Устройство для регулирования процесса дробления

(54) УС ПРОЦЕСС (57) Из т Р 1хнический инВеликой Октякой революцииавтоматики к област льзовано и други о позво лирова- игатель арпу вигате рмирую о и ма ство СССР /00, 1983, автоматичесдробилками ехнологичесетел.Стемь л ат опетровск носится к дробле Изобрет ю и може с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский политститут им. 50-летиярьской социалистичеи Киевский институт(56) Авторское свидУ 1037959, кл. В 02Рыбалко Б,И. Сиского управления конупри косвенном контрких параметров. Дне1983, с. 12-13,ни т быть использовано врудной, строительной и другихлях промьппленности.Цель изобретения - повышение точно ти регулирования,На фиг. 1 представлено устройстводля регулирования процесса дробления; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходах элементовустройства.Устройство содержит двигатель 1дробилки, датчик 2 мощности двигателя дробилки, усилительно-формирующий блок 3, блок 4 выделения минимального сигнала, блок 5 выделениямаксимального сигнала, выходнойблок 6, привод 7 двигателя дробилки, датчик 8 циклов, блок 9 ннизации, формирователь 10 и ртор 11 импульсов,тРОйство ДЛЯ РЕГУЛИРА ДРОБЛЕНИЯобретение относитсядробления и может быть испв горнорудной, строительноотраслях промышленности. Оляет повысить точность регния. Устройство содержит ддробилки, датчик мощностиля дробилки, усилительно-щий блок, блоки минимально симального сигналов, датчблок синхронизации, формии генератор импульсов. 2 Усилительно-формирующий блок 3 включает одновибратор 12, который включен параллельно времязадающему резистору 13 и который содержит транзистор 14 и резистор 15. Выходной блок б включает транзистор 1 б, резистор 17, транзисторы 18 и 19 и резисторы 20 и 21. Блок 9 синхронизации включает резисторы 22 и 23, стабилитрон 24, транзистор 25, элемент И-НЕ 26, резистор 27 и генератор 28 импульсов.Формирователь 10 включает одно- вибратор 29, генератор 30 одиночных импульсов, одновибратор 31, генератор 32 одиночных импульсов и одно- вибратор 33, Блоки 4 и 5 выделения максимального и минимального сигналов выполнены одинаково и включают резисторы 34, транзистор 35, резистор 36, конденсатор 37, тран 3 1533763зисторы 38-40, транзистор 41, диод42, конденсатор 43, транзистор .44,резистор 45, транзистор 46, резисторы 47 и 48, транзистор 49, диод 50,конденсатор 51, резистор 52, транзистор 53, резисторы 54 и 55, транзисторы 56 и 57 и резистор 58.Устройство работает следующим образом. 10На вход блока 9 синхронизации поступает синусоидальное напряжение(,Фиг. 2 а), На выходе блока 9 синхронизации в момент перехода синусоидального напряжения синхронизацииот отрицательных значений к положи.,"ельным Формируются короткие синхронизируюшие импульсы, следующие счастотой синхронизирующего напряжения (Фиг. 2 б), которые следуют с20частотой ударов щеки дробилки= 0,6 с, Вьгходные импульсы блока синхронизации 9 запускают одновибратор29, На прямом выходе которого (Фиг,2 в)формируются импульсы длительностью1 эл. град. периода напряжения синхронизации Н ,На инверсном выходе одновибратора29 Формируется инвертированный импульс (Фиг. 2 б), положительный Фронткоторого запускает генератор 30 оди"ночного импульса и является заднимФронтом выходного импульса (Фиг,2 б).Генератор одиночного импульса Форщрует импульс в момент времени 1,который запускает одновибратор 31.35Выходной импульс одновибратора 31на прямом выходе (Фиг, 2 г).длительностью 2 эл., град поступает на второй выход генератора 10 серии импуль.сов. Передний Фронт выхсдного импульса одновибратора 33 соответствует заднему Фронту выходного импуль"са одновибратора 31 Длительностьвыходного импульса на прямом выходеодновибратора 33 равна 1 эл, град.Выходные импульсы генератора 10управляют работой блоков 4 и 5 выделения максимального и минимальногосигналов. На выходе выходного блокаг 0Формируется напряжение, пропорциональное разности максимального иминимального напряжений управляющегонапряжения Н за лерид синхронидзирующего напряжения, Генератор 1155импульсов вырабатывает импульсы, частота которых 1 г на два порядка больше частоты синхронизации (Фиг, 2 е).