измерительной емкости от магистралей слива или нагнетания.Для ускорения вывода сепаратора ца рабочий режим при его пуске измерительная емкость выполнена подключаемой на моментпуска к дополнительному источнику питания.На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый оптимизатор; на фцг. 2 - то же, вариантисполнения; цд фцг. 3 - статическая характеристика процесса сепарации, где п - числооборотов колебательного вала сепаратора,д - производительность сепаратора,Экстремальный регулятор предлагаемогооптимизатора включает в себя измерительнуюемкость 1, давление в когорой отслеживаетсяповторителем 2 и через реле 3 поступает в камеру позиционного исполнительного механизма 4, управляющего вариатором 5 привода колебательного вала б рецетцого сепаратора 7.Измерительная емкость 1 с помощью реле 8 и9 через комбинированное сопротивление, образованное дросселями 1 О и 11 и обратнымклапаном 12, может сообщаться снагнетательной магистралью 13 или со сливной магистралью 14 (атмосферой). Наличие обратногоклапана 12, последовд гельцо включенного сдросселем 11, позволяет усгранить влияниенеоднозначности пневматических сопротивлений при продувке их справа и слева.Управление реле 8 и 9 осуществляется четырехпозиционным пцевмопе,еключателем,включающим поворотное сопло 15, гильзу 1 бц храповой механизм 17, связанцьш с подвижным бункером 18 порционных весов и приводящий в движение поворотное сопло 15 пцевмопереключателя.Бункер 18 порционных весов имеет очкидывающееся дно 19, с которым связана поворотная заслонка 20, направляющая поток зернамимо бункера при открывании дна. В пневмомагистраль между индикатором 21 положениядна бункера весов и пневмопереключатслемможет быть включен импульсатор 22,Кроме того, для ускорения вывода сепаратора ца рабочий режим при его пуске в работу измерительная емкость 1 кнопкой 23 с н.о.пцевмоконтактами может быть соединена сдополнительным источником постоянного давления.Работа предлагаемого оптимизатора происходит циклами, каждый из которых состоитиз четырех тактов.Проходящий через решето материал поступает в бункер 18 порционных весов, которыевзвешивают заданные порции, При этом пневмопереключатель через реле 8 и 9 подключает измерительную емкость 1 сначала к нагнетательной, а затем к сливной магистра,ли. Длительность подключения измерительной емкости, таким образом, пропорциональна временинабора порции, т. е. обратно пропорциональнарасходу зерна через решето. Чем больш .приход. тем бысгрее набирается порция,сопло 15 цереключатсля перебрдсьгвдется зновое положение. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Я 4В исходном состоянии опгимизаторя поворотное сопло 15 занимает положение . Давление воздуха в измерительной емкости 1 и камере исполнительного механизма 4 равно некоторому значению Р. Этому давленшо соответствуют обороты л, колебательного вдлд, С момента начала набора порции к соплу 15 подводится давление цитация, которое через скцо гильзы 1 б будет поступать в камеру управления реле 8. Мембранный блок реле 8 под действием этого давления приподнимается, и измерительная емкость 1 будет сообщагься с магистралью 13 нагнетания, В емкость 1 через дроссель 10 будет поступать воздух до тех пор, пока в бункере не наберется заданная порция материала и он не опустится, перебросив сопло переключателя в следующее положгцше . Давление в емкости 1 возрастет ца некоторую величину Р пропорциональную времени набора первой порции,Как только бункер весов опустится ц сопло пцевмопереключателя перебро"ится в положение 1, камера управления реле 8 окажется сообщенной с атмосферой, и мембранный блок реле опустится, разобщив измерительную емкость 1 с магистрзлью нагнетания. Таким образом, в емкости 1 запомнится давление Ро+ Р,.В процессе опорожнения бункера 18 его дно 19 открыто, и сопло индикатора 21 сообщено сатмосферой. В этом случае давление пцтдцпя це поступает к поворотному соплу пцевмопереключателя. Как только бункер 18 опорожцится, возвратится в прежнее верхнее положение и его дно захлопнется, сопло индикатора 21 закроется, и давление питания снова поступит к пцевмопереключателю. Это соответствует началу взвешивания следующей порции,При положении П поворотного сопла 15 и в течение времени набора второй порции давление питания через соответствующее окно гильзы 1 б поступает в камеру управления реле 3.1 го мембранный блок будет поднят, а повторитель 2 сообщен с камерой исполнительного механизма 4. В результате этого давлепце в камере исполнительного механизма увеличится на величину Р, и сганег равняем Р, Р Это приведет к увеличению оборотоз колебательного вала б ца величину Л 1 см. фпг. 3)., пропорциональную давлению РьПосле отвеса второй порции поворотное соцло 15 перебросится в положение 111, реле 3 закроет свое сопло, разобщив сполцигельцый механизм 4 и повторитель 2, 11 абор третьей порции будет происходить при увеличенных оборотах колебательного вала по отцошецгпо к первоначальному значению ца величину Л, При этом все переходные процессы в сепардчоре, вызванные изменением кинематпческого режима, успевают завершиться, и измерение длительности набора третьей порции прспсхо. дит при новом установившемся режиме села. рации. С момена начала цаоора третьей порции в камеру управления реле 9 через соответствующее окно гильзы 1 б будет подавать 28547960 65 ся давление, мембранный блок этого реле будет поднят, а измерительная емкость 1 сообщена со сливной магистраль.