Способ автоматического контроля крупности и крепости исходного материала конусной дробилки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЯО А(5 В 02 С 25/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ Ю.Г.Кач И скую мощ 00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Днепропетровский горный институт им. Артема(56) Белецкий Е.П, Энергоемкость процессов дробления в конусных дробилках для крупного дробления. - Горный журнал, 1976, Ф 5, с. 139.Антонычев Я,П. К определению мощности, потребляемой конусной дробилкой крупного дробления. - Обогащение руд, 1982, Ф.З, с. 35,(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КРУПНОСТИ И КРЕПОСТИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ(57) Изобретение относится к области автоматизации оперативного контроля технологических параметров конусной дробилки.,преимущественно крупного дробления. Предназначено для использования в системах автоматизированного управления процессами дробления строительных, рудных и нерудных материалов. Позволяет повысить точность контроля. Для достижения этой цели измеряют активную электричет ность, потребляемую при дробленииприводным двигателем конусной дробилки, определяют среднестатистический интервал времени между моментами поступления в дробилку единичньмпорций исходного материала, иэ активной электрической мощности вьщеляютсоставляющую в полосе частот 1,1-1,7от частоты качаний подвижного конусадробилки и составляющую на частотекачаний подвижного конуса дробилки,определяют уровень этих составляющихи усредняют их эа интервал временимежду моментами поступления в дробилку единичных порций исходного материала. О крупности исходного материала судят по усредненному значениюуровня составляющей активной электрической мощности в полосе 1, 1-1,7 отчастоты качаний подвижного конусадробилки, а о крепости исходного материала судят по отношению усредненного значения уровня составляющейактивной электрической мощности начастоте качаний подвижного конусадробилки к усредненному значениюуровня составляющей в полосе 1,1-1,7от частоты качаний подвижного конусадробилки. 4 ил.Изобретение относится к автоматизации оперативного контроля технологических параметров коцусной дробилки, преимущественно крупного дробле 5ния, и предназначено для использования в системах автоматизированногоуправления процессами дробления строительных, рудных и нерудных материаловв, 10Цель изобретения - повышение точности контроля,На фиг.1 изображена кицематическаясхема движения подвижных частей дробилки; на фиг.2 - диаграмма площадейпод участками постоянного уровня единичных моментов при различной крепости материала; на фиг.3 - схемаустройства для контроля крупностиисходного материала; на фиг.4 - схема устройства для контроля крепостиисходного материала.Сущность способа заключается вследующем.В процессе зажатия частиц 1 и 2,имеющих различную крупность (фиг.1),между подвижными 3 и неподвижными 4конусами дробилки возникают единичные раздавливающие усилия 5 и 6, Этиусилия в первый период деформациичастиц возрастают прямолинейно, апосле достижения передела сопротивЛения по мере сближения конусов онистановятся относительно постояннымидо тех пор, пока расстояние между раздавливающими поверхностями не уменьшится по отношению к первоначальному примерно в три раза, а затем наступает фаза спрессовывания мелких осколков. Так как в конусных дробилках фаза спрессовывация практически отсутствует (расстояние при сближении конусов не уменьшается даже в два раза), а предел сопротивления частиц определяется крепостью материала, можно считать, что характер изменения усилий 5 и 6 имеет форму усеченных трапеций, высота которых характеризует крепость материала.Поскольку в верхней зоне камеры 50 дробления, где между конусами 3 и 4 зажата более крупная частица 1, эксцентриситет 7 подвижного конуса меньше, чем эксцентрцситет 8 в нижней зоне, где зажата частица 2 меньшей 55 крупности, уровень усилий 5 и 6 и продолжительность зажатия частиц несущественно зависят от их крупностиТак как сумма плеч, образующих моменты от горизонтальной и вертикальной составляющих усилия 5 (плечи 9 и 10) относительно эксцентрикового узла 11, сравнима с суммой плеч 12 и 13, образующих соответствующие моменты от усилия 6, уровень единичного цагрузочного момента, образуемого единичным раздавливающим усилием, также не зависит от крупности частицы и места ее зажатия в камере дробления.