С приходом в момент ьремени 1/1";г запускающего импульса одновибратора 12запускается и на его прямом выходеФормируется импульс, длительностькоторого обратно пропорциональна входному управляющему напряжению. На инверсном выходе одновибратора 12 длительность импульса прямо пропорциональна Оп (Фиг. 2 з).Постоянная времени времязадающейцепи одновибратора 12 равна периодувыходных импульсов генератора 11.Поэтому при Н= О длительность импульсов на прямом выходе одновибратора 12 максимальна и выбирается равной 380 эл. град. периода выходныхимпульсов генератора 11. Оставляется запас в 10 эл, град. для стабильной работы усилителя-Формирователя 3.При увеличении Н транзистор 14 открывается в большей степени, эквивалентная постоянная времени одновибратора 12 уменьшается, что приводитк уменьшению длительности импульсана прямом выходе одновибратора 12с . (Фиг, 2 ж) и увеличению длительности импульса на инверсном выходе одновибратора 12, Длительностьимпульса с момента времени С до2/г больше длительности импульсас моментадо 2/2 г,Таким образом, на выходе усилительно-Формирующего блока 3 Формируются два (прямой и инверсный) широтно-модулированных выходных импульса с периодом следования на двапорядка больше периода синхронизации,Импульс, длительность которого прямо пропорциональна управляющему на"пряжению Н, с инверсного выходаусилительно-Формирующего блока 3поступает на вход блока 5 выделениямаксимального сигнала. Импульс, дли"тельность которого обратно пропорциональна управляющему напряжению,с прямого выхода одновибратора 12поступает на вход блока 4 выделенияминимального сигнала. Принципиальные схемы блоков 4 и 5 аналогичны,Блок 5 выделения максимального сигнала Формирует на выходе напряжение,прямо пропорциональное максимальнойдлительности входного импульса навходе за период напряжения синхронизации О следующим образом, Вмомент. времени 1/Гх (Фиг. 2 е) импульс с прямого выхода генератора 11загускает по запускающему входу одновибратор 12, который переходит в54 метастабильное состояние. Одновременно инвертированный сигнал (фиг. 2 е) с инверсного входа генератора 11 через синхронизирующий вход блока 5 выделения максимального сигнала поступает на базу транзистора 38. Происходит разряд конденсатора 37 через резистор Зб и открытый эмиттерно-коллекторный переход транзистора 38, Постоянная времени разряда конденсатора 37 меньше 1 эл. град. периода выходных импульсов генератора 11. К моменту окончания положительного импульса на базе транзистора 38 конденсатор 37 разряжен (момент времени э) . По окончании входного импульса на базе транзистора 38 он закрывается.При наличии на входе Уо одно- вибратор 12 возвращается в исходное состояние в момент времени Ь. При этом на инверсном выходе усилительно-формирующего блока 3 появляется напряжение логической единицы, которое открывает транзистор 35. С моментадо 2/йг происходит заряд конденсатора 37. Постоянная времени заряда конденсатора 37 и резистора Зб равна 5 периодам выходного сигнала генератора 11. В начале второго периода частоты синхронизации генератора 11 (в момент времени 2/Ег) происходит разряд конденсатора 37, а одновибратор 12 переходит в метастабильное состояние, Таким образом, напряжение на конденсаторе 37 в конце периода Г прямо пропорционально напряжению управления, представляет величину, пропорциональную среднему значению Цза период йг, что повышает помехоустойчивость датчика. Напряжение на конденсаторе 37 через высокоомный эмиттерный повторитель на транзисторе 41 и диод 42 сравнивается с напряжением на конденсаторе 43. Если напряжение на конденсаторе 37, а соответственно на аноде диода 42, больше напряжения на конденсаторе 43, то диод 42 открывается и конденсатор 43 заряжается до напряжения конденсатора 37. Если напряжение на конденсаторе 37 меньше, чем на конденсаторе 43, то диод 42 не открывается и значение напряжения на коцденсаторе остается неизменным, Так как входное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе 49 больше, то утечки заряда конден 337 бЗсатора через высокоомный резистор незначительны и практически не влияютна сохранение значения напряженияконденсаторов 43 и 51 эа период синхронизации Ь .1Постоянная пепи конденсатора 43и резистора 48 на порядок больше.