Устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб

р 1) 67652 О Со сз Советских Соыиалистических Республик(5 сприсоединением заявки-Государственный комите ссСР по делам изобретений н открытийО, В. Журавл Бакман и Иельский и пргии в, Р. В. НарышкиБ. Гореликектный институт 1) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ СЫПУЧИХАТЕРИАЛОВ В ТРАНСПОРТНЪЕ СРЕДСТВА С ПОМОЩЪЮТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ ТРУБ Изобретение относится к области автоматизации процессов загрузки сыпучих материалов в транспортные средства, в частности железнодорожные вагоны, и может быть использовано применительно к загрузке минеральных удобрений, зернопродуктов и других насыпных пылевидных продуктов, в промышленности строительных материалов, угольной, цементной промышленности и других отраслях народного хозяйства.Известно устройство управления загрузкой сыпучих и пылевидных материалов в транспортные средства, в томчисле и в железнодорожные вагоны, через люки, расположенные в их верхних частях, на крыше, содержащее блок управления приводом подачи материала и командный блок 1.Недостатком этого устройства является большая запыленность в зоне загрузки при работе и отсутствие специальных средств для ее снижения, С помощью известного устройства ведстся загрузка транспортных средств через люки, причем сыпучий и пылевидный материал подводится к ним с помощью спускных патрубков, и проходя под действием собственного веса через вагон по всей его высоте н встречая сопротивление воздуха, распыливается внутри вагона и через зазоры между патр бками и отверстиями люков и щели в вагонах создает запыленность в зоне погрузки. Это приводит к значительным потерям материала и создает ненормальные санитарно-гигиенические условия для работников, занятых на 5 погрузке.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспорт О ные средства с помощью телескопическихтруб, содержащее датчики нижнего рабочего положения труб и загрузки, соединенные с блоком управления приводом подачи материала, преобразователь и соединенные 15 последовательно командный блок и блокограничения подъема труб, выход которого связан с приводом их движения 2.Известное устройство не обеспечиваетавтоматического выдерживания взаиморасположения телескопической загрузочной трубы и уровня загружаемого материала, так как имеет лишь элемент в виде датчика контактного типа, замыкание и размыкание контактов которого включает или выключает привод движения трубы с одной скоростью, и, не имея специальных элементов для регулирования скорости подъема трубы и получения разных по абсолютной величине скоростей на разных этапах загрузки, 30 а также задания параметров движения трубы в зависимости от характера изменяющегося уровня материала, не обеспечивает эффективного точного слежения телескопических труб за нарастающим уровнем материала в транспортном средстве и тем самым не способно создать эффективного снижения пулеуноса из люков при загрузке,Наличие в устройстве лишь датчика контактного типа для включения и выключения привода не обеспечивает надежной работы устройства, так как необходимое по условиям загрузки движение трубы с переменными скоростями и тем более с разными их начальными абсолютными значениями не может быть достигнуто только лишь за счет частоты включения привода движения трубы. Таким образом, принятый тип датчика не обеспечивает движения трубы с разными скоростями.Недостатком известного устройства является и отсутствие в нем специальных элементов управления и контроля подачей материала в загрузочную трубу, связанных с приводом ее движения, что не позволяет автоматически начать загрузку после достижения трубой нижнего рабочего положения и закончить ее после заполнения транспортного средства до нужных пределов (объема, веса).Таким образом, известное устройство не способно обеспечить эффективное снижение пылеуноса из транспортных средств различной формы при их загрузке с помощью телескопических труб ввиду неточного и ненадежного автоматического выдерживания взаиморасположения труб и уровня материала как в период загрузки, так и в момент ее начала и окончания,Цель изобретения - снижение пылеуноса как в период загрузки материала, так и в стадии ее начала и окончания путем повышения точности и надежности автоматического выдерживания взаиморасположения труб и уровня материала при загрузке в транспортные средства разной формы.Цель достигается тем, что устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб снабжено задатчиком параметров движения труб, блоком контроля наличия потока материала в трубах и регулятором скорости, один из входов которого через преобразователь соединен с выходом задатчика параметров движения труб, другой - с выходом блока контроля наличия потока материала в трубах, соединенным с блоком управления приводом подачи материала, а выходом - с командным блоком.На фиг. 1 изображено, предложенное устройство, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - блок-схема устройства управления. Загрузочное устройство состоит из рядаустановок, каждая из которых включает всебя спускные телескопические трубы 1 и 2,установленные осями 3 в опорах 4, рамы 5,5 удерживаемые от поворота, например, пневмоцилиндрами 6.Выдвижная труба своим ползуном 7 установлена на направляющих 8 и удерживается от выдвижения по ним, например, при 1 о водом 9 движения труб. Оси 10 рамы установлены в неподвижных опорах 11 опорнойконструкции 12 и удерживаются от поворота относительно них, например, пневмоцилиндром 13.1 в Установки расположены над вагоном 14с люками 15, установленном на рельсовомпути 16.