Система регулирования замкнутым процессом дробления

(19) (11) ЖЭ+ В 02 С 25/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВСЕСОЮЗНАЯЩ РА "йтЩф урющ-,вивв у 13ВЕВЛИОТП.вв К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(71) Свердловский ордена ТрудовогоКрасного Знамени горный институтим. В.В. Вахрушева(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 328942; кл, В 02 С 25/00, 1960.2. Патент США Р 4179074,кл. В 02 С 25/00, 1977 (прототип);(54)(57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАИКНУТЫМ ПРОЦЕССОМ ДРОБЛЕНИЯ с дробилкой, конвейерами и грохотом с регулируемыми размерами отверстий, со"держащая датчики уровня материалав дробилке и нагрузки двигателя дробилки, о т л и ч а ю щ а я с я., тем,что, с целью повышения точности инадежности регулирования, она снабжена распределителем потока материала на грохот, исполнительным механиэмом, пускорегулирующим устройством, регулятором распределителя потока материала, датчиком веса, датчиком виброскорости, датчиком уровнявибрации, интегратором, пороговымиэлементами и реле времени, причемвыходы датчика виброскорости и датчика уровня вибрации подключены через замыкающие контакты реле временико входу интегратора, выход интегратора соединен с первым входом регулятора распределителя потока материала, второй и третий входы которо"го через пороговые элементы подключены к датчикам уровня материала вдробилке и нагрузки двигателя дро"билки, четвертый вход регуляторараспределителя потока материала подключен к выходу датчика веса, выходрегулятора распределителя потокаматериала подключен через пускорегулирующее устройство на вход исполнительного механизма, соединенногос распределителем потока материала.Изобретение относится к устройствам для управления процессом дробления материалов и может быть использовано в горно-рудной промышленности и промышленности строитель ных материалов.Известно устройство для автоматического управления процессом измельчения материалов в шаровых мельницах, содержащее классифицирующий 10 аппарат, регулятор распределения материала между камерами мельниц с исполнительным механизмом, сочленен,ным с распределителем потока материг ала между камерами мельницы, на 15 вход которого подключены .выходыдатчиков расхода материала в камерымельницы, а также регулятор подачиисходного материала с исполнительныммеханизмом, сочлененным с органом из менения подачи исходного материала,на вход регулятора подачи исходногоматериала подключен выход датчикавибрации мельницы 11.Однако использовать такое устройство для регулирования замкнутогопроцесса дробления невозможно, таккак при такой последовательностипрохождения материала через классифицирующий аппарат и распределитель З 0потока материала нельзя регулироватьрежим работы классифицирующего аппарата, кроме того, в известном устройстве отсутствует защита от завала иперегрузки двигателя дробилки. 55Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению является система регулирования замкнутым процессом дробления с дробилкой, конвейерами и грохотом с регулируемыми размерами отверстий, содержащая датчикиуровня материала в дробилке и нагрузки двигателя. В качестве регулирующего органа в этой системе используется грохот с регулируемыми размерами отверстий 2 ,4Недостатками такой системы являются отсутствие информации о вибрациикорпуса дробилки, которая с большойточностью характеризует процесс дроб ления; Низкая точность регулированияпроизводительности грохота по надрешетному продукту вследствие изменениягрансостава исходного продукта грохочения; регулирование размеров от- .55верстий просеивающей поверхности пу-тем перемещения сеток одну относительно другой, расположенных одна над другой, из-за чего возникает забивание отверстий кусками классифицируемого материала, и вследствие этого становится невозможным регулирование размера отверстий в сторону уменьшения, что снижает точность и надежность регулирования,Цель изобретения - повышение точноСти и надежности регулирования.Цель достигается тем, что система регулирования замкнутым процессом дробления с дробилкой, конвейерами и грохотом с регулируемыми размерами отверстий, содержащая датчики уровня материала в дробилке и нагрузки двигателя дробилки, снабжена распределителем потока материала, на грохот исполнительным механизмом, пуско- регулирующим устройством, регулятором распределителя потока материала, датчиком веса, датчиком виброскорости, датчиком уровня вибрации, интегратором, пороговыми элементами и реле времени, причем выходы датчика виброскорости и датчика уровня вибрации подключены через замыкающие контакты реле времени ко входу интегратора, выход интегратора соединен с первым входом регулятора распределителя потока материала, второй и третий входы которого через пороговые элементы подключены к датчикам уровня материала в дробилке и нагрузки двигателя дробилки, четвертый вход регулятора распределителя потока материала подключен к выходу датчика веса, выход регулятора распределителя потока материала подключен через пускорегулирующее устройство на вход исполнительного механизма, соединенного с распределителем потока материала.