Устройство регулирования формуемости смеси

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сефз СфветсиикСецттаестичесиикРесттубаии 1 ц 996068(23) ПриоритетОпубликовано 15.02.83, Бюллетень М бДата ояубликования онисания 18.02.83(5). л,В 22 С 19/01 Гевудерстваевй каетет МИ Ю делам юеброевкФ(5 Ь) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФОРНУЕИОСТИ СМЕСИния 1,Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в смесеприготовительных отде- лениях литейных цехов. Известно устройство регулирова.- . ния формуемости смеси,. работа которого основана на контроле формуемости (свойство смеси просеиваться через щели определенного размера), содержащее пробоотборник, датчик формуемости, содержащего вибролоток (вибропитатель) с двумя поперечными щелями (первая - уже, а вторая - шире), под каждой из которых установлен фотодатчик, дозатора воды, подаваемой в .смеситель, содержащего два параллельных канала дозирования с клапанами соответственно грубого и точного дозирования и блока управления, входы которого связаны с фото- датчиками датчика формуемости, а выходы - соответственно с клапанами грубого и точного дозирования. Отоб 2ранная пробоотборником из смесителя смесь поступает на вибролоток датчика формуемости и, просеиваясь через щели вибролотка, перекрывает фотоэлементы фотодатчиков, которые при этом. через блок управления включают клапаны дозатора воды. По мере увлажнения смесь становится менее сыпучей и через меньшую щель не просыпается. При этом по сигналу от фото- датчика, установленного против меньшей щели блок управления отключает клапан грубого дозирования и смесь доводится до требуемой формуемости по каналу точного дозирования до момента прекращения просыпания смеси через большую щель, после чего отключается клапан точного дозироваНедостатком устройства являетсянеспособность обеспечить необходимоекачество приготавливаемой смеси пришироком колебании влажности отрабо068 50 55 3 996 танной смеси, поступающей в смеси- тель. Если смесь на входе смесителя очень сухая, то клапаны грубого и точного дозирования воды продолжительное время включены, а смесь из смесителя выходит недоувлажненной, Если поступающая в смеситель смесь имеет высокую влажность, то оба кла- пана доэирования продолжительное вре.мя отключены, а смесь из смесителя выходит переувлажненной, Это приводит к браку приготавливаемой смеси, и, в конечном итоге, к браку литья.Наиболее близким к изобретению является устройство регулирования формуемости смеси, состоящее из датчика формуемости, содержащего вибролоток с двумя поперечными щелями разной ширины, пбд каждой из которых установлен Фотодатчик доэатора воды, подаваемый в сместитель содержащего два параллельных канала дозирования с клапанами грубого и точного дозиро вания воды, регулирующего вентиля с приводом, установленного на входе дозатора воды, блока управления, Формирователя сигналов "Низкой" и "Высокой" Формуемости и шагового регулятора. Фотодатчики датчика Формуемости связаны соответственно с входами Формирователя и блока управления, выходы которого соединены с клапанами грубого и точного дозирования. Выходы формирователя соединены с входами шагового регулятора, выходы которого связаны с приводом регулирующего вентиля . Устройство содержит формирователь,шаговый регулятор и регулирующий вентиль с приводом, связанные таким образом, что позволяет автоматически, в зависимости от влажности отработанной смеси, изменять расход воды. в смеситель посредством регулирующего вентиля, чем и достигается воэможность повышения качества смеси на выходе смесителя при значительных колебаниях влажности отработанной смеси. В случае понижения влажности подаваемой в смеситель отработанной смеси и при включенных обоих клапанах доэирования расход воды недостаточный и смесь выходит иэ смесителя недоувлажненной. При этом через заданное время (20-25 с) по сигналам от формирователя .шаговый регулятор включает и поворачивает на один шаг привод регулирующего вентиля в сторону его открытия, увеличивая приэтом расход воды в смесительЕсличерез 20-25 с состояние фотодатчиков датчика формуемости не изменяется, то регулятор аналогичным .образомшаг за шагом увеличивает расход водыдо тех пор, пока не отключится каналгрубого дозирования, т.