Устройство для контроля содержания крупного класса в потоке кускового материала

ИЛТИС.;,о-: .хгит л,игл е бнбпнотека ЬЖА Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 701709(23) Приоритет -осударственнъа номнт СССР оо делам нзооретеннй н открытнй, Демко, В. И. Суслов и В. П. Асауленко Лопатин Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт по автоматизации черной металлургии 1) Заявител(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ КРУПНОГО КЛАССА В ПОТОКЕ КУСКОВОГО МАТЕРИАЛАИзобретение относится к области дробления и измельчения строительных материалов, рудных и нерудных минералов и может быть использовано для оперативного контроля и управления технологическими процессами дробления и измельчения.Известно устройство для определения крупности материала путем измерения средней частоты амплитуд вибраций, превышающих заданный уровень ограничения, возникающих в теле под действием удара потока руды 111.Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерений.Наиболее близким.к изобретению явля. ется устройство для контроля содержания крупного класса в потоке кускового материала, включающее воспринимающий элемент в виде закрепленной в амортизирующих опорах балки, установленной в падающем потоке и снабженной датчиком вибраций, усилитель, блок деления и вторичный прибор 2. В этом устройстве параллельно формирую-. щему блоку, измеряющему частоту выбросов сигнала вибрбдатчика за порог ограничения, подключен второй формирующий олок, измеряющий среднюю частоту выбросов за нулевой уровень, а выходы этих блоков подключены к блоку деления,Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности при изменении физи. ко-механических свойств материала потока. выражающихся в изменении формы, твердости и влажности частиц, содержания гли. нистых и других вязких, смачивающих и связывающих веществ, приводящих к изменению сил соударения при неизменной крупности. Так, при увеличении твердости и других свойств, увеличиваюгцих силы соударения, часть мелких частиц может наносить удары такой силы, которая вызовет превышение сигналом порога ограничения, и тогда все эти частицы будут зафиксированы как крупные,.что приведет к ложному увеличению измеренного значения содержания крупного класса. И наоборот - изменения свойств материала, вызывакнцие снижение сил соударения (уменьшение твердости, уве. личение влажности и др.), приведут к тому, что сигналы от ударов некоторых крупных частиц не смогут преодолеть порог ограничения и все эти частицы зафиксируютсяя мелкие, т. е. будет иметь место ложное у:Рньцение измеренного зцачецця содержа, нц крупцого1,еьО нзсбрт Гения явлнется искл 0 ене Влияния на результаты контроля измецециц физико.мех 11 гических сВОЙств Отскя кус кового сегрегированного материала.Данная цель достигается тем, что устроЙство дл 5 Контроля содержяция кпуппого класса В потоке кускоВОГО матРрияпя, вклктчякнцее Воспринимающий элемент в виде закрепленной Вамортизирующих опорах балки, устацовлешой и пядяюгцем потоке и сцябжеиОй датчиком вибраций, усилитель, блок деления и Вторичный прибор, содержит дополнительно блок извлечения квядрятцОГО корпя, блок умножения, частотный прссоразователь, диффереццируюЯций блок, коммутатор, сумматоры, датчик положецця восприциматощего элемента, блок временной задержки, блок памяти, реле Времени и исполнительный мехятцтзм,перемстцеция воспринимающего элемента, причем датчик вибраций через усилитель и блок извлечения квадратного корня подключен к одному входу блока умножения, к другому входу которого подключен выход усилителя, выход блока умножения подклочен ко входу частотного Грссбразовател 51, ВьтхОд котОрОГО подключен к одному входу первого сумматора и к одному входу коммутатора, другой Вход которого через дифференцируощий блОк подключен к Выходу усилителя, выход коммутатора подклточен к одному входу Второго сумматора, Выходы сумматоров под кл 1 очецы ко входам блока деления, выход которого подключен к одному входу блока памяти, другой вход которого подключен к выходу датчика положения воспринимаю. щего э,Рмента, я выход - - ко Вторичному прибору, другие входы сумматоров ттодключецы к выходу датчика положения Воспринимающего элемента через блок временной задержки, а Выход реле времени подклк 1 ет к исполнительному механизму перемещения воспри 1 ниматсшего элемента, кцнематическц связанного с датчиком положения Воспринимающего элемента и воспринимающим элементом,Устройство приведено на чертеже и включает: виброплатформу 1, транспортирующий конвейер 2, датчик вибраций 3, воспринимаю ций элемецт 4, усилитель 5, блок извлечения квадратного корня 6, блок умножения 7, частотный преобразователь 8, дифференцирующий блок 9, сумматор 10 массы крупцокускового материала, сумматор 11 обтцей массы, подвижную раму 12, блок деления 