Система регулирования режима работы дробилки

СОЮЗ СОВЕТССОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН ЯО ,3.1 Ы 3 И 2 С 25/О ИЗОБРЕТЕН ОП У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРС СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Свердловский ордена ТрудовогоКрасного Знамени горный институтим., В. В. Вахрушева(56.) 1. Авторское свидетельство СССРМ 408661, кл. В 02 С 25/00, 1973,2; Авторское свидетельство СССРМ 778800, кл. В 02 С 25/00, 1980(54 ) (57 ) 1. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯРЕЖИМА РАБОТЫ ДРОБИЛКИ, содержащаярегулируемый привод питателя, регулируемый привод двигателя дробилки,датчики нагрузки двигателя дробилкии уровня материала в дробилке, регулятор производительности питателя,выход которого подключен к входу ре. -гулируемого привода питателя, датчиквибрации дробилки, первый выпрямитель, первый демпфер, задатчик уровня вибрации и пороговые элементы,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повиаения точности регулирова-ния режима работы дробилки, она снабжена баластным резистором, генератором синусоидальных колебаний, мульти;вибратором, двумя усилителями низкойчастоты, согласующим усилителем,интегродифференцирующим блоком, вторым выпрямителем и вторым демпферомпричем первый вход датчика вибрациисоединен через баластный резистор с первым выходом генератора синусоидальных колебаний, на второй вход датчика вибрации подключен второй выход генератора синусоидальных колебаний, на вход которого подключен выход мультивибратора, выход датчика вибрации через первый выпрямитель, первый демпфер и первый усилитель низкой частоты подключен к входу интегродифференцирующего блока, выход которого через второй усилитель низкой частоты, второй выпрямитель, второй демпфер и согласующий усилитель подключен на первый вход регулятора производительности питателя, на второй и третий входы регулятора производительности питателя через З пороговые элементы подключены выходы датчика нагрузки двигателя дробилки, и датчика уровня материала в дробил- авве ке, а четвертый вход регулятора сое- Ъ ее динен с задатчиком уровня вибрации.2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена задатчиком начальной частоты качаний подвижного органа дробилки, третьим демпфером, третьим выпрямителем и .вторым согласующим усилителем, причем выход первого усилителя низкой частоты через третий выпрямитель, третий демпфер и второй согласующий силитель подключен на первый вход егулятора частоты качаний подвижного органа дробилки, на второй вход которого подключен выход задатчика начальной частоты качаний подвиж ного органа дробилки.20 25 30 35 40 вода питателя, датчик вибрации дробил. ки, первый выпрямитель, первый демп"фер, задатчик уровня вибрации, поро"говые элементы.50 вибрации и инвертором, причем датчик 60вибрации подключен через последовательно соединенные детектор и сглажиня вибрации, выход которого соеди,нен с соответствующим входом регуля" 65 Изобретение относится к устройст вам для управления процессом дробления материалов в дробилке и может быть использввано в горнорудной промышленности и промьааленностистроительных материалов.Известно устройство для регулиро" вания производительности дробилки, содержащее дробилку с регулируемым приводом и питатель с регулируемым приводом, датчик нагрузки двигателя дробилки, систему регулирования производительности дробилки и частоты вращения двигателя и уровня материала в дробилке, задатчик уровня материала 1 Д .Однако такое устройство не позволяет с необходимой степенью точности регулировать грансостав продуктовдробления, поскольку оно поддерживает потребляемую двигателем мощностьпостоянной. С увеличением прочностиисходного материала потребляемая надробление мощность возрастает и пре-.