периода синхронизирующего напряженияЦ . положительный импульс с пврвого выхода генератора 10 серии импульсов (фиг. 2 в) открывает транзистор 53. Происходит разряд конденсатора 51 на резистор 54, т,е, происходит начальная установка нулевогонапряжения на конденсаторе 51. Постоянная времени цепи разряда конденсатора 51 в 3-5 раз меньше длительности импульса на четвертом 20 входе блоков выделения минимального 4,и максимального 5 сигналов и равна0,3-0,2 эл, грац. периода управляю- щего напряжения У . После начальной, нулевой установки напряжения 25 на конденсаторе 51 положительный импульс с третьего входа блока 5 выделения максимального сигнала поступает на коллектор транзистора 49. Происходит перезапись напряжения конденсатора 43 на конденсатор 51,30По окончании положительного импульса на коллекторе транзистора 49эмиттерный повторитель на транзисторе 49 отсекается диодом 50 от конденсатора 51. В течении оставшейсядлительности периода синхронизациинапряжение на конденсаторе 51 практически остается неизменным. Постоян ная времени разряда конденсатора 51через резистор в цепи базы транзистора 56 на порядок больше периода синхронизации Б. Если во время интервала времени с 1/Ег до 2/Гг действовало .напряжение У, то с момента времени г начинается зарядконденсатора 37. В момент временинапряжение на конденсаторе 37сравняется с напряжением У, на кон денсаторе 43. В последующие моментывремени диод 42 открывается и напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 51 домомента времени 2/гг. С момента 2/Гг 55происходит начальная нулевая установка напряжения на конденсаторе 37. Приэтом напряжение на аноде диода 42 отрицательнее катодного. Диод 42 запираестя. На конденсаторе 43 сохраня 1533763ется предыдущее максимальное значение напряжения конденсатора 37.Если в течении времени от 1/тг до 2/т.г значение управляющего напряжения меньше величины Б Ч 4 р,0р,5 то заряд конденсатора 37 начинается в момент времени, ,. Конден)сатор 37 заряжается до меньшей величины, если напряжение Н, на конденсаторе 43 больше максимального значения на конденсаторе 37, то за период от 1/2 г до 2 Иг диод 42 не откроется, На конденсаторе 43 сохраняется предыдущее значение О, (фиг,2 к).15 1Если за период времени с интервалом 1/Кг - 2/Гг до 2/Гг/1 г управляющее напряжение увеличилось с величиныдо Г т.е.1,р-" Ур то заряд конденсатора продолжается 20 на больший промежуток времени, начиная с момента времени 4. В момент времени с напряжение на конденсаторе 37 сравняется с напряжением на конденсаторе 43. В последующие моменты вре мени до 3/Кг диод 42 открывается и напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 37.Если с интервала времени 1/т.г- "2/йг до 2 Иг.ЗИг управляющее напря жение изменилось со значения 0 пр, до Цуртаео БурР Порто диод 42 открывается раньшеС момента времени 1:61:. напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 37. Полым" тельный импульс с момента времени 1/Кг до е (фиг, 2 ж) открывает транзистор 35 блока 4 выделения минимального сигнала а конденсатор 37 этого з 0 блока заряжается. С момента времени С напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 37 блока выделения минимального сигиала БМС (Фиг. 2 м). С момента времени 45 от 1 до 2 Иг транзистор 35 БИС 4 за" крыт и напряжение на конденсаторе 37 БМС 4 остается неизменным. В момент времени 2/Гг происходит установка Нулевого значения напряжения на кочденсаторе 37 с помощью положительного короткоо импульса, поступающего с инверсного выхода генератора 11 на базу транзистора 38 БИС 4.