13, реле времени 14, блок памяти 15, вторичный прибор 1 б, блок временной задержки 17, исполнительный механизм 18 перемещения воспринимающего элемента, коммутатор 19, датчик положения 20 воспринимающего элемента и шток 21,ВоспринимаОтци 1 элемент 4 выполненв виде балки прямоугольного поперечного сР 1 ецця, уст 11 НОГ 5 леццс 1 В ямсртцзцпующцх опорах под головкой трацспортирующего конвейера 2 параллельно образующей цилццдра барабана коццсйера 2 и ребром к падяюцтему потоку кускового сегрегировацного материала. С одной стороны балки установлен вибродат Ик 3. Длина балки между опорами превышает максимальновозможную Нирину потока контролируемого материала, АмортизцруОцце опоры балки закреплены па тОдшясцо 1 раме 12, кицематически связанной со штоком 21 исполнитель.НОГО ьехян 11 змя псступятельнОГО перРмещеция 18. Величина хсдЯ цсполцнтельнОГО механизма 18 и пбдвижной рамы 12 устанавливается большей, чем макснмальцо возмоткцяя толщица потокаконтролируемого материала.УстрОЙствс работает слсдующпм об 1 азом, Материал, подавяемьй транспортируоцтим конвейером 2, содержит куски разтичцых размеров, При прохождении ленты по ролцкоопорам, происходит встряхивание материала, в результате чего мелкие куски просеиваются в нижние слои, а крут 1 чые выдавливаются вверх, т. е. происходит явление сегрегации, При дгижецни по длинному конвейеру происходит практически полное разделение материала, 11 результате чего круцньй материал рясполат яется Вверху потока, а мелкий внн:.у. Для усиления процесса разделения материала использована виброплатформа 1, ускоряющая прохождецие сегрегационных процессов за счет ицтенсивцого встряхивания материала на прохсдящеи цад иим леттте,711 ри ттоступлении от реле Времени 14команды на начало изхерительцого цикла, вкл 011 яется исполнительный механизм 12, перемещая через шток 21 подвцжнукз раму 12 с воспринимающим элементом 4. Последний вводится в пяддктщий поток со стороны расположения крупных кусков материала. Движение его через поток сопровождается динамическими воздействиями кусков материала, ударяющих по балке. Причем .Движетие балки направлено перпендикулярно ее широкой грани чем обеспечивается пересечение, в процессе измерения площади поперечного сечения всего потока. Вследствие этого куски, проходящие через каждую точку поперечного сечения потока, будут ударяться о воспринимающий элемент. Силаудара каждого куска определяется его размерами, физико-механическимисвойствами соударяющихся материалов и скоростьюдвижения куска в момент удара.Скорость движения кусков в момент соударения является постоянной в связи с неизменной высотой падения и постоянной скоростью конвейера 2. Свойства материалав потоке, за время измерения остаются постоянными.Содержание крупного класса в потокекускового материала можно определить по отношению массы крупнокускового материала в исследуемом потоке к общей массе материала, Однако известно, что масса куска пропорциональна третьеи степени его линейных размеров, а сила удара - второй, Это определило следующую последователь.иность прохождения сигналов. в устроиствеи действий над ними.Динамическое воздействие от удара каждого куска вызывает соответствующее колебание балки, воспринимаемое датчиком. вибраций 3, электрический сигнал которого поступает через усилитель 5, блок извлечения квадратного корня 6 и блок умножения 7 на вход частотного преобразователя 8. Кро ме того, выходной сигнал усилителя 5 по. ступает также на второй вход блока умножения 7. Выходной сигнал блока 6 пропорционален линейным размерам ударившего куска, а на второй вход блока умножения 7 поступает сигнал, пропорциональный квадрату этих размеров, в результате после умножения на выходе блока 7 имеет место сигнал, пропорциональный кубу линейных размерон куска или его массе. Частотный преобразователь 8 преобразует его в пропорциональный частотный сигнал, подаваемый на входсумматора 11 непосредственно, а на вход сумматора 10 - через коммутатор 19. Следовательно, массе каждого куска будет соответствовать определенное число импульсов, накапливаемых в этих сумматорах. 1 О хо и При перемещении воспринимающего элемента в слое крупного материала происходит накопление в обоих сумматорах сигнала, пропорционального массе кусков, ударивших по воспринимаощему элементу в процессе его перемещения. Переход воспринимающего элемента 4 из крупнокускового слоя в мелкокусковой сопровождается рез О ким изменением динамических воздействий, передаваемых на датчик вибраций 3, Происходит срабатывание дифференцирующего блока 9 и подача от него сигнала на коммутатор 19, который отключает вход сумматора 10 от выхода преобразователя 8, Следова 4тельно, после перехода воспринимающегоэлемента в мелкокусковой слой, накопление сигнала происходит только в сумматоре 11. После полного пересечения потока воспринимающим элементом 4 происходит реверс исполнительного механизма 18 и движение его в обратную стооону, При этом по-прежнему остается подключенним только сумматор 11. При переходе воспринимающего элемента в крупнокусковый слой материала следует новое срабатывание дифференцирующего блока 9, коммутатора 19, подключепце сумматора 10 н фиксация результатов взаимодействия обоими сумматорами,вплоть до выхода воспринимакйцего элемента из потока и остднонкн исполнительногомеханизма 18.