Вибропитатель

(71) Воронежскоконструкторскоепаковочного обкий инжене но 3 юл.17Л.Г. Го М.М. Ром эксперим бюро расф рудования т оительн енбе нцовнталь о асовоч и Вор й инс е тания которыхтора сра, выхрой вхо ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗОБК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ У о он жс р с р ь титут(56) 1. Авторское свидетельство СССР493412, кл, В 65 С 27/08, 1976.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке3617415/03,кл, 6 05 0 13/02, 1983 (прототип).. (54)(57) ВИБРОПИТАТЕЛЬ, содержащийустановленные на амортизированномосновании электромагнитные вибровоз будители горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов срабочим органом, выпрямитель, первыйвыход которого соединен с.вибровозбудителями горизонтальных и вертикальных колебаний, а второй - с первымивходами тиристорных.преобразователей,подключенных соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонльных колебаний, два блока управлеамплитудой колебаний, каждый изсостоит из триггера, интеграразрядным ключом и коммутатоод которого подключен на втод соответствующего тиристорного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера, выход которого подключен к интегратору, выход которого подключен на первый вход компаратора, фазосдвигающий блок, сосоящий из триггера, интегратора с разрядными ключами, компаратора и задатчика фазового сдвига, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорного преобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного ключа интегратора, а выход интегратора подключен к второму входу компаратора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения скорости транспортирования путем .регулирования частоты вибровоэбуди телей при заданном фазовом сдвиге между ними в него введены генера- ЭФей тор частоты, блок управления и задатчик амплитуды и частоты, подключен- ф ный на вторые входы компараторов ффффф блока управления амплитудой колеба- фф ний и на вход блока управления, вы- фф.4 ход которого подключен к входу интегратора и к входу генератора, выход которого подключен к вторым входам триггеров первого блока управления амплитудой и фазосдвигающего ,ЗЭК блока и третьему входу первого тиристорного преобразователя.Изобретение относится к вибрационным транспортирующим устройствам,с двухкомпонентным приводом и можетнайти применение в пищевой, химической, строительной и других отраслях промышленности,Известен вибропитатель, содержащий установленные на амортизаторахдва электромагнитных вибровоэбудителя, соединенных через горизонтально и вертикально действующие системыупругих элементов с рабочим органом,два выпрямителя (диода), фазосдвигающий блок, два блока управленияамплитудой колебаний с преобразователями питания 11,Вибропитатель позволяет плавнорегулировать амплитуду колебанийвибровозбудителей при сохраненииустановленного фазового сдвига между 20ними и эа счет этого изменять скорость транспортирования массовыхгрузов, причем фазовый сдвиг устанавливается таким, чтобы при прочихравных условиях максимизировать 25скорость транспортирования.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсявибропитатель, содержащий установленные на амортиэированном основании З 0электромагнитные вибровозбудителигоризонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системыупругих элементов с рабочим органом,выпрямитель, первый выход которогосоединен вибровоэбудителями горизонтальных и вертикальных колебаний,а второй - с первыми входами тиристорных преобразователей, подключенных 40соответственно к вибровозбудителямвертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплиту-.дой колебаний и фазосдвигающийблок 12 .45Недостатком известных вибропитателей является отсутствие возможности регулирования частоты колебаний вибровоэбудителей с сохранением фазового сдвига, что не позволяет ис О пользовать частоту колебаний в качестве регулирующего воздействия, расширяющего диапазон изменения скорости транспортирования и позволяющего обеспечить форсированное про текание переходных процессов в системах автоматического управления нибропитателем. Расширение диапазона регулирования. необходимо при переходе от транспортирования грузов с одними физико- механическими свойствами к грузам с другими физико-механическими свойствами, а обеспечение форсированного протекания переходных процессов необходимо для сохранения высокого быстродействия двухкомпонентного привода вибропитателя при его работе с существенными возмущениями (изменение насыпного веса материала, его свойств и т,д.).