В результате длительность 14 (фиг,2) единичного нагрузочного момента 15 можно считать практически постоянной (для дробилки ККД/ /180 она составляет 0,3-0,35 периода качаний подвижного конуса), а уровень 16 этого момента рассматривать как функцию крепости дробимого материала. Крупностью материала определяется количество зажатий частиц в процессе качаний подвижного конуса.Суммарный нагрузочный момент относительно эксцентрикового узла дробилки имеет высокочастотную и низкочастотную модуляции. Высокочастотная модуляция формируется за счет участков непостоянного уровня единичных моментов 15, возникающих в случайные сечения времени (например, в первый период Т качаний подвижного конуса 1 Т , тз), а низкочастотная модуляция - за счет участков постоянного уровня единичных моментов 15. Приращение ординаты низкочастотной модуляции определяется изменением суммы площадей под участками постоянного уровня единичных моментов 15, а поскольку эти площади 17-19 при различной крепости материала практически равны, амплитуда низкочастотной модуляции определяется изменением количества зажатий частиц в процессе дробления, т,е. является функцией только крупности материала. При этом частоты амплитуд (обратные их периодам) находятся, например для дробилки ККД/180, в полосе 0,1- 0,7 частоты качаний подвижного конуса.Средний уровень суммарного нагрузочного момента определяется произведением количества зажатий частиц и площади под единичным моментом 15 и, следовательно, характеризует произведение крупности материала и его крепости.50 11 оскочнку эксцецтрцк лр Филкц врашаетсц с частотой качаний полнижцогоконуса, в спектре активной электрической мощности, потребляемой придроблении приводным двигателем конус 5ной дробилки, составляющие, несущиеинформацию о модулироваццом суммарном нагрузочцом моменте, сдвинуты(относительно составляющих спектра10суммарного момента) в область болеевысоких частот на величину частотыкачаний подвижного конуса, В соответствии с этим уровень составляющейактивной электрической мощности в15полосе 1,1-1,7 частоты ,1 качанийподвижного конуса дробилки являетсяфункцией крупности материала, а уровень составляющей на частоте . характеризует произведение крупностиматериала и его крепости.20Так как зажатие частиц материалапроисходит по всей высоте камерыдробления, объем единичной порции исходного материала, для которой может25быть введено соответствие между определяемыми уровнями составляющих активной электрической мощности и физико-механическими свойствами этойпорции, должен быть не меньше объема30камеры дробления,Устройства, реализующие способ(фиг,З и 4), содержат преобразователь 20 активной мощности, полосовойфильтр 21, первый детектирующий блок22, масштабный усилитель 23, вторичный прибор 24, блок 25 коррекции,резонансный фильтр 26 и второй детектирующий блок 27,Способ осуществляется следующимобразом.40Исходя из конкретных условий работы и типа конусной дробилки, выбирается единичная порция исходного материала, для которой определяют среднестатистический интервал временимежду моментами ее поступления в дробилку. Например, для дробилки ККД 1500/180, где ее загрузка осуществляется иэ думпкаров, объем которыхпревышает объем камеры дробления,единичной порцией является исходныйматериал одного думпкара, а среднестатистический интервал времени между моментами их поступления в дробилку составляет 117 периодов качаний подвижного конуса,Активная электрическая мощностьприводного двигателя преобразуется в сигнал цапряженця с помощью преобразователя 20 (фиг.