вышает заданное значение Для того,чтобы установить заданную мощностьдвигателя, частоту вращения двигателя уменьшают, уменьшается частота качаний подвижного элемента дробилки,что приводит к увеличению крупностипродуктов дробления, С уменьшениемже прочности. исходного материаламощность, потребляемая двигателемдробилки, уменьшается, для увеличения,потребляемой мощности двигателем увеличивают частоту вращения двигателя, а крупность продуктов дробления уменьшается.1Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система регулирования режИма работы . дробилки, включающая регулируемый привод питателя, регулируемый привод двигателя дробилки; датчики нагрузки двигателя дробилки и уровня материала в дробилке, регулятор производительности питателя, выход которогоподключен к входу регулируемого приВ этой системе двигатель дробилки через датчик мощности соединен содним из входов регулятора, другойвход которого соединен с задатчикоммощности, а выход регулятора черезпускорегулирующую аппаратуру подключен к двигателю питателя, снабженодатчиком вибрации, детектором, сглаживающим фильтром, задатчиком уровня вающий фильтр, к входу задатчика уров 51015и Цель изобретения - повышение точ-. ности регулирования режима работы дробилки.Цель достигается тем, что система регулирования режима работы дробилки, содержащая регулируемый привод питателя, регулируемый привод дробилки, датчики нагрузки двигателя дробилки и уровня материала, регулятор производительности питателя, выход которого подключен к входу регулируемого привода питателя, датчик вибрации дробилки, первый выпрямитель, первый демпфер, эадатчик уровня вибрации и пороговые элементы, снабжена бала.- стным резистором, генератором сину- . соидальных колебаний, мультивибратором, двумя усилителями низкой частоты, интегродифференцирующим бЫоком, )согласующим усилителем; вторым выпрямителем и вторым демпфером, причем первый вход датчика вибрации соединен через баластный резистор с первым выходом генератора синусоидальных колебаний, на второй вход датчика вибрации подключен второй выход генератора синусоидальных колебаний, на вход которого подключен выход мультивибратора, выход датчика вибрации через первый выпрямитель, первый демпфер и первый усилитель низкой частоты подключен к входу интегродифференцирующего блока, выход которого через второй усилитель низкой частоты, второй выпрямитель, второй демпфер и согласующий усилитель подключен на вход регулятора производительности питателя, на первый вход первый регулятор производительности питателя, йа второй и третий входы регулятора производительности пита-, теля через пороговые элементы подклю. чены выходы датчика нагрузки двигате ля дробилки и датчика уровня материала в дробилке, а четвертый вход регулятора соединен с задатчиком уровня вибрации.Кроме того, система снабжена задатчиком начальной частоты качений подвижного органа дробилки, третьим тора и с входом инвертора, выход которого подключен к соответствующему входу пускорегулирующей аппаратуры 2).Недостатками системы являются низкая точность регулирования процесса загрузки материала в дробилку вследствие малой чувствительности датчикавлияния помех, вызванная низкочастотными колебаниями конуса дробилки под действием качаний подвижного органа дробилки, что не позволяет с достаточной степенью точности измерять виброскорость и амплитуду высокочастотных колебаний дробилки, а также низкая точность регулирования гран- состава продуктов дробления при изменении прочности продуктов дробления.полученное напряжение, пропорциональное виброскорости дробилки, усиливается транзисторным низкочастотнымусилителем. Затем при помощи двухполупбриодного выпрямителя и 8 С -фильтра выделяется напряжение, пропорциональное усредненной величине виброскорости. Постоянная времени этогоконтура 2-3 с. Полученный сигнал через усилитель постоянного тока посту пает на регулятор производительностипитателя дробилки.