Отсутствие же .возможности получения широкого диапазона регулирования и обеспечения форсированного протекания переходных процессов снижает транспортирующий эффект двухкомпонентного привода и, в конечном итоге, производительность вибропитателя на его основеЦелью изобретения является повышение транспортирования путем регулирования частотывибровоэбудителей при заданном фазовом сдвиге между ними.Поставленная цель достигается тем, что в вибропитателе, содержащем установленные на амортизированном основании. электромагнитные вибровоэбудители горизонтальных и вертикальных колебаний, .соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен с вибровозбудителями, горизонтальных и верти- . кальных колебаний, а второй - с первыми входами.тиристорных преобразователейподключенных соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний, каждый из которых состоит иэ триггера, интегратора с разрядным ключом и компаратора, выход которого подключен на второй вход соответствующего тиристорного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера, выход которого подключен к интегратору, выход которого подключен на первый вход компаратора, фаэосдвигающий блок, состоящйй из триггера, интегратора.с разрядными ключами, компаратора и задатчика фазного сдвига, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорногопреобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного 5 ключа интегратора, а выход интегратора подключен к второму входу компаратора, введены генератор частоты, блок управления и задатчик амплитуды и частоты, подключенный на вторые входы компараторов блоков управления амплитудой колебаний и на вход блока управления, выход которого подключен к входу интегратора Фазосдвигающего блока и к входу генератора, выход которого подключен к вторым входам триггеров первого блока управления амплитудой и фазосдвигающего блока, и к третьему входу первого тиристорного преобразователя. 20Такое выполнение вибропитателя позволяет обеспечить высокую скорость транспортирования массовых грузов как за счет использования двухкомпонентного привода, так и за счет25 обеспечения высококачественной динамики в этом приводе.На фиг, 1 представлена блок-схема вибропитателя; на Фиг, 2, 3 - эпюры, поясняющие его работу.ЗОВибропитатель содержит рабочий орган 1, смонтированный .на вертикально действующей системе 2 упругих элементов, связанных через разделительную плиту 3, и горизонтально 35 действующую систему упругих элементов 4 с основанием 5, установленным на амортизаторах 6, На основании 5 смонтирован первый электромагнитный вибровозбудитель 7, создающий гори зонтальные колебания рабочего органа 1 а на разделительной плите 3 второй электромагнитный вибровозбудитель 8, создающий вертикальные колебания рабочего органа 1. 45Электромагнитные вибровозбудители 7 и 8 питаются от первого и второго иреобразователей 9 и 10 питания соответственно, каждый иэ которых состоит из оптронных тиристоров 50 11 .и 12, диода 13, индуктивности 14 и емкости 15. Преобразователи 9 и 10 питания связаны с выпрямителем. 16. Первый преобразователь 9 питания связан с первым блоком 17 55 управления амплитудой колебаний и с генератором 18 частоты, который свя-. зан с блоком 19 управления частотой колебаний, с Фазосдвигающим блоком20 и с первым блоком 17 управленияамплитудой колебаний, который связанс блоком 19 управления частотой колебаний, задатчиком 21 амплитуды и частоты и с вторым блоком 22 управленияамплитудой колебаний, который.соединен с вторым тиристорным преобразователем 10 и с Фазосдвигающим блоком 20.Кроме того, фазосдвигающий блок20 содержит интегратор 23 с разряднымключом 24 в цепи обратной связи, соединенный с компаратором 25 и блоком 19 управления частотой колебаний, эадатчик 26 Фазового сдвига,соединенный с компаратором 25, который соединен с вторым тиристорнымпреобразователем 10 и триггером 27,который соединен с разрядным ключом24 и генератором 18.