Стрелкой А показано направление подачисыпучего материала в приемную воронку20 трубы 1, имеющую запорное устройство 17с приводом 18, например, в виде пневмоцилиндра. Наводка спускных труб 2 в люки 15выполняется, например, с помощью пневмоцилиндров 6 и 13 в направлении стрелок Б2 я и В поворотом осей 3 и 10 в опорах 4 и 11,Количество устройств на каждом загрузочном пункте определяется из условияобеспечения равномерной засыпки вагонапо его длине и равномерного распределенияЗО нагрузки на оси вагона по наибольшемучислу люков на одном вагоне данного типа,В качестве привода выдвижения и поворотов телескопических труб могут быть использованы электрические, механические и35 иные типы приводных устройств.Наводка труб в люки может выполнятьсяне только с использованием поворотных, нои других видов механизмов.Привод 9 движения труб соединен с за 40 датчиком 19 параметров движения труб через преобразователь 20 сигналов, регулятор21 скорости, командный блок 22, блок 23ограничения подъема. Регулятор 21 скорости соединен с блоком 24 выбора началь 45 ных скоростей.Для контроля нижнего рабочего положения труб 2 относительно днища вагона вструктурной схеме предусмотрена установка датчика 25 нижнего рабочего положениятрубы, а для контроля верхнего положения(после заполнения вагона до заданного предела) - датчика 26 загрузки вагона, Этидатчики соединены с приводом 18 подачиматериала через блок управления 27 и су приводом 9 движения труб через блок 28контроля наличия потока материала в трубе и опорожнения системы,Задатчнк 19 параметров движения трубпредназначен для задания параметров (наО пример, скорости или высоты подъема отвремени, скорости, от пути и др.) движениятруб, которые определяются положением изменяющегося уровня нарастающего материала. Задатчик 19 параметров движения65 труб может быть выполнен в виде элемента, непосредственно следящего за положением уровня материала, например многопозиционного датчика уровня, и программного, копирующего на основе экспериментальных и теоретических данных характер изменения уровня материала, т, е. задающего программу движения трубы по каким-либо параметрам, например по времени, скорости и др, В последнем случае он может иметь различные модификации исполнения, например быть выполненным в виде программного реле времени или иного типа устройства (электронного, электромеханического), в которых переключение контактов происходит по истечении определенных, заранее заданных промежутков времени и которые позволяют подавать командные импульсы заданной длительности для подъема трубы по заранее установленному графику времени. Другим примером программного задатчика может явиться устройство, состоящее из системы конечных выключателей, установленных на разной высоте и приводимых в действие от поднимающейся телескопической трубы. Программные командные сигналы управления подъемом труб могут быть поданы и от датчика веса заполняющего транспорт материала по мере увеличения веса.Задатчик 19 параметров движения труб, выполненный в виде многопозиционного датчика уровня с несколькими, установленными одна над другой на нижних частях телескопических труб ступенями, может иметь электрическое, пневматическое и иные виды исполнения. При одновременной установке в устройстве параллельно и датчика уровня, и программного задатчика сигналы от каждого из них могут быть поданы к блоку преобразования через блок выбора режима управления (не показан).Преобразователь 20 сигналов предназначен для преобразования сигналов, поступающих от задатчика параметров движения труб, в сигналы управления регулятором 21 скорости и может быть выполнен, например, в виде релейного устройства.Регулятор 21 скорости предназначен для изменения скорости привода 9 движения труб и может быть выполнен, например, в виде устройства переменных сопротивлений, изменяющих ток в цепи якоря двигателя постоянного тока привода движения труб и подключенных к тиристорному преобразователю привода.Командный блок 22 предназначен для управления пуском и остановкой двигателя и включает в себя автоматический выключатель и магнитный пускатель.Блок 23 ограничения подъема предназначен для ограничения подъема труб 2 и может быть выполнен, например, в виде стандартных конечных выключателей.Блок 24 выбора начальных скоростей - регулирующий элемент в виде ручного за. датчика-переключателя, например потенциометра, для изменения начальных скоростей.Блок 28 контроля наличия потока в тру 5 бах предназначен для контроля наличиядвижения потока материала из бункера втрубы 1 и может быть выполнен, например,в виде конечных выключателей, установленных на запорном устройстве 17 привода 1810 подачи материала и фиксирующих крайниеположения (запертое и открытое) затвора,и реле времени.Элементы 23 - 28 схемы могут иметьэлектрическое, гидравлическое и иные виды15 исполнения.Устройство работает следующим образом.Принцип работы устройства основан натом, что для эффективного снижения пылеуноса из транспортных средств разной20 формы через люки, двери и другие неплотности путем надежного автоматического выдерживания взаиморасположения труб иуровня материала с заданной точностью какв период загрузки, так и в момент ее нача 25 ла и окончания, привод 9 движения трубполучает сигнал управления от задатчика19 параметров движения труб, датчика 25нижнего рабочего положения телескопических труб 2 и датчика 26 загрузки,30 Прп работе с задатчиком параметровдвижения труб, выполненным в виде датчика уровня, загрузка вагона начинается после наводки и опускания спускной трубы 2в вагон до его нижней части из положения35 1 в положение 11. При этом приводы подачиматериала и движения труб включаютсяпосле получения сигнала от датчика 2 онижнего положения труб, который можетбыть установлен как на самой трубе, так и40 вне ее и срабатывать при установке трубыв нижнем положении, например, от механизма ее подъема и опускания.