На выходе БИС 4 формируется напряжение 04 (фиг, 2 м) пропорцио" нальное минимальному эа период синхронизапы Ч., напряжению управлевия (барр, Транзисторы 18 и 19 Включены параллельно времязадающему сопротивлению одновибратора 16 выходчого блока 6 и изменяют эквивалентное сопротивление времязадающей цепи одновибратора 16, Тем самым изменяют скважность выходных импульсов блока 3. Широтно-модулированное напряжение на выходе одновибратора 16 равно ьых = 0 е,х+ 3 бых 4= К (макс 0,рЪ" р ) ф д вых Н ьых 4 ВыхОД- ное напряжение блоков 4 и 5 выдсления максимального и минимальногосигналов;К - коэффициент пропорциональности;макс О,рмин Ир - максимальное и минимальное за период синхронизацииНщнапряжение управления,Генератор 10 серии импульсов первым за период Ц, импульсом осуществляет сброс напряжения на конденсаторе 51 (фиг, 2 в), Вторым импульсом (фиг. 2 г), поступающим с прямого выхода одновибратора 31, осуществляется перезапись напряжения с конденсатора 43 на конденсатор 51. Генератор 10 третьим импульсом (фиг. 2 д) устанавливает нулевое напряжение на конденсаторе 43 путем разряда конденсатора 43 на резистор 45 через открытый транзистор 44Устройство позволяет путем изменения положения движков резисторов в эмиттерных цепях транзисторов 56 блоков выделения максимального и минимального сигналов изменять соотношение между сигналами, пропорциональными максимуму и минимуму управляющего напряжения 0 за период синхронизации. Если движок резистора, стоящего в эмиттерной цепи транзистора 53 слока 5 выделения максимального сигнала, стоит в верхнем положении (фиг, 1 а), а движок аналогичного переменного резистора бло" ка 4 выделения минимального сигнала в нижнем. то на выходе выходного блока 6 сигнал пропорционален только максимальному значению напряжения, если наоборот - минимальному. Если движки находятся в одинаковых положениях, то сигнал пропорционален разности минимального и максимального напряжений эа период синхронизации. Возможно получение и промежуточных соотношений между величинами макси 1533763мальной и минимальной составляющих выходного блока 3.Выделение сигнала, пропорционального прочности перерабатываемой породы, позволяет вести регулирование процессом дробления непосредственно по физико-механическим свойствам материала, а не по обобщенному показателю "трудность дробления". Ождаемое увеличение производительности принято ориентировочно в размере 0,57. от общей производительности.Формула изобретенияУстройство для регулирования процесса дробления, содержащее датчик мощности двигателя дробилки, о т - л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повьппения точности регулирования, оно снабжено усилительно-формирующим блоком, генератором импульсов, выходным блоком, блоками выделения максимального и минимального сигна- лов, блоком синхронизации, формирователем и датчиком циклов, причем датчик мощности подключен к первому входу усилительно-формирующего блока, второй вход которой и первый вход выходного блока соединены с первым выходом генератора импульсов,второй выход которого подключен кпервым входам блоков выделения максимального и минимального сигналов1выход блока выцеления минимальногосчгнала соединен с вторым входомвыходного блока, выход которого соединен с приводом двигателя дробилки,третий выход выходного блока соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, второй вход которого соединен с первым выходомусилительно-формирующего блока,второй выход которого подключен к.второму входу блока выделения минимального сигнала, третий вход которого и третий вход блока выделениямаксимального сигнала подключенык первому выходу формирователя, второй выход которого подключен к четвертому.входу блока выделения минимального сигнала и к четвертому входу блока выделения максимального 25 сигнала, датчик циклов через блоксинхронизации подключен к входу формирователя, третий выход которогоподключен к пятому входу блока выделения максимального сигнала и к пятому входу блока выделения минимального сигнала.1533763 Редактор А, Мотыль рректор С.Чер Тираж 49 исн и ГКНТ СССР сударственного комитета по изобретенинм и 113035, Москва, ЖРаушская наб. комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагари ельский изводственно ЗаказВНИИПИ Состав Техред ь Л. Шароверцекона Ядр крыти д, 4