Способ управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей и устройство для его осуществления

Союз СоветскихСоциапмстическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. С 01 й 33/38 Ьаударстааевй каиитет СССР ао делам изебретенкй я еткрытнй( Калининский ордена Трудового Красного знамени политехнический институт и Государственный научноисследовательский и проектный институт. силикатного бетонаавтоклавного твердения(54) С 110 СОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ 11 РИ ВИБРОУДАРНОМ ФОРМОВАНИИ ЯЧЕИСТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И УСТРОЙСТВО Д 31 Я ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к строительным материалам и может быть ис. пользовано на предприятиях строительной индустрии, изготавливающих изделия из ячеистого бетона с применением вибрационных воздействий на стадии формования.Известен способ управления режимом виброормования ячеистобетонной смеси путем изменения тън" тенсивности вибрации по величине вязкости смеси и поддержанная последней в заданном диапазоне 11.Недостаток данного способа.заключается в том, что он не позволяет получить готовую продукцию высокого качества, так как управление ведется без учета процесса газовыделения и схватывания.Наиболее близким но техничес" кой сущности является способ управления процессом структурообразования при виброударном Формирова" нии ячеистобетонной смеси, включаю" щий определение скорости схватываний скорости изменения высоты подьема смеси, управление режимом виброударных воздействий и определение моментов включения и отключения 3вибратора 121.,Известное устройство управления процессом структурообраэования при виброударном формировании ячеис- тОтобетонных смесей включающее датЭчик высоты подъема смеси, который соединен с первым нормирующим преобразователем, первый выход которого подключен к первому блоку дифФеренцирования, первый выход блока дифференцирования соединен с первым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения через аналоговый регулирующий блок и блок управления подключен к исполнительному механизму изменения режима виброударных воздействий, регулирующий релейный905786 3блок, подключенный к блоку управления с исполнительным механизмом включения - выключения вибрации, второй нормирующий преобразователь, второй блок дифференцирования, подключенный к первому входу второго блока деления, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения 3 .В этом устройстве о параметре 30 структурообразования, как гидратационное схватывание, судят по количеству выделившегося тепла - температуре, смеси, которая полностью не отражает физико-химические про цессы схватывания. Кроме того, поддержание постоянным отношения скорости схватывания к скорости вспучивания, используемое в известном способе, не обеспечивает синхронизма в г 0 одновременном задержании процессов газовыделения и схватывания. Поэтому ,данный способ не может обеспечить требуемое качество готовой продукции. Цель изобретения - повышение качества продукции. Цель достигается тем, что согласно способу управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающем определение скорости схватывания, скорости, изменения высоты подъема смеси, управление режимом35 ыиброударных воздействий и определение моментов включения и отключения вибратора, дополнительно измеряют начальный уровень смеси, задают конеч 40 ное значение высоты вспучивания смеси и конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, определяют разность между заданным и текущим значениями высоты вспучивания, на основе которой- 45 вычисляют время окончания процесса вспучивания при данной скорости изменения высоты подъема смеси, определяют разность между заданным и текущим значениями сигналов, характеризующих процесс схватывания, на основе которых вычисляют время окончания процесса схватывания при данной скорости схватывания, причем управление режимом виброударных воздействий осуществляют по сигналу сравнения вычисленных времен окончания процессов вспучивания и схватывания, а момент 4включения вибратора определяют после заливки смеси в форму по начальному уровнь смеси и момент отклкчения вибратора - по достижении смеси заданной конечной высоты вспучивания или по установлению значения скорости изменения высоты подъема смеси, равного нулю. Устройство для управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающее датчик высоты подьема смеси, который соединен с первым нормирующим преобразователем, первый выход которого подключен к первому блоку дифференцирования, первый выход блока дифференцирования соединен с первым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения через аналоговый регулирующий блок и блок управления подключен к исполнительному механизму изменения режи.