По мере загрузки материала его уровеньизменяется (увеличивается) и воздействует45 на нижнюю ступень датчика, сигнал от которого в виде командного импульса подается на регулятор 21 скорости, в котором онпреобразуется в сигнал управления скоростью движения привода 9 труб, после чего50 трубам сообщается большая скорость. Сигнал датчика, проходя через преобразователь 20 сигналов, регулятор 21 скорости икомандный блок 22, воздействует на привод 9, Если после этого нарастание мате 55 риала происходит быстрее подъема трубы,он воздействует на верхнюю ступень датчика, который подает команду в таком же порядке на сообщение трубе последующегоприращения скорости. При обгоне трубой60 уровня материала сигналом от верхней ступени датчика скорость подъема трубы снижается, при дальнейшем обгоне сигналомот нижней ступени труба получает ещебольшее снижение скорости. Таким образом65 осуществляется слежение труб за уровнемматериала и поддержание их взаиморасположения в автоматическом режиме. При необходимости изменения начальных величин скоростей движения в регулятор 21 скорости вводятся коррективы, посредством ручного задатчика-переключателя блока 24 выбора начальных скоростей.При работе устройства совместно с задатчиком параметров в виде программного задатчика командные сигнальные импульсы заданной длительности последнего для подъема труб по заданному графику времени, соответствующие характеру нарастания уровня материала, передаются через регулятор скорости в той же последовательности, как и при работе с датчиком уровня. В этом случае вводом специальной программы, характеризующей формообразование материала, обеспечивается достижение той же цели, которая решается при работе с датчиком уровня. Окончание загрузки, вагона производится путем подачи сигнала от датчика 26 загрузки, подключенного, например, к измерительному устройству веса материала, загружаемого в вагон, к приводам движения труб и подачи через блэк 28 контроля, после чего регулятор скоро:ти обеспечит подьем труб в транспортное положение с максимальной скоростью.Таким образом, устройство позволяет обеспечить эффективное спикение пылеуноса из люков транспортных средств разной формы путем повышения точности и надежности автоматического слежения труб за положением уровня нарастающего материала, При этом работа совместно с задатчиком 19 параметров движения труб 2 обеспечивает поставленную цель в период загрузки, а с датчиками нижнего положения труб и загрузки - в начале и в конце загрузки.Целесообразность задания программного управления подъемом труб диктуется необходимостью обеспечения высокопроизводительной загрузки однотипных транспортных средств с высоким темпом, определяемым главным образом временем загрузки, характеризующим ее производительность. Помимо сказанного, программное управление позволяет обеспечить загрузку в требуемов режиме типового транспорта нескольких видов путем ввода разных программ. Загрузку нетипового транспорта рациональ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нее производить с применением датчика уровня,Использование устройства позволит обеспечить экономию материала за счет снижения его уноса в виде пыли и благодаря этому получить большой экономический эффект. Не менее значительным является создание благодаря использованию предлагаемого аппарата нормальных санитарно- гигиенических условий для работы обслуживающего персонала в зоне загрузки, Помимо этого устройство позволяет обеспечить высокопроизводительную загрузку транспортных средств практически л.обых типоразмеров через люки благодаря возможности работы как от датчика уровня, так и по специальной программе, т. е. обладает свойствами универсального применения.Одним из важнейших преимуществ устройства является возможность обеспечения при применении специальных приборов контроля и управления комплексной автоматизации процесса механизированной загрузки вагонов, начиная с момента подачи их в зону загрузки. Формул а изобретенияУстройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб, содержащее датчики нижнего рабочего положения труб и загрузки, соединенные с блоком управления приводом подачи материала, преобразователь и соединенные последовательно командный блок и блок ограничения подъема труб, выход которого связан с приводом их движения, отличающееся тем, что, с целью снижения пылеуноса, оно снабжено задатчиком параметров движения труб, блоком контроля наличия потока материала в трубах и регулятором скорости, один из входов которого через преобразователь сосдинен с выходом задатчика параметра движения труб, другой - с выходом блока контроля наличия потока материала в трубах, соединенным с блоком управления приводом подачи материала, а выходом - с командным блоком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании1176982, кл. В 8 Е 1973.2, Авторское свидетельство СССР264154, кл. В 656 69/18, 20,09,68.676520Составителе Л. Цобанедактор А. Купрякова Техред 3, Тарасова Корректор 3. Тарасова Заказ 1677/10 Изд.470 Тираж 969 Подписи НПОПоиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4(5р. Сапунова, 2нограф