315624

3) 5624 Союа Советских Социалистических РеспубликПриоритетОпубликовано 01.Х.Дата опубликованп Комитет па делам зобретаний и открытийАвторыизобретени Л, Вольфсон, Л. П. Прушак, Л, Н, Евтеев, Ои А, П. Пятаков икитин 3 аявител СТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ВУЛКАНИЗАЦИИ ЭЛАСТОМЕРОВПредлагаемое изобретение относится к технике контроля и управления процессом вулканизации эластомеров.Известны устройства для контроля процесса 1 вулканизации, содержащие измеритель температуры, функциональный преобразователь текущего значения температуры в величину, пропорциональную скорости реакции, узел интегрирования скорости, узел индикации текущего и сигнализации достижения за данного значений степени вулканизации.В них в качестве функционального преобразователя температуры в величину, пропорциональную скорости вулканизации, использован двигатель постоянного тока с независи мым возбуждением и регулированием скорости вращения посредством функционального потенциометра, включенного последовательно в цепь якоря. Движок потенциометра связан кинематически с электронным мостом для из мерения температуры, Функциональный потенциометр выполнен в виде совокупности отдельных элементов, коммутируемых так, чтобы обеспечить требуемый закон изменения скорости двигателя постоянного тока при из менении температуры вулканизации.Настройка устройства на вулканизационные параметры новой смеси производится перекоммутацией элементов функционального потенциометра. Интегратор в устройстве вы полнен в виде счетчика оборотов двигателя постоянного тока и имеет стрелочный указатель и контактную группу для электрической сигнализации.Недостатком известного устройства для контроля степени вулканизации является то что оно не обеспечивает определение момента окончания индукционного периода реакции вулканизации, а следовательно, и точного момента начала самой вулканизации. Однако контроль индукционного периода реакции, особенно при изготовлении изделий литьем под давлением, является очень важным, так как с ним связано допустимое время заполнения пресс-формы резиновой смесью.Еще одним недостатком известного устройства является сложность и неудобство его настройки на вулканнзационные параметры новых резиновых смесей пз-за необходимости перекоммутации функционального потенциометра.Целью изобретения является разработка устройства, обеспечивающего контроль окончания индукционного периода реакции вулканизгции, а также упрощение настройки на вулканизационные параметры различных резиновых смесей.В предлагаемом устройстве для контроля процесса вулканизации эластомеров эта цель достигается тем, что оно содержит реле сче 3156246065 та импульсов индукционного периода, реле счета импульсов вулканизации, подключенные к выходу функционального преобразователя, выполненного в виде последовательного соединения программного широтно-импульсного модулятора, преобразующего температуру реакции в последовательность управляющих импульсов постоянной частоты, но переменной длительности, определяемой текущим значением температуры и заданным значением энергии активации процесса, и генератора заполняющих импульсов переменной частоты, определяемой константой скорости вулканизации смеси при исходной температуре.11 рограммный,широтно-импульсный модулятор выполнен в виде профилированного пакета из плоских кулачков, связанного посредством рычажной передачи с первичным датчиком линейного перемещения, подключенным ко вторичному прибору дифференциально-трансформаторной системы и системы двух соединенных с синхронным двигателем полуколец с прилегающими щетками, одна из которых неподвижна, а другая - кинематически связана со вторичным прибором диф(реренциально-трансформаторной системы.г 1 а фиг. 1 изооражена блок-схема предлагаемого устроиства; на фиг, 2 - его принципиальная электрическая схема.Ь основе принципа раооты устройства лежит оооощенное уравнение кинетики вулканизации, которое в несколько иной форме известно в технологии резины, а именно:1 п(1 - х)=1 пС - 1(,е" сЬ,Я (-.) оо где х - степень вулканизации, определяемая как относительная величина модуля сдвига на вулкаметрах; с/ в энерг активации реакции вулканизацни; 1 п - постоянная, характеризующая ускорительную систему смеси, независимо от температуры; Й, - константа скорости реакции при температуре То, Я - универсальная газовая постоянная; т - время; Т(т) - функция изменения температуры.Устройство содержит (фиг. 1) электронный потенциометр 1, программный широтно- импульсный модулятор 11, генератор 111 заполняющих импульсов, реле 1 Ч счета импульсов индукционного периода, реле Ч счета импульсов вулканизации.Электронный потенциометр служит для измерения температуры вулканизации посредством термопары 1 (фиг, 2) и состоит из моста 2 на сопротивлениях, усилителя 3 и включенного на его выходе реверсивного двигателя 4.