ма виброударных воздействий, регулирующий релейный блок, подключенный к блоку управления с исполнительным механизмом включения - выключения вибрации, второй нормирующий преобразователь, второй блок дифференцирования, подключенный к первому входу второго блока деления, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, снабжено емкостным датчиком и корректирующим блоком, блоками алгебраического суммирования, блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, блоком задания конечного значения электрической емкости и логическим элементом ИЛИ, причем второй выход первого нормирующего преобразователя соединеи с первым входом первого блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, первый выход - со вторым входом первого блока деления, емкостной датчик через второй нормирующий преобразователь соединен с первым входом корректирующего блока, второй вход которого соединен с третьим выходом первого нормирующего преобразователя, один выход корректирующего блока соединен со входом второго блока дифференцирования, а другой выход соединен с первым входом второо блока алгеб905786 раического суммирования, второй вход которого соединен с блоком задания конечного значения электрической емкости, выход второго блока алгебраического суммирования соединен со вторым входом второго блока деления, четвертый выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым входом регулирующего релейного блока, второй вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, первый вход которого сое" динен со вторым выходом первого блока алгебраического суммирования, а второй вход - со вторым выходом первого блока дифференцирования.На чертеже изображена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство для осуществления способа состоит из формы 1 с ячеисто- бетонной смесью, датчика 2 высоты вспучивания смеси, емкостного датчика 3, нормирующих преобразователей 4 и 5, корректирующего блока б, блоков 7 и 8 дифференцирования, блока 9 задания конечного значения высоты вспучивания смеси, блока 1 О задания конечного значения электрической емкости, блоков 11 и 12 алгебраического суммирования, блоков 13 и 14 деления, элемента 15 сравне" ния, аналогового регулирующего блока 16, блока 17 управления, исполнительного механизма 18, виброударной площадки 19, логического элемента 20 ИЛИ, регулирукнцего релейного блока 21, управляющего блока 22.Устройство работает следующим образом.ЪВ форму 1 с ячеистобетонной смесью устанавливают датчик 2 высоты вспучивания смеси и емкостной датчик 3, который контролирует процесс гидратационного схватывания. Сигналы с датчиков 2 и 3 поступают в нормирующие преобразователи 4 и 5, где преобразуются в унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА. Выход нормирующего преобразователя 5 соединен с блоком коррекции 6, на второй вход которого подают сигнал с выхода нормирующего преобразователя 4. В блоке б осуществляется коррек ция сигнала емкостного датчика на процесс газообразования в смеси, который также оказывает влияние на изменение величины электрической ем 6кости. Скорректированный сигнал подается в блок 8. дифференцированияи блок 12 алгебраического суммирования, на второй вход которого посту пает сигнал с блока 10 задания конечного значения электрической емкости С. Конечное значение (заданное)электрической емкости зависит от величины расчетной активности смеси. О В блоке 12 вычисляется разность между заданным значением электрическойемкости С и истинным С; в данныймомент времени В;, т.е. С-С, Выход блока 2 алгебраического сумми-рования соединен со входом блока 14деления, на второй вход которого поступает, сигнал с блока 8 дифференцирования, где определяется скоростьпроцесса схватывания в данный момент 20 времени й . В блоке 4 выполняетсяоперация деления сигнала блока 12 алгебраического суммирования на сигнал блока 8, пропорциональный скорости схватывания смеси. На выходе 25 блока 14 деления сигнал, пропорциональный времени окончания процессасхватывания С, при данной скоростисхватывания. Выход нормирующего преобразователя 4 соединен также со вхо дом блока 7 дифференцирования и входом блока 11 алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с блоком 9 задания конечной вы. соты вспучивания 6. Заданное эначез ние высоты вспучивания 6устанавливается в зависимости от требуемойпо технологии высоты формируемогомассива. В блоке 11 вычисляется