Во втором канале происходит форми"рование напряжения, пропорциональногоусредненной амплитуде вибрации. Дляэтого напряжение, пропорциональноевибрации, выпрямляется двухполупериюдным выпрямителем и демпфируетсяС -фильтром с постоянной времеии3-4 с. Полученный сигнал через усилитель постоянного тока поступает всистему регулирования частоты качаний подвижного органа дробилки.Таким образом, введение мультивибратора, генератораимпульсирующихколебаний и баластного резистора, атакже установка заданных параметровдемпфера позволяет значительно повысить точность измерения виброскорости и амплитуды колебаний корпусадробилки на частоте, наиболее характеризующей процесс дробления.На чертеже представлена схематически система регулирования дробилки.Она содержит два контура регулирования. Первый контур осуществляетрегулирование производительности питателя и содержит дробилку 1, питатель 2, регулируемый привод 3 дробилки, регулируемый привод 4 питателя, регулятор 5 производительностипитателя, выходы датчиков 6 и 7 нагрузки двигателя дробилки и уровняматериала в дробилке через пороговыеэлементы 8 и 9 подключены на .входрегулятора 5. На вход датчика 10вибрации подключен через баластныйрезистор 11 выход генератора 12 синусоидальных колебаний. На вход генератора 12 синусоидальных колебанийподключен выход мультивибратора 13.Выход датчика 10 вибрации через выпрямитель 14, демпфер 15, усилитель.16низкой частоты подключен на входинтегродифференцирующего блока 17,выход которого через усилитель 18низкой частоты, выпрямитель 19,.демпфер 20 и согласующий усилитель 21подключен на вход регулятора 5. Навход регулятора 5 подключен тожевыход задатчика 22 уровня вибрации,Второй контур осуществляет регулирование частоты качаний подвижногооргана дробилки и содержит датчик 10.вибрации, выход которого через выпрямитель 14, демпфер 15, усилитель 16низкой частоты, а также через выпрядемпфером, третьим выпрямителем ивторым согласующим усилителем, причем выход первого усилителя низкойчастоты через третий выпрямитель,третий демпфер и второй согласующийусилитель подключен на первый входрегулятора частоты качаний подвижно.го органа дробилки, на второй входкоторого подключен выход задатчиканачальной частоты качаний подвижногооргана дробилки.1Корпус дробилки при дроблении мате.риала совершает колебания с частотойот 0,5 до 300 Гц. Колебания корпусадробилки с частотой 0,5-2,5 Гц вызвани качанием подвижного органадробилки, а колебания корпуса с ча-,стотой выше 8 Гц - усилиями, возникающими в дробящем пространстведробилки при дроблении материала.Наиболее полно крупность и прочность 20дробимого материала характеризуетвиброскорость и амплитуда колебанийкорпуса дробилки с частотой 8;60 Гц.ИзмерятЬ колебания с такой частотойможно датчиком вибрации типа ДУ с диапазоном .измерения 3-200 Гц,однако чувствительность датчика нанижних частотах диапазона мала, асигнал навыходе датчика соизмеримс уровнем помех, возникающих в про 30изводственных условиях.Для повышения чувствительностидатчика, его катушка соединена последовательно с баластным резистором,.а питание датчика осуществляется синусоидальным напряжением с частотой2,5-3,0 кГц с постоянной амплитудой.При таком подключении генераторногодатчика он превращается в параметрический, что позволяет повысить чув" 40ствительность устройства и уровеньсигнала на выходе на три порядка(с 2 мВ до 4 В) и значительно повысить точность измерения виброскорости и амплитуды колебаний корпусадробилки.45Высокочастотный сигнал датчика имеет наложенные колебания,пропорциональные частоте и амплитуде колебаний корпуса дробилки. Для выделения этих колебаний испопьзованы однополупериодныйвыпрямитель и.демпфер, 8 С -фильтр,постоянная времени которого подобрана так, что выделяются только огибаю"щие колебания частотой до 100 Гц.Полученное напряжение, пропорциональ ное параметрам вибрации, амплитудойдо 1 В усиливается низкочастотнымусилителем, а затем поступает на дваканала,В первом из них осуществляется 60формирование сигнала, пропорционального виброскорости объекта. Для этогонапряжение, пропорциональное вибрации,поступает на интегродифференцирующийконтур, выполненный на РС -элементах,65митель 23, демпфер 24, согласующий усилитель 25 подключен на вход регулятора 26 частоты качаний подвижного органа дробилки, выход .