о 14, В течение времени наполнения бункера воздух из емкости 1 Оудет вытекать В атмосферу. Поскольку сопротивление пневматических дросселей зависит от того, в каком направлении они продуваются, то нагнетание и слиВ Воздуха из из" мерительной емкости 1 осуществляется через комбинированное сопрот;Влен 1 е, состоящее из параллельно включенных дросселейО и 11, причем дроссель 11 включен последовательно с обратным клапаном 12, Этю обеспечивается одностроннее движение воздуха через дросссль 11, который является подстроечным. Его значение устанавливается так, чтобы сопротивление магистрали по истечении воздуха из емкости 1 было равно сопротивлению при нагнетании воздухом в эту емкость. За времянабора третьей порции давление в емкости 1 уменьшится на величину Р 2, которая будет пропорциональна времени набора этой порции. Постоянство сопротивления пневмомагистралей при нагнетании и сливе воздуха из емкости 1 обеспечивает неизменность зависимости изменения давления в емкости 1 от времени при наборе первой и третьей порции, Таким образэм, после набора третьей порции в емкости 1 будет давление Ро + Р, - РПри наборе четвертой порции поворотное сопло(ббудет находиться В положении (Г Реле 3 сообщит повторитель 2 с камерой исполнительного механизма 1, где установится давление Р, + Р, - Р Если процесс сепарации первоначально находился левее экстремума (см. фиг. 3), то при увеличеНии оборотов колебательного вала сепаратора на Л величина прохода увеличится. Поэтому время набора гретьей порции, осуществляемого при оооротах и, + гз, будет меньше длительности набора первой порции, осуществляемого при значении оборотов и,. Следэвагельно, уменьшение давления Р 2 в измерительной емкости будет меньше величины Р т, е. Р, ( Р и давление в камере исполнительного механизма к началу нового цикла работы оптимизатора будет больше первоначального значения Р,. Соответственно и обороты колебательного вала Оудут больше первоначального значения гго, Таким образом, в резульгате одного цикла работы оптимизатора (полиыг оборот сопла пневмопереклочателя после взвешивания четырех порций на его выходе возникает приращение давления, приближающее систему к экстремуму.Следу Ощп 11 цикл происходит в описанной выше последовательности,Ьлагодаря тому, что между повторителем 2 и исполнительным механизмом 4 включено реле 3, сообщаощее указанные два элемента только в течение тех тактов, когда емкость 1 нс подклгочснг для измерения, существенно ИОВышается точность работы оптимизатора, так как устраняется влияние переходных про 5 10 15 го 25 30 35 40 45 50 55 цессов в объекте па значение измеряемых длительностей на.бора порций,Для повышения точности отслеживания экстремуха иеэбходцмо уменьшить значение постоян:ой составляющей в переменном си:- няле в виде измегСпгя давления в измер:тельной емкости за цикл и уменьшить мплитуду пробных колебаний оборотов Л. С этой целью в пневмомаг:.страль между индикатором дня бункера и пневмопереклОчателем может оьТь включен импульсятор 22, когорый срябатыдает по переднему фронту импульса. Это значит, что он задерживает иа некоторое иосгояиное время подачу давлешя к поворэтиэг 1 сэпсъ 15 с момента начала взвеш гвания э Средно порции. Для того чтобы при пуске сепаратора ускорить выведение режима его работы в рабочуо область, измерительная емкость 1 может быть сообщена с помощью кнопки 23 с источником начального давления Р. Предмет изобретенияАВтоматический опт 1 мизатор пронесся сепарации, состоящий из порцион ых весов с писвмоиндикатором положения дия их бу пкеря,многопозиционного пневмопереклгочателя, экстремального регулятора и исполнительногомеханизма, Отлицагогаггйся тем, чгэ, с цельюповышения точности поддержания оптимальных режимоВ сепарации и упрощения конструкции, экстремальный регулятор Быполиен Ввиде измеригельной пневматической смкосги,подключаемой поочередно к магистралям нагнетания и слива посредством пневматическихреле, управляемых пневмоиереключателем, переорясывяемым В новое положение при каждом отвесе заданных порций, и соединеннойчерез повторитель или усилитель мощности скамерой исполнительного механизма.2. Оптимизатор по и. 1, отлггчтощггйся тем,что измерительная емкость сообщена с магистралями нагнетания и слива чсрез комб:1 нировяпное пневматическое сопротивление,выполненное в виде параллельно вк,почснныхдросселей, причем последовательно с одшмиз пих включен обратный клапан.3. Оптимизатор по и, 1, отличаюгцггггся тсм,что, с целью уменьшения амплитуды робиыхколебаний, в пневмомагистраль между индикатором положения дна бункера и писвмопереключателем помегцеп импульсатор, с рябтывающш Ио переднему фронту импульса.4. Оптимизатор по и. 1, отлггагогг 1 г 1 стг тем,что в ппевмомагистраль между исполнительным механизмом и повторителем или усилителем мощности включено реле с н. з. Иневмокоптактями, управляемое пиевмопсреключателем и срабатыдающес ири отключешш измерительной емкости От магистралей слпдя ил,нагнетания,5. Отимцзятор по и, 1, отлггчагоигцг 1 ся тем,ЧТО, С ЦСЛЫО "СКОРЕНИЯ ВЫВОДЯ ГЕПЯРЯТОРЯ 1рабочий режим при его пуске, измерительнаяЕМКОСТЬ ДЬ 1 ПОЛНЕНЯ ПОДКЛОЯСТВО Ня МОМЕНТпуска к дополнительному источнику и тания.2854791 бСоставитель И. Зайцевдактор 3. Твердохлебова Техред Т. П, Курилко Корректор Г, С. Мухина Заказ 3878/9 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5пография, пр, Сапунова,