е. пока формуемость приготавливаемой смеси до стигнет величины близкой заданной,Аналогично происходит закрытиерегулирующего вентиля, если смесьиз смесителя выходит переувлажченнойЦНедостатками устройства являются 15 снижение качества приготавливаемойсмеси из-эа перенастройки регулирующего вентиля на требуемый расход воды после прерывания потока смеси,поступающей из смесителя на датчик 20 Формуемости, если время прерыванияпервышает длительность временногоинтервала (20-25 с) между очереднымишагами регулирующего вентиля.Прерывание потока смеси (до 3-х и раз в ч) из смесителя на датчик Формуемости происходит по причине останова смесителя, вызванного в большинстве случаев несогласованностью производительйости смесеприготовительной линии с расходом смеси на участке Формовки. акая несогласованностьособенно ощутимо дестабилизирует процесс смесеприготовления при отсутствии бункера-компенсатора на выходе смесеприготовительной пинии. Снижение потребности в смеси на Формовочном участке может происходитьпри переходе от мелких отливок ккрупным, при выходе из строя формовочных машин и других аварийных ситуациях, задерживающих процесс формовки, Если прекращается поступление смеси на вибролоток датчика формуемости, то Фотодиоды Фотодатчиковосвещаются, как и в случае, когда 45на датчик формуемости поступаетвлажная смесь, которая не просыпается через его щели. При этом шаговыйрегулятор вращает привод регулирующего вентиля, настроенного на номинальный расход воды, в сторону его закрытия, увеличивая тем самым время выхода устройства на оптимальный режим работы при возобновлении потока смеси по вибролотку датчика формуемости, что ведет к .снижению качества приготавливаемой смеси.Так,например, при непрерывном приготовлении смеси в смесителе с68 6 9960 производительностью 210 т/ч при одно-. отдельными входами первой схемы совпадения, выход которой связан. с соответствующими входами второй схемы разовом прерывании потока смеси к датчику формуемости на 2 мин засовпадения и первой схемы. И-НЕ, вы"ход которой соединен с входом первой 2 мин регулирующий вентиль проходит весь регулируемый диапазон расхода воды) количество некачественной смеси на выходе смесителя может составить 3-5 т,Таким образом, увеличение времени самонастройки устройства на опти 5 10схемы согласования, причем, выходтретьего входного инвертора связанс одним из входов третьей схемы совпадения, два других входа которой мальный (обеспечивающий заданную формуемость смеси на выходе смесителя)расход воды в смеситель после прерывания потока смеси, поступающей надатчик формуемости, приводит к получению некачественной по формуемости смеси на выходе смесителя и, в конечном итоге, в браку отливок. Цель изобретения - увеличение выПоставленная цель достигается тем,что устройство регулирования формуемости смеси, приготавливаемой в смесителе, состоящее из датчика формуемости, содержащего вибролоток с дву 25 мя поперечными щелями разной ширины,под каждой из которых установлен фотодатчик дозатора роды, подаваемойв смеситель, содержащего два параллельных канала дозирования с клапанами грубого и точного дозирования,регулирующего вентиля с приводом,установленного на входе дозатора воды, блока управления, входы которого 35 связаны с фотодатчиками датчика формуемости, а выходы - соответственно с клапанами грубого и точного дозирования, дополнительно снабжено блоком регулирования расхода воды всмеситель, а датчик формуемости до 40 устройства на требуемый расход водыв смеситель при возобновлении потокасмеси на вход датчика формуемости,чем и достигается увеличение выходакачественной смеси по формуемости.На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 схема блока регулирования расходаводы.