Устройство контроля прочности брикетов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01 5 4 Е 2 С 39/О Й КОМИТЕТ СССРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ орское бюАН БССР(71) Центральное конструкт ро с опытным производством и Институт торфа АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР М,1071765, кл, Е 21 С 39/00, 1982.Авторское свидетельство СССР 1( 1188323, кл, Е 21 С 39/00, 1984(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ БРИКЕТОВ(57) Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов, Цель изобретения - повышение точности, Устр-во содержит пер вичный преобразователь 19, связанный с входом вторичного преобразователя 27, вход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем(АЦП) 28, блок 29 коррекции, датчик30 интервалов, постоянное запоминаощее устр-во 31, блок 32 памяти, блок33 индикации, датчик 34 синхроимпульсов, датчик 20 положения и блок 35управления, подключенный к электромагнитной муфтед, При внедрении резца в брикет создаваемое усилие передается на преобразователь 9, гдепреобразуется в соответствующий сигнал, Он усиливается преобразователем27 и поступает на первые входы АЦП28 и датчика 30, При каждой остановке датчик 34 вырабатывает импульсы,поступающие на АЦП 28, а датчик 30сбрасывает их в нулевое состояние ипередает на блок 35, Через заданноевремя очередной синхроимпульс от датчика 34 устанавливает на входе блока35 уровень напряжения 24 В и включа -ет электромагнитную муфту. 6 ил,Изобретение относится к средствамавтоматизации производственных процессов, в частности к приборам контроля прочности брикетов, получаемых,например,иэ торфа или других сыпучих материалов,и может быть использовано дляавтоматизации процесса прессования.Цель изобретения - повышение точности у стройства,На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг, 2 - разрезА-А на фиг, 1; нд фиг, 3 - структур,ная схема устройства; на фиг, 4функциональная схедма датчика интервалов; на Лиг.5 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.6 - схема траектории резания.Устройство содержит калибровднныйлоток 1, встроенный в общий направляющий лоток 2, рычажную систему 3, соединенную с резцом 4 и выходным валом 5 редуктора 6, связанного черезэлектромагнитную муфту 7 с электродвигателем Я, механизмы 9 и 10 .дляфиксации в Мдддном положении в калиброванном лотке 1 брикетной ленты11. Все указанные узлы смонтированына общей плите 2,Рычажная система 3 состоит из вер -тикально расположенного неподвижногокронштейна 13 и одпижной штанги 14,шарнирно соединенной двумя параллельно расположенными свободно вращающимися тягами 5 с кронштейном 13 и водилом 16 с выходным валом 5 редуктора 6, С нижним концом штанги 14 шарнирно соединена поперечная планка 17,жестко сочленедя с трехзубым рез цом 4, между противоположным концомкоторой и верхним концом штанги 14закреплен с помощью растяжек 18 первичный преобразователь 19, работающийна растяжение, На кронштейне 13 закреплен датчик 20 положения рычажнойсистемы 3 (резца 4 относительно калиброванного лотка 1) с возможностьюсрабатывания от флажка 21, соединенного с тягой 15, Калиброванный лоток1 имеет прорезь 22 для истечения сколотых углов брикетов, в которой движется резец 4, Брикетная лента 11 спомощью механизмов 9 и 10 занимаетв лотке 1 заданное положение.Механизм 9 состоит из ролика 23 иподпружиненного толкателя 24, Механизм 10, состоящий из ролика 25 иподпружиненного толкателя 26, укреплен нд плите 12 с в эможностью при 50 55 теле постоянного тока Ф 7025/7,АЦП 28 является последовательныманалого-цифровым преобразователем соступенчатым пилообразным напряжением,причем он постоянно находится в режиме преобразования