Первый блок 17 управления амплитудой колебаний содержит первый интегратор 28 с первым разрядным ключом 29 в цепи обратной связи, соединенный с первым компаратором 30 и спервым триггером 31 с раздельнымивходами, который соединен с генератором 18, с первым разрядным ключом29 и с первым компаратором 30, соединенным с первым тиристорным преобразователем 9 и с задатчиком 21амплитуды и частоты,Второй блок 22 управления амплитудой колебаний содержит второй интегратор 32 с вторым разрядным ключом 33 в цепи обратной связи, соединенный с вторым компаратором 34 ис вторым триггером 35 с раздельнымивходами, который соединен с фазосдвигающим блоком 20, с вторым разрядным ключом 33 и с вторым компаратором 34, соединенным с вторым тиристорным преобразователем 10 и с шиной21 управления,На Фиг, 2 и 3 обозначено; У - напряжение на задатчике 21 амплитуды и частоты управления; Б - напря-, жение на выходе блока 19 управления частотой колебаний; У - напряжение на выходе генератора 18 частоты;04 - напряжение на выходе первого триггера 31; Бз - напряжение на выходе первого интегратора 28; Ц напряжение на выходе первого компаратора 30 (на выходе первого блока 1 управления амплитудой колебаний), д 1 - ток, протекающий через первыйвибров )эбудитель 7; х - механические горизонтальные колебания виброиитателя; Пт - напряжение на выходе триггера 27; У - напряжение на выходе интегратора 23; Б - напряже ние на выходе задатчика 2 б фазового сдвига; Б - напряжение на выходе компаратора 25 (на выходе фазосдвигающего блока 20); БН - напряжение на выходе второго триггера 35; Ув напряжение на выходе второго интег-ратора 32; П - напряжение на выходе второго компаратора 34 (на выходе второго блока 22 управления амплитудой колебаний); 12 - ток, протека ,ющий через второй вибровоэбудитель 8; х - механические вертикальныеколе 2бания вибровозбудителя,Вибропитатель работает следующим образом. 20Массовый груз, находящийся на рабочем органе 1, за счет суммарных колебательных воздействий, создаваемых электромагнитными вибровоэбудителями 7 и 8 совместно с системами 25 упругих элементов 2 и 4, перемещается по рабочему органу 1, чем обеспечивается его подача на последующий технологический агрегат. Характерной особенностью предлагаемого вибропитателя является использование для регулирования его производительности как изменения амплитуды колебаний вибровозбудителей 7 и 8, так и частоты колебаний, 35 причем изменение амплитуды и частотыколебаний осуществляется одновременно и однонаправлено, т,е, одновременное изменение амплитуды и частоты колебаний либо увеличивает, либо 40уменьшает производительность вибропитателя. При этом фазовый сдвиг между колебаниями, установленнымитакими, чтобы максимизировать скорость транспортирования, не изменяет ся при изменении частоты и амплитуды колебаний.При поступлении сигнала управления на второй вход тиристорного преобразователя 9 литания, т,е, на опт ронный тиристор 12, последний открывается и через первый вибровозбудитель 7 начинает протекать ток. При поступлении сигнала управления на первый вход первого тиристорного55 преобразователя 9, т.е, на оптронный тиристор 11, последний открывается, и за счет цепи, содержащей диод 13, индуктивность 14 и емкость15, тиристор 12 закрывается, и токчерез первый электромагнитный вибровоэбудитель 7 перестает протекать.При этом длительность импульсов тока,протекающих через вибровоэбудители7 и 8, является регулируемой и зави-.сит от моментов времени, в которыесигналы управления подаются на второй и первый входы.Вибропитатель может работать какв замкнутой, так и в разомкнутойсистемах автоматического управленияпроизводительностью. В первом случае на задатчике 21 амплитуды ичастоты появляется сигнал отклонения текущей производительности отзаданного значения в виде напряжения У 1 (фиг, 2 а, б), формируемогона выходе выявительного элемента,В зависимости от того, в какую сторону отклоняется производительностьот заданного значения, напряжениеБк либо увеличивается относительнонекоторого базового значения, либоуменьшается, но не меняет знака, чтоможет быть обеспечено соответствующимвыполнением выявительного элемента.