полнительно снабжен датчиком наличияпотока смеси, поступающей из смесителя на вибролоток, причем входы 50 блока регулирования расхода воды соединены соответственно с фотодатчиками и датчиком наличия потока смеси,а выходы - с приводом регулируемоговентиля,Кроме того, блок регулирования Устройство состоит из датчика формуемости, содержащего приемный вибролоток 1 с узкой щелью 2 и широкой щелью 3, сборный желЬб 1 с тремя сквозными отверстиями в боковых стен- ках, против которых расположены фото- датчики 5-7 наличия смеси, каждый из которых представляет собой осветитель, наведенный на фотоэлемент расхода воды содержит четыре инвертора, четыре схемы совпадения, схемуИЛИ, триггер, две схемы выдержкивремени, две схемы И-НЕ и две схемысогласования, выход которой является выходом блока, входы которого являются входами трех входных инверторов, выходы которых соединены с хода качественной смеси по формуемости. соединены соответственно со входами первого и второго входынх инверторов, а выход - с входом четвертой схемы совпадения и с одним из входов второй схемы И-НЕ, выход которой через первую схему выдержки времени соединены с Я-входом триггера, прямой выход которого связан с отдель" ными входами обоих схем И-НЕ и через вторую схему выдержки времени и четвертыйинвертор соединен с В.-входом триггера, инверсный выход которого связан с соответствующими входами второй и четвертой схем совпадения,Непрерывный контроль поступления отобранной из смесителя смеси на вибролоток датчика формуемости посредством датчика наличия потока смеси и управление приводом регулирующего вентиля посредством блока регулирования расхода воды, входы которого соединены соответственно с датчиком наличия потока смеси и с фотодатчиками датчика формуемости, а выходы - с приводом регулирующего вентиля, позволяют сохранить неизменным положение регулирующего вентиля при отсутствии потока смеси по вибролотку датчика формуемости и тем . самым практически исключить потребность времени на самоперенастройкучерез боковые отверстия желоба 4,при этом Фотодатчик 5 расположен после щели 2, Фотодатчик 6 после щели3, а Фотодатчик 7 (датчик наличияпотока смеси по вибратору 1) послевыходного торца вибролотка 1, дозатора 8 воды, подающего воду в смеситель 9 и имеющего клапан 10 грубогодозирования и клапан 11 точного доэирования воды, регулирующего венти- Юля 12 с приводом., пробоотборника 13,направляющего желоба 14, блока 15регулирования расхода воды и блока16 управления, входы которого соединены с Фотодатциками 5 и 6 и с соот зветствующими входами блока,15, а выходы - с клапанами дозирования воды,причем, выход фотодатцика 7 соединенс отдельным входом блока 15, выходыкоторого связаны с приводом регули-щрующего вентиля,Ьлок 15 регулирования расхода воды (Фиг. 2) состоит из инверторов17-20, схем 21-24 совпадения, схемы25 ИЛИ, триггера 26, схем 27 и 28 2 звыдержки времени, схем 29 - 30 И-НЕи схем согласования 31 и 32, выходыкоторых связаны с приводом регулирующего вентиля 12 и являются выходамиблока, входы которого соединены соот- зоветственно с выходами фотодатчиков5-7 и являются входами инверторов17- 19 (входы инверторов 17 и 18 соединены с фотодатциками 5 и 6, а входинвертора 19 - с фотодатциком 7)выходы которых соединены со входамисхемы 21 совпадения, выход которойсвязан с входом схем 22 (схемы И)и входом схемы 29 И-НЕ, выход которой соединен со входом схемы 31 согласования, причем выход инвертора19 связан с одним из входов схемы23 совпадения, два других входа которой соединены с входами инверторов17 и 18, а выход - с входом схемы 24совпадения и в одним из входов схемы30 (схемы И-НЕ), выход которой связан с входом схемы 32 согласования,Выходы схем 22 и 24, совпадения связаны с входами схемы 25 (схемы ИЛИ),овыход которой через схему 27 выдержки времени соединен с 5-входом триггера 26, прямой выход которого связан с отдельными входами схем 29 и30 и через схему 28 выдержки времении инвертор 20 соединен с В.-входомтриггера 26, инверсный выход которого связан с отдельными входами схем22 и 24 совпадения. Устройство работает следующим образом.смесь, отобранная пробоотборником 13 иэ смесителя 9, поступает на вибролоток 1 датчика Формуемости и, просыпаясь через щели 2 и 3, по сборному желебу 4 подается к Фотодатчикам 5-7. К фотодатчику 7 смесь поступает и через выходной торец вибролотка 1, т.е. при налиции равномерного потока смеси по вибролотку световой поток фотодатцика 7 будет всегда перекрыт независимо от величины формуемости смеси, т.