регулятора 26 подключен на вход регулируейого при.- вода 23 дробилки 1. На вход регулято ра 26 подключен также выход задатчика 27 начальной частоты качаний подвижного органа дробилки 1.Система, работает следующим образом.Иультивибратором 13 генерируется прямоугольный сигнал частотой 2,5- 3 кГц и подается на генератор 12 синусоидального напряжения; Этим генератором формируется напряжение, 15 близкое к синусоидальному, с постоянной амплитудой, Затем это напряжение подается на катушку индуктивности датчика 10 вибрации с включенным с ией последовательно баластным рези стором 11. С изменением крупности и прочности дробимого материала и производительности питателя 2 изменяется вибрация корпуса дробилки. При воздействии вибрации изменяется положение якоря датчика 10 вибрации, изменяется индуктивное сопротивление катушки датчика 10, а это сказывается на перераспределении напряжения между баластным резистором 11 и ин дуктивной катушкой датчика 10Напряжение с датчика 10 поступает на выпрямитель 14, а затем модулирующая частота отделяется демпфером 15, выделяя только колебания объекта, 35 вызванные усилиями дробления материала. Получаемый с демпфера 15 сигнал, пропорциональный параметрам вибрации дробилки, усиливается усилителем 16 низкой частоты и подается на интегроО , дифференцирующий блок 17, вырабатывакщий сигнал, пропорциойальный виб" роскорости колебаний корпуса дробилки 1.Усилитель низкой частоты 18, выпрямитель 19, демпфер 20 и согласующий усилитель 21 формируют напряжение, пропорциональное усредненному за заданный отрезок времени значению виброскорости колебаний корпуса дробилки 1Сигнал с выхода усилителя 215 О подается на вход регулятора 5 и сравнивается с сигналом, поступающим с выхода задатчика 22, и в зависимости от величины и знака отклонения этих сигналов изменяется производитель" ность питателя 2. Сигнал с выхода датчиков 6 и 7 через пороговые элементы 8 и 9 поступает на вход регулятора 5. В случае, если нагрузка двигателя дробилки 1 иуровень материала превысит допускаемые значения, при поступлении одного из этих сигналов производительность питателя 2 уменьшается.С увеличением прочности дробимого материала увеличивается крупность продуктов дробления и амплитуда колебаний корпуса дробилки 1. Для поддержания заданной крупности продуктов дробления, частоту качаний подвижного органа дробилки 1 необходимо повышать. Управление частотой качаний подвижного органа дробилки 1 осуществляется с использованием второго контура управления. Для чего выход датчика 10 вибрации через выпрямитель 14, демпфер 15, усилитель 16 низкой частоты, выпрямитель 23, демпфер 24, согласующий усилитель 25 подключен на вход регулятора 26, Выпрямитель 23, демпфер 24, согласующий усилитель 25 формируют сигнал, пропорциональный усредненной эа заданный период времени амплитуде колебаний корпуса дробилки 1. Этот сигнал суммируется на входе регулятора 26 с сигналом задатчика 27, выход регулятора 26 соединен с входом регулируемого привода 3 дробилки 1. Регулируемый привод 3 устанавливает заданную частоту качаний подвижного органа дробилки 1.Использование предлагаемой системы позволяет увеличить производи" тельность дробилки на 15-20 за счет повышения точности регулирования процессом загрузки материала в дробилку в зависимости от крупности дробимого материала по уровню выброскорости колебаний корпуса дробилки, а также повысить точность регулиро- , вания грансостава продуктов дробления на 20-25 в зависимости от проч-. ности дробимого материала по величине амплитуды колебаний корпуса дробилки./5 11 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 698/7 ВНИИП по ОЗ 5, Тираж 616 Государственногделам изобретениМосква, Ж, Ра коми и от ская Подпита СССРыт ийаб., д. 4