Во втором случае на задатчике .21амплитуды и частоты подается сигнал,соответствующий заданной производительности (также в виде напряженияП). И в первом и во втором случаефункционирование вибропитателя будетаналогичным,Если на задатчике 21 амплитудыи частоты появляется сигнал в ниде.напряжения У 1, отличного от нуля,напряжение поступает на вход блока19 управления частотой колебаний ина первые входы первого и второгоблоков 17 и 22 управления амплитудой колебаний. Напряжение Ц с выхода блока 19 управления поступает навход генератора 18 частоты, определяя частоту повторения импульсов напряжения Б 5 на его выходе.Импульсы напряжения Уэ определяют начала протекания импульсов тока(фиг, 2 а, б) через первый вибровозбудитель 7. Одновременно импульсы напряжения Б поступают на второй вход первого блока 17 управления амплитудой колебаний, т,е. на первый вход первого триггера 31 с раздельными входами,.формируя на его выходе фиксированное по уровню напряжение 04., которое поступает на вход пер 115417040 вого интегратора 28 с первым разрядным ключом 29 в цепи обратной связи. На выходе первого интегратора 28 формируется линейно возрастающее напряжение 05, поступающее на второй 5 вход первого компаратора 30, на первый вход которого, т.е. на первый вход первого блока 17 управления амплитудой колебаний поступает напряжение 01. При достижении линейно из О меняющимся напряжением П 5 уровня напряжения П первый компаратор 30 формирует на своем выходе, т.ена выходе первого блока 7 управления амплитудой колебаний, импульсы на пряжения 06, которые, поступая на первый вход первого тиристорного преобразователя 9, прекращают прохождение импульсов тока 1 через первый возбудитель 7, Вибровозбуди тель 7 возбуждает механические горизонтальные колебания х вибропитателя с частотой и амплитудой, определяемыми уровнем напряжения У.При изменении напряжения, например 25 при его увеличении (фиг, 2 б), увеличится и частота повторения и длительность импульсов тока 1, что приводит к быстрому изменению производительности вибропитателя.Одновременно импульсы напряжения Б поступают на управляющий вход первого разрядного ключа 29 и на второй вход первого триггера 31, Первый разрядный ключ 29 сбрасывает35 напряжение У на выходе первого интегратора 28 до нуля, а первый триг.гер 31 опрокидывается в исходное состояние, при котором напряжение Уна его выходе равно нулю, подготавливая тем самым работу первого блока 17 управления амплитудой колебаний на следующем периоде повторения напряжения Б 5.Задание величины фазового сдвига 45 между горизонтальными и вертикальными колебаниями осуществляетсяв фазосдвигающем блоке 20 с задатчиком 26 фазового сдвига, а сам фазо-, вый сдвиг реализуется компаратором 25, интегратором 23 с разряднымключом 24 в цепи обратной связии триггером 27 с раздельными входами,Характерной особенностью фазосдвигающего блока 20 является обеспечение независимости заданного задатчиком 26 фазового сдвига от частотыколебаний.Фазовый сдвиг между горизонталь"ными и вертикальными колебаниямиопределяется выражениемч=ы,где ч - частота колебаний, задаваемая напряжением Цг на выходе блока 19 .управления;- интервал времени между передними фронтами импульсовП и "юопределяемый напряжением на выходе задатчика 26 фазового сдвига.Поскольку при изменении частотыЯ необходимо сохранять фазовый сдвигнеизменным, длительность интервалавремени должна изменяться по закону л 26 )Это обеспечиьается тем, что навход интегратора 23 подается напряжение Б , определяющее частоту повторения импульсов Б 5, т,е. частотуколебаний й), Следовательно, линейно возрастающее напряжение Б на8выходе интегратора 23 пропорционально напряжению У 2;"8 "гВведение новых элементов и связеймежду ними выгодно отличают предлагаемое техническое решение от известных,Применение изобретения позволитобеспечить высокую скорость транспортирования массовых грузов нетолько за счет использования двухкомпонентного привода, но и за счетобеспечения высококачественной динамики в этом приводе. Обеспечениеже высокой скорости транспортирования обеспечивает повышение производительности вибропитателя.1154170 Составитель В. Виноградовушненкова Техред М,Пароцай ктор Н Корректо Зимокосов 16НИИПИ Гос Заказ 26 одписное по делам13035, Мос атент", г род, ул. Проектная лиа Тираж дарственног изобретений а, 3-35, Ра омитета СССРоткрытийкая .наб , д, 4/5