е, независимо от того, просыпается или не просыпается смесь через щели 2 и 3, При этом на вход инвертора 19 блока 15 сигнал от Фотодатчика 7 не поступает, К фотодатчику 5 поступает смесь, просыпающаяся через узкую щель 2, а к фотодатцику 6 поступает суммарный поток смеси, просыпающейся через щели 2 и 3, Сухая смесь, просыпаясь через щели 2 и 3 вибролотка, перекрывает световые потоки фотодатчиков 5 и 6, которые через блок управления включают клапаны 10 и 11 дозирования воды, после чего в смеситель 9 подается вода и влажность приготавливаемой смеси увеличивается, По мере увеличения влажности формуемость (сыпучесть) смеси уменьшается и ее просыпание через узкую щель 2 прекращается. При этом по сигналу фото- датчика 5 блок 16 управления отключает клапана 10 грубого дозирования воды и смесь доводится до требуемой формуемости посредством подаци воды в смеситель через клапан 11 точного дозирования воды, который отключается блоком 16 управления по сигналу фотодатцика 6 при прекращении просыпания смесей через широкую щель 3 вибролотка Если понижается влажность поступающей в смеситель смеси и расход воды через клапаны 10 и 11 становится недостаточным, то на вход датчика Формуемости поступает недоувлажненная смесь, которая просыпаясь через щели 2 и 3 вибролотка, перекрывает основные потоки фотодатчиков 5-7. В этом случае присутствуют сигналы на выходах инверторов 17-19 блока 15 регулирования расхода воры, а на входах схемы 21 (схемы И) - полное совпадение сигналов, При этом с выхода схемы 21 поступает сигнал8 10ляющие сйгналы отсутствуют, так какнет совпадения сигналов ни на однойиз схем 21 и 23 схем И),Если повысилась влажность подаваефмой в смеситель отработанной смесии смесь не просыпается через щели2 и 3, то фотоэлементы фотодатчиков5 и 6 освещаются, а световой потокфотодатчика 7 перекрывается, 8 этомслучае полностью совпадают сигналы.на входах схемы 23 1 схемы И), с вы-хода которой поступает сигнал навход схемы 2 ч 1 схемы И), котораяпри напичии на ее другом входе сигнала с инверсного выхода триггера 26через схему 25 1 ИЛИ) выдает сигнална вход схемы 27 выдержки времени.Если в течение времени С состояниефотодатчиков не изменится, то посигналу с выхода 1 схемы 27 посредством триггера 26, схем 30 и 32 сформируется сигнал на включении приводарегулирующего вентиля 12, которыйпри этом вращается в сторону закры"тия вентиля, уменьшая расход воды всмеситель. Шаг за шагом расход водыв смеситель уменьшаетсядо наступления момента, когда влажность смесипонизится до величины, при которойсмесь просыпаться через широкую щель3, после чего по сигналу с выходафотодатчика 6 блок 15 регулированиярасхода воды выключает .привод регу"лирующего вентиля 12.8 случае, если прекращается по-.ступление смеси на вибролоток датчика формуемости, то освещается фотодиод фотодатчика 7, на выходе которого при этом появляется сигнал. Притаком состоянии фотодатчика 7 не будет совпадения сигналов ни на однойиз схем 21 и 23, а на выходах блока15 регулирования расхода воды будутотсутствовать управляющие сигналы,т.е. положение регулирующего венти"ля будет сохраняться неизменным 1 таким, каким оно было.до прерыванияпотока смеси) до тех пор, пока невозобновится поток смеси по вибролотку 1 датчика формуемости. 9 99606 на вход схемы 22 схемы И), которая, при наличии на ее другом входе сиг" нала с инверсного. выхода триггера 26 1 сигнала; контроля исходного состояния триггера) через схему 25 1 схе- ю му ИЛИ) выдает сигнал на вход схемы 27 выдержки времени.Если по. истечении времени С, задаваемым посредством схемы 27 выдержки времени и выбранным равным (илибольше) времени транспортированиясмеси от входа в смеситель 9 до поступления на вибролоток 1 датчика формуемости, состояние фотодатчиков1 световые потоки фотодатчиков 5-7перекрыты) не изменится, то по сигналу с выхода схемы 27 триггер 26 устанавливается в состояние "1", после чего по сигналу .