Таким образом, зд период измерительного цикла контроль всего потока происходитдважды в прямом и обратном направлении,что обеспечивает усреднение полученныхрезультатов. За это время в сумматоре 10накопится сигнал, пропорциональный массекрупнокускового материала, вступившегов контакт с воспринимающим элементом 4,а в сумматоре 11 - сигнал пропорциональный массе всего контактировавцего материала, Эти сигналы поступают на входы блокаделения 3, сигнал на выходе которого пропорционален содержанию кругцюго классав исследуемом материале,После выхода воспринимающего элемен.та из потока датчик положения 20 выдаетсигнал, свидетельствующий об окончанииизмерительного цикла, По этому сигналублок памяти 15 запоминает выходной сигналблока деления 13 и передает его на вторичный прибор 16. Одновременно включаетсяблок временной задержки 1.7 и через время,необходимое для запоминания в блоке 15,подает команду на управляющие входы сумматоров 10 и 11 на стирание накопленныхв них сигналов. После этого устройство готово к началу следующего измерительного.цикла, который наступает после паузы, определяемой требуемым интервалом в получении информации, устанавливаемым настройкой реле времени 14.Повышение содержания крупного класса,при постоянном общем расходе материалаприводит к увеличению крупного слоя в потоке и соответствующему уменьшению мелкого, Соответственно этому выходной сигналблока 10 возрастет, а блока 11 останетсяпостоянным, вследствие чего после делениясигналов в блоке 13 сигнал на его выходеи на входе вторичного прибора 16 возрастет.Уменьшение или увеличение обгцего расхода материала при постоянном содержании крупного класса приведет к соответствующему изменению сигналов как от его крупно- кусковой части, так и от всего потока, а результат деления и показания вторичного прибора останутся постоянными.Изменение физико-механических свойствконтролируемого потока приведет к нзменени 1 о в одинаковой степени сил соударения крупнокусковой и мелкокусковой его частей и на результаты измерения влияния не окажет.Фор,11 ула изобретенияУстройство для контроля содержания крупного класса в потоке кускового матерна. ла, включающее воспринимающий элемент в виде закрепленной в амортизирующих опо.. Алекпеокая Составительвили Техред О. Лугараж 715ПИ Государственногоделам изобретенийМосва, Ж - 35, РауП х Патента, г, Ужго Корректор Т. СкворцовПодписноеСССР едатор Д. Мепурншааз 748830ЦЙИЙ комнтета н отрити шская наб, од) ул П д. 4/5 ктная, 4113035,Филиал П г 017 рах балки, установленной в падающем потоке и снабженной датчиком вибраций, усилитель, блок делеьч 1 я ц вторичный прибор, Оглйч 010 гчавс;" ем, что, с целью исключения влияния на результаты контроля изменений физико-механических своиств потока куско- БОГО сегрегпровацного материала, Оцо содер.кит дополнительно блок извлечения квадратного корня, блок умножения, частотный преобразовательдиффереццирующнй блок, коммутатор, сумматоры, датчик положения воспринимающего элемента, блок временной задержки, блок памяти, реле времени и исполнительный механизм перемещения воспринимающего элемента, причем датчик вибраций через усилитель и блок извлечения квадратного корня подключен к одному входу блока умножения, к другому входу которого подключен выход усилителя, выход блока умножения подключен ко входу частотного преобразователя, выход которого подключен к одному входу первого сумматора и к одному входу коммутатора, другой вход которого через диффереццпрующий блок подключен к выходу усилителя, выход коммутатора подключен к одному входу второго сумматора, выходы сумматоров подключецы ко входам блока деления, выход которого подключен к одному входу блока памяти, другой вход которого подключен к вьходу датчика положения воспринимающего элемента, а выход - ко вторичному прибору, другие входы сумматоров подключены к выходу датчика положения воспринимающего элемента через блок временной задержки, а выход реле времени подключен к исполнительному механизму перемещения воспринимающего элемента, кинематически связанного с датчиком положения воспринимающего элемента и воспринимающим элементом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР353741, кл. В 02 С 25/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР377171, кл. В 02 С 25/ОО, 1973 (прототип),