Производительность процесса грохочения по надрешетному продукту зависит от количества материала, подаваемого на каждую из имеющихся просеивающих поверхностей с разными размерами отверстий.Поэтому регулирование производительности по надрешетному продукту можно осуществлять путем изменения количества классифицируемого материала, подаваемого на просеивающие поверхности с разными размерами отверстий с помощью распределителя потока материала, установленного перед грохотом, следовательно изменять выход материала в надрешетный про1163909 осуществлять управление внутри самого замкнутого процесса дробления, 5 сокращает запаздывание между форми-, рованием управляющего воздействия (выход материала в надрешетный продукт) и воздействием на управляемый объект (дробилку), что способствует 1 О повышению точности регулирования,Производительность дробилки зависит от прочности и крупности исходного материала дробления, причем с увеличением прочности и крупности 15 дробимого материала производительность дробилки уменьшается. Виброскорость колебаний корпуса дробилки зависит от прочности и крупности исходного материала дробления, а также 20 от количества материала, подаваемого в дробилку.Изменяя виброскорость можно косвенно определять свойства подаваемого на дробление материала, и в зави симости от этих свойств менять количество материала, подаваемого в дробилку, поддерживая оптимальную загрузку дробилки. Существуют определенные значения виброскорости, при ЗО которых производительность дробилки соответствует максимальным значениям.1Если поддерживать значение.виброскорости на уровне, при котором производительность дробилки близка к ее пропускной способности, путем изменения производительности грохота по надрешетному продукту, который поступает на повторное дробление, то производительность дробилки будет 4 О близка к максимальной.Формирование сигнала, пропорционального заданной производительности грохота по надрешетному продукту, осуществляется интегратором на осно ве сравнения сигналов, пропорциональных действительному и заданному значению виброскорости колебаний корпуса дробилки на входе интегратора.Эти сигналы периодически подключают О ся на вход интегратора при помощи контактов реле времени. Количество.исходного материала, подаваемого в замкнутый процесс дробления и его крупность постоянно меняются вследствие изменения прочности исходного материала, поэтому производительность грохота по надрешетному продукту изВведение интегратора и реле времени повьппает точность регулированияза счет замены непрерывного регулирования дискретным. Введение дискретного управления позволяет увеличить в 2-3 раза коэффициент усилениясистемы и соответственно повыситьточность регулирования. Кроме того,введение в схему интегратора превышает систему в астатическую, что также способствует повьппению точности регулирования. дукт, который поступает на повторноедробление в дробилку.Введение такой системы позволяет меняется в больших пределах. Для того, чтобы обеспечить постоянную нагрузку дробилки, необходимо поддерживать стабильным значение производительности грохота по надрешетномупродукту, поддерживая количества материала, подаваемого в дробилку науровне оптимальной загрузки дробилкипо величине виброскорости корпусадробилки, Для того, чтобы обеспечитьзаданный выход материала в надрешетный продукт, необходимо взвешиватьего количество и при отклонении отзаданного изменить режим работы грохота. Такой контроль осуществляетсяс помощью датчика веса, установленного на конвейере, транспортирующемнадрешетный продукт в дробилку. Такщ образом, наличие постоянногоконтроля выхода материала в надрешетный продукт обеспечивает точностьпроцесса регулирования. Длительностьпериода между подключениями на входинтегратора сигналов датчиков виброскорости и задатчика уровня вибрацииустановлена большей, чем время запаздывания в контуре управления (время транспортировки материала отгрохота до дробилки), поэтому очередное управляющее воздействие (выходматериала в надрешетный продукт)формируется после того, как будетопределена реакция дробилки (уровеньвибрации) на предыдущие измененияколичества подаваемого в дробилкуматериала. Вследствие этого повышается устойчивость системы, а следовательно, точность регулирования.Интегратор осуществляет запоминаниевеличин заданной производительности грохота по надрешетномупродукту между подключениямина его вход сигналов датчикавибраскорости и эадатчика уровня .