с прямого выходатриггера при наличии сигнала на выходе схемы 21 посредством схем 29 и31 включается привод регулирующего вентиля 12, который при этом вращается в сторону открытия вентиля, увеличивая при этом расход воды в смеси тель 9. Продолжительность С работы привода в одном включении формируетсяпосредством схемы 28 выдержки времени и инвартором 20. По истечении вре- зв мени С, после включения привода ре"гулирующега вентиля сигналом с выхо" да схемы 28 через инвертор 20 триггер26 устанавливается в исходное состояние и привод регулирующего вентиляотключается. Если после увеличения расхода воды в смеситель. в течение времени С состояние фотодатчиков не изменится, то блок регулирования расхода воды описанным выше способом вновь включит на один шаг привод регулирующего вентиля и тем самым увеличит расход воды. И так шаг за шагом расход воды в смесителе увеличивается до тех пор,пока не прекратится просыпание смеси через щель 2 датчика формуемости,т,е, пока не отключится клапан грубого дозирования воды и устройствоне настроится на режим, при которомвремя работы клапана грубого дозирования в одном включении станет меньше времени С, а формуемость смесине достигнет заданной .величины, Приэтом освещается фотодиод фотодатчика 5 и на его выходе появляется сигнал. В этом случае на выходе блока15 регулирования расхода воды управПредлагаемое устройство увеличивает выход качественной смеси по формуемости путем сокращения 1 на 1- 1,5 мин) времени самонастройки устройства на требуемый расход воды в смеситель при возобновлении прерванного потока смеси, поступающей на вибролоток датчика формуемости, 11, 9960Экономический эффект составляет около 20 тыс. руб. в год на одно устройство при двухсменной его работе со смесителем непрерывного действия с производительностью 240 м/ч,Вформула изобретения1, Устройство регулирования фор рмуемости смеси, приготавливаемой всмесителе, состоящее из датчика формуемости, содержащего вибролотокс двумя поперечными щелями равнойширины, под каждой из которых установлен фотодатчик дозатора воды,подаваемой в смеситель, содержащегодва параллельных канала дозированияс клапанами грубого и точного дозирования, регулирующего вентиля сприводом, установленного на входедозатора воды, блока управления, входы которого соединены с фотодатчиками датчика формуемости, а выходысоответственно с клапанами грубогои точного дозирования, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода качественной смеси Ноформуемости, оно дополнительно снабжено блоком регулирования расхода воды в смеситель, а датчик формуемостидополнительно снабжен датчиком наличия потока смеси, поступающей из смесителя на вибролоток, причем входыблока регулирования расхода воды35соединены соответственно с фотодатчиками и датчиком наличия потокасмеси, а выходы - с приводом регулирующего вентиля,2,. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок регулирования расхода воды содержит четыре инвертора, четыре схемы совпаде 68 12ния, схему ИЛИ, триггер, две схемы выдержки времени, две схемы И-НЕ и две схемы согласования, выходы которых являются выходами указанного блока, входы которого являются входами трех входных инверторов, выходы которых соединены с отдельными входами первой схемы совпадения, выход которой соединен с соответствующими входами второй схемы совпадения и первой схемы И-НЕ, выход которой соединен с входом первой схемы согласования, причем выход третьего входного инвертора соединен с одним из входов третьей схемы совпадения, два других входа которой соединены соответственно со входами первого и второго входных инверторов, а выход - с входом четвертой схемы совпадения и с одним из входов второй схемы И-НЕ, выход которой соединен со входом второй схемы согласования, выходы второй и четвертой схем совпадения связаны с отдельными входами схемы ИЛИ, выход которой .через первую схему выдержки времени соединен с Я-входом триггера, прямой выход которого соединен с отдельными входами обеих схем И-НЕ и через вторую схему выдержки времени и четвертый инвертор соединен с К-входом триггера инверсный выход которого соединен с соответствующими входами второй и четвертой схем совпадения,Источники информации принятые во внимание при экспертизе1, Устройство для контроля формуемости по системе "Дитерт". Проспект .информационного отдела "Литейное производство" фирмы Георг фишер "Литконтроль"2. Авторское свидетельство СССР 11 549239, кл. В 22 С 5/04, 1975.Составитель Г. ДеминТехрел Т.Иаточка КощвЕЕ ее тв те вщттев еТираж,8.1 1 Поарственного комитета СССР.изобретений и открытийва Же 35 Раушская наб, латент", г, Ужгород, ул. Про ректор Л. Бокшанте тттщвеетвше ве писное Редактор Н, ВоловиЗаказ 791/18ВНИИПИ Госупо делам113035 ИосФилиал ППП "П т т т щ т т т в т т т щееЕтектная, 4