З). При дроблении исходного материала полосовойфильтр 21 выделяет и усиливает составляющую сигнала в полосе 1,1-1,7частоты качаний подвижного конусадробилки. Эта составляющая с выходаполосового фильтра 21 поступает влетектирующий блок 22, где выпрямляется (определяется ее уровень) иинтегрируется с постояцноц времени,равной среднестатистическому интервалу времени. Измеренный усредненныйуровень составляющей через. Усилитель 23, который преобразует егомасштаб, поступает на вторичныц прибор 24, где он регистрируется пошкале величины крупности единичнойпорции исходного материала, 11 ри работе дробилки на холостом ходу (отсутствует материал в камере дробления) выходной сигнал преобразователя 20 представляет собой напряжениепостоянного значеция, вследствие чего показания вторичного прибора 24устанавливаются в нулевое положениеего шкалы. В процессе дробления исходногоматериала определенный и усредненныйв детектирующем блоке 22 (фиг.4) засреднестатистический интервал времени уровень составляющей, которая выделяется и усиливается полосовымфильтром 21 иэ сигнала преобразователя 20 в полосе 1,1 - 1,7 частоты качаний подвижного конуса, поступаетна один иэ входов блока 25. На другой вход последнего поступает определенный и усредненный во втором детектирующем блоке 27 за тот же интервал времени уровень составляющей,которая выделяется и усиливается начастоте качаний подвижного конусаС выхода блока 25 сигнал, равный отношению усредненного уровня составляющей на выходе второго детектирующего блока 27 к усредненному уровнюсоставляющей на выходе детектирующего блока 22, через усилитель 23, который преобразует его масштаб, поступает на вторичный прибор 24, где онрегистрируется по шкале величиныкрепости единичной порции исходногоматериала. На холостом ходу дробилки показания вторичного прибора 24устанавливаются в нулевое положениеего шкалы, 1 78918.1 я од 11 овреГРнного автомат 11 ческо го контроля крепости и крупности (фиг.А) к выходу детектирующего блока 22 подключаются дополнительно последовательно соединенные второй масштабный усилитель и второй вторичнь 1 й прибор.П р и м е р. Осуществляют контроль Физико-механических свойств ис 10 ходного материала конусной дробилки ККЦ, Проводят прямые измерения крепости (методом толчения) и крупности (средневзвешенного диаметра частиц фотопланометрическим методом) исходного материала иэ думп 15 каров (единичных порций), а также одновременно измеряют среднюю потребляемую на дробилке активную электрическую мощность приводного двигателя (беэ учета мощности холостого хопа) и фиксируют показания экспериментальных образцов устройств автоматического контроля, реализующих предлагаемый способПогрешность контроля составляет в части крупности 9,1 Е (коэффициент взаимной коррепяции между прямьгми измерениями и показаниями устройства автол 1 атического контроля 0,885), а в части крепости 11,37 (коэффициент взаимной корреляции 0,822). Способ обеспечивает одвоврегленный комплексный автоматический контроль физико-механический свойств исходного материала конусной дробилки. Он 35 позволяет повысить точность контроля в 1,6-2,3 раза (теоретически в 3,2- 4,9 раза). Ф О р М у Л а 11 з (1 б Р Р Т Р Н И я Способ автоматическ 11 го контроля крупности и крепости исходного материала конусной дробилки преимущественно круп 1 лого дробления, включающий измерение активной электрической мощности, потребляемой при дроблении приводным двигателем конусной дробилки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, определяют среднестатистический интервал времени между моментами поступления в дробилку единичных порций исходного материала, иэ активной электрической мощности вьгделяют составляющую в полосе частот 1,1 - 1,7 от частоты качаний подвижного конуса дробилки и составляющую на частоте качаний подвижного конуса дробилки, определяют уровень этих составляющих и усредняют их за интервал времени между моментами поступления в дробилку единичных порций исходного материала, о крупности исходного материала судят по усредненному значению уровня составляющей активной электрической мощности в полосе 1,1-1,7 от частоты качани 1 подвижного конуса дробилки, а о крепости исходного материала сулят по отношению усредненного значения уровня составляющей активной электрической мощности на частоте качаний подвижного конуса дробилки к усредненному значению ;ровн составляющей в полосе 1,1-1,7 от частоты качаний подвижного к нуса дробилки.1378918 Составитель В.АлекперовТехред М.Дидьдс Редактор И.Горная Корректор В. Бутяга Заказ 923/7 Тираа 582 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5