Программный широтно-импульсный модулятор 11 включает в себя следующие элементы:профилированный пакет 5 из плоских кулачков, рабочий профиль каждого из которых соответствует определенным значениям энер 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4гии активации, сидящий на ходовом винте б и кинематически связанный посредством поводкового механизма 7 с реверсивным двигателем 4;первичный датчик 8 линейного перемещения дифференциально-трансформаторной системы, который посредством рычажной передачи Э и контактного ролика 10 связан с пакетом б;фиксатор 11 для предотвращения самопроизвольного поворота ходового винта б относительно поводкового механизма 7;вторичный прибор дифференциально-трансформаторной системы, включающий вторичныи датчик 12 линейного перемещения, связаннь;й посредством рычажной передачи 18 и контактного ролика 14 с плоским линейным кулачком И;усилитель 1 б, на вход которого подается сигнал небаланса с датчиков 8 и 12, а на выходе включен реверсивный двигатель 17, кннематичсски связанпыи с кулачком 1 б;синхронный двигатель 18 для вращения системы двух проводящих полуколец 13 с прилегающими щетками, одна из которых (20) неподвижна, а другая (21) может перемещаться вокруг полуколец и кинем а тически связана с реверсивным двигателем 17.Реле 1 Ъ содержит контакты 22 и 2 д, а реле Ъ - контакт 24.Работа устроиства происходит следующим образом.Предварительно его настраивают на вулканизационные параметры перерабатываемой смеси. При этом энергя активации О устанавливается введением в контакт с роликом 1 О соответствующей зоны рабочеи поверхности пакета б за счет его поступательного перемещения посредством ходового винта б,Константа скорости вулканизации й, при исходной температуре устанавливается задатчиком асо генератора заполняющихимпульсов.Параметры 1 пЯ и заданное значение степени вулканизации в неявном виде 1 п (1 - х) устанавливаются на реле счета импульсов индукционного периода и реле счета импульсов вулканизации.При работе текущее значение температуры вулканизации в изделии Т(т) преобразуется с помощью электронного потенциометра 1 в пропорциональный угол поворота пакета 5 и соответдвующее линейное перемещение первичного датчика 8, пропорциональноеиК т(-4 т,33 затем с помощью вторичного прибора дифференциально-трансформаторной системы, состоящего из вторичного датчика 12 линейного перемещения, усилителя 1 б, реверсивного двигателя 7, плоского линейного кулачка 1 б (которые в совокупности с пакетом б и датчиком 8 представляют следящую систему,315624 Зааанссг У За 3 анссг сс,ЗасЬоглЗаааниг сл(с-к) фссг. 1 5равновесие которой достигается только при одинаковом перемещении датчиков), линейное перемещение первичного датчика 8 преобразуется в пропорциональный угол поворота щетки 21 и, следовательно, в пропорциональную этому углу длительность нахождения щеток 20 и 21 на одном из полуколец 19 при их вращении синхронным двигателем 18.Таким образом, выходная контактная группа из щеток 20, 21, программного широтно- импульсного модулятора 11 замыкается с постоянной частотой и длительностью замыкания, пропорциональной При этом на реле 1 Ч счета импульсов ин. дукционного периода через его н.з. контакт 22 при каждом замыкании выходной контактной группы программного широтно- импульсного модулятора 11 поступают последовательности импульсов с генератора 111 заполняющих импульсов, общее число которых за время т определяется интеграломв 1 т-, т1, 1 ооПри достижении его значения величины, равной 1 пЯ, срабатывает реле 1 Ч счета импульсов индукционного периода и посредством своего н.з. контакта 22 отключается от генератора 111 заполняющих импульсов, а посредством н.о. контакта 23 подключает к генератору 111 реле Ъ счета импульсов вулканизации.Когда число импульсов на реле Ъ достигает величины, соответствующей заданному бзначению 1 п (1 - х), реле Ч срабатывает и посредством н,з. контакта 24 этого реле подается сигнал о достижении заданного значения степени вулканизации в изделии.5 Предмет изобретения 1. Устройство для контроля процесса вул канизации эластомеров, содержащее измеритель температуры, подключенный ко входу функционального преобразователя температуры в величину, пропорциональную скорости вулканизации, узел индикации и сигнализа ции, отлсссасощееся тем, что, с целью повышения точности контроля процесса вулканизации, оно содержит реле счета импульсов индукционного периода и реле счета импульсов вулканизации, подключенные к выходу 20 функционального преобразователя температуры, выполненного в виде последовательного соединения программного широтно-импульсного модулятора и генератора импульсов.25 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что программный широтно-импульсный модулятор выполнен в виде профилпрованного пакета из плоских кулачков, связанного посредством рычажной передачи с первичным датЗ 0 чиком линейного перемещения, подключенным ко втори:ному прибору дифференциально-трансформаторной системы и системы двух соединенных с синхронным двигателем полу- колец с прилегающими щетками, одна из ко торых неподвижна, а другая - кинематически связана со вторичным прибором дифференциально-трансформаторной системы,1 пографии, пр. Сапунова аказ 3151/19 Изд. М 1284 Тираж 473ЦН 1111 ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СМосква, Ж, Раушская паб., д. 4/5 Подписное те Министров СССР