вибрации.40 50 На чертеже изображена система регулирования замкнутым процессом дробления.Система состоит из дробилки 1, распределителя 2 потока материала, выполненного в виде шибера, грохотов 3 и .4, имеющих различные размеры отверстий просеивающих поверхностей, конвейеров 5 - 8, датчика нагрузки 9 двигателя дробилки 1, дат О чика уровня материала 10 в дробилке 1, датчика виброскорости 11 колебаний корпуса дробилки 1, датчика веса 12, эадатчика уровня вибрации 13, реле времени 14 с контактами, ин тегратора 15, пороговых элементов 16 и 17, регулятора 18 распределителя потока материала, исполнительного механизма 19, пускорегулирующего устройства 20. 20Датчик виброскорости 11 может быть выполнен в виде датчика вибрации, балластного резистора, генератора, мультивибратора, выпрямителя, демпферов, усилителей низкой часто ты, интегродифференцирующих устройств согласующего усилителя.Датчик веса 12 может быть выполнен в виде конвейерных весов. Реле времени 14 выполнено в виде несим- зО метричного мультивибратора, к выходу которого подключено реле.Интегратор 15 выполнен с использованием электронного потенциометра.Датчик нагрузки 9 с пороговым элементом 16 может быть выгЪлнен в виде токового реле, датчик уровня материала 10 с пороговым элементом 17 - в виде радиоактивного датчика. Регулятор распределителя потока материала 18 выполнен в виде промышленного регулятора типа Р. Пускорегулирующее устройство 20 может быть представлено магнитным пускателем или пусковьщ устройством, выполненным на кремниевых управляемых вентилях.Иатериал для дробления подается конвейером 7 на распределитель 2 потока материала, при помощи которого распределяется на два грохота 3 и 4, имеющих различные размеры просеивающих поверхностей. На грохоте 3 установлена сетка с меньшимиразмерами отверстийна грохоте.4 - с большими. Подрешетный продукт грохотов 3 и 4 является готовым продуктом дробления и транспортируется конвейером 8 в отделение сортировки.Надрешетный продукт грохотов 3 и 4подается конвейером 5 в дробилку 1.Количество материала (надрешетногопродукта), полученного с грохотов 3и 4, определяется датчиком веса 12.Сигнал с датчика веса 12 подаетсяна вход регулятора 18 распределителяпотока материала и сравнивается ссигналом, поступающим с выхода интегратора 15, В зависимости от величини знака разности сигналов с датчикавеса 12 и интегратора 15, регулятор18 воздействует через пускорегулирующее устройство 20 на исполнительныймеханизм 19, который посредствомраспределителя потока материала 2изменяет количество материала, подаваемого на грохота 3 и 4, Если производительность грохотов 3 и 4 по надрешетному продукту больше заданной,то распределитель 2 увеличивает количество материала, подаваемого на грохот 4, и уменьшает на грохот 3, еслипроизводительность грохотов 3 и 4 понадрешетному продукту меньше заданного значения, то регулятор 18 распределителя потока материалов, воздействуя через пускорегулирующееустройство 20 на распределитель 2потока материала увеличивает количество материала, подаваемого на грохот 3 и уменьшает на грохот 4. Заданное значение количества надрешетногопродукта грохота 3 и 4 формируетсяна выходе интегратора 15, на входкоторого периодически контактами реле времени 14 подключаются выходыдатчика виброскорости 11 и задатчика13 уровня вибрации корпуса дробилки1, Выходы датчика уровня 10 материала в дробилке 1 и датчика нагрузки 9 двигателя дробилки 1 через пороговые элементы 16 и 17 подключенына вход регулятора 18 распределителяпотока материала, сигналы с этихдатчиков поступают на вход регулятора18, если уровень материала в дробилке 1 или нагрузка двигателя дробилки1 превышает допустимые значения, врезультате чего заданное значениеколичества надрешетного продукта грохотов 3 и 4 уменьшается и регулятор18, воздействуя через пускорегулирующее устройство 20 перераспределяетматериал между грохотами 3 и 4, увеличивая количество материала, подаваемого на грохот 4, и уменьшая -Тираж 584 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, )И, Раушская наб, д. 4/5 Заказ 5060 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7 1163909 8 на грохот 3. Снижается количество вания внутри самого замкнутого проматериала, подаваемого в дробилку цесса дробления, в результате чего 1, до тех пор, пака нагрузка двигате- сокращается время запаздывания в ля дробилки 1 или уровня материала контуре регулирования; регулировать не достигнут допустимого значения. 5 грансостав продуктов дробления вИспользование системы регулирова- замкнутом процессе дробления, что ,ния замкнутым процессом дробления дает возможность увеличить выход позволяет повысить точность регулиро- щебня более ценных мелких фраквания за счет осуществления регулиро- ций.