разность между заданной Ьи истинной 40 6 в данный момент времени С высотой вспучивания ячеистобетоннойсмеси. Сигнал с блока 11 алгебраического суммирования, пропорциональныйразности сигналов Ь-Ь. поступает1 ф 45 в блок 13 деления, На второи входблока 13 подается сигнал, пропорциональный скорости вспучивания смеси,с выхода блока 7 дифференцированияВ блоке 13 выполняется операция деления сигнала блока 11 алгебраического суммирования на сигнал блока7 дифференцирования. На выходе блока3 сигнал, пропорциональный времениокончания процесса вспучивания йпри данной скорости вспучивания. Вэлементе 15 сравниваются сигналы блоков 13 и 14. Разностный унифицирбванный сигнал с элемента 15 сравнения поступа 9057ет на вход аналогового регулирующего блока 16, который посредством блока 17 управления и исполнительногомеханизма 18 изменения режима виброударных воздействий производит регулирование режима работы виброударнойплощадки 19.Включение виброударной площадки19 осуществляется по сигналу о начальном уровне смеси в форме 1 после 16заливки, поступающему с выхода нормирующего преобразователя 4, в регулирующий релейный блок 21 и далее вуправляющий блок 22 с механизмомвключения и выключения виброударных 13воздействий,Отключение виброударной площадки19 осуществляется по сигналу, поступающему в регулирующий релеиный блок21 через логический элемент 20 ИЛИ 20либо иэ блока 11 алгебраического сум-.мирования о достижении высоты вспучивания заданного значения, либо иэблока 7 дифференцирования об установившейся скорости вспучивания смеси, равной нулю,Способ заключается в следующем.Перед началом ормования иэделий в блоке 10 устанавливают заданноезначение сигнала, соответствующее 36окончанию процесса схватывания С,а в блоке 9 устанавливают заданнуювысоту вспучивайия ячеистобетоннойсмеси Ь.После выгрузки.в форму ячеистобетонной смеси в нее помещают дат- .чик для контроля за процессом газовыделения - уровнемер 2 и датчик дляконтроля процесса схватывания - емкостной датчик 3, В нормирующих Щпреобразователях 4 и 5 сигналы преобразуют в унифицированные 0-5 мА.В блоке 8 дифференцирования определяют скорость процесса схватывания, а в блоке 12 алгебраического ФЗсуммирования определяют разностьмежду заданным значением сигнала,характеризующим процесс схватывания,и истинным в данный момент времени.В блоке 14 путем деления выходного сигнала блока 1, пропорциональ ного разности С -С, на выходнойсигнал блока В,йропорциональный скорости схватывания Ч 1, вычисляют время окончания процесса схватыванияпри данной скорости схватывайияСБ блоке 7 дифференцирования определяют скорость вспучивания смеси 86 8Ч, а в блоке 11 алгебраическогосуммирования вычисляют разность между заданной высотой вспучивания 6и истинной 1 в данный момент времени,В блоке 13 путем деления выходного сигнала блока 11, пропорционального разности Ь -Ь 1, на выходной сигнал блока 7, пропорциональный скорости вспучнвания смеси Ч, вычисляют время окончания процесса вспучивания йпри данной скоростин 91вспучивания Ч., т,е,Известно, что для получения готовой продукции высокого качестванеобходимо, чтобы процессы газовыделения (вспучивания ) и схватываниязаканчивались одновременно. Поэтомуна выходе элемента 15, где сравнивают время окончания процесса схватывания йрпфи данной скорости схватывания Чс и время окончания процесса вспучивания 1 при данной скорости вспучивания Ч 1, будет сигнал, пропорциональный времени рас,согласования процессов газовыделения (вспучивания) и схватывания.Сигнал рассогласования с злеиента15 поступает на вход регулирующегоблока 1 б, на выходе которого форми-руется сигнал, управляющий режимомвиброударных воздействий, направляя процесс структурообразования вжелаемом направлении.Виброударная установка включаетсяпосле заливки формы смесью по достижении начального уровня, а выключается при достижении уровня смесизаданного значения либо по установившемуся значению скорости изменениявысоты вспучивания, равному нулю. Таким образом, определяя в каждый момент времени время окончания процессов газовыделения (вспучивайия) и схватывания при данных условиях протекания процесса структурообразования, можно яутем изменения интенсивности виброударных воздействий направить процесс структурообразования так, чтобы газовьщеление (вснучивание) и схватывание смеси заканчивались одновременно.фЕсли же иэ-за качества сырьевых материалов невозможно обеспечить одновременность окончания процессов газовыделения (вспучивания) и схватывания, то система стремится минимизировать905786 10 Формула изобретения ошибку в рассогласовании этих процессов.Внедрение предлагаемого способа управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей и устройства для его осуществления на предприятиях промышленности строительных матери- алоВ, изготавливающих изделия из ячеистого бетона по виброударной тех нологии,позволяет усовершенствовать процесс формования, вести его в оптимальном режиме и получать готовую продукцию более высокого качества. Годовой экономический эффект от внедрения способа управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей и устройства для его осуществления около 25 тыс. руб. по заводу с производительностью 120 тыс. мфячеистого бетона в год,1. Способ управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающий определение скорости схватывания, скорости изменения высоты подъема смеси, управление режимом виброударных воздействий и определение моментов включения и отключения вибратора, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества продукции, дополнительно измеряют начальный уровень смеси, задают конечное значение высоты вспучивания смеси и конечное зна ение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, определяют разность между заданным и текущим значениями высоты вспучивания, на основе которойцвычисляют время окончания процесса вспучивания при данной скорости изменения высоты подъема смеси, определяют разность между заданным итекущим30 значениями сигналов, характеризующих процесс схватывания, на основе которых вычисляют время окончания процесса схватывания при данной скорости схватывания, причем управление режимом виброударных воздействий осуществляют по сигналу сравнения вычисленных времен окончания процессов вспучивания и схватывания, а момент включения вибратора определяют послезаливки смеси в форму по начальному уровню смеси и момент отключения вибратора - по достижении смеси заданнойконечной высоты вспучивания или по установлению значения скорости изменения высоты подъема смеси, равного нулю.2. Устройство для управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающее датчик высоты подъема смеси, который соединен с первым нормирунлцим преобразователем, первый выход которого подключен к первому блоку дифференцирования, перВый выход блока, дифференцирования соа динен с первым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения через аналоговый регулирующий блок и блок управления подключен к исполнительному механизму изменения режима виброударных воздействий, регулирующий релейный блок, подключенный к блоку управления с исполнительным механизмом включения - выключения вибрации, второй нормирующий преобразователь, второй блок дифференцирования, подключенный к первому входу второго блока деления, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, отличающееся тем, что оно снабжено емкостным дат" чиком и корректирующим блоком, блоками алгебраического суммирования,облоком задания конечной высоты вспучивания смеси, блоком задания конечного значения электрической емкости и логическим элементом ИЛИ, причем второй выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым вхо" дом первого блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, первый выход - со вторым входом первого будка деления, емкостной датчик через второй нормирунзций преобразователь соединен с первым входом корректирующего блока, второй вход которого соединен с третьим выходом первого нормирующегопреобразователя, один вы ход корректирующего блока соединен со входом второго блока дифференцирования, а другой выход соединен с первым входом второго блока алгебраического суммирования, второй входСоставитель В.Алекперовактор Л.Плисак Техред М. Надь Ко р А.1 зятко Пода СССРий ам изобретенийМосква, Ж,аз 357/63 Тираж 882 В Государственного комит исн НИИПИ открь по 130 д, 4/ ород, ул. Проектная, 4 Патент лиал 11 905786 12которого соединен с блоком задания суммирования, а второй вход - соконечного значения электрической ем- вторым выходом первого блока диффекости, выход второго блока алгебра- ренцироваиия,ического суммирования соединен со Источники информации,вторым входом второго блока деления, З принятые во внимание при экспертизечетвертый выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым 1. Авторское свидетельство СССРвходом регулирующего релейного блока, У 31440, кл. С 01 й 33/38, 1968.второй вход которого соединен с выхо-, 2. Авторское свидетельство СССРдом логического элемента ИЛИ, первый 6 В 458815, кл. С 05 0 19/2, 970,вход которого соединен со вторым вы, Авторское свидетельство СССРходом первого блока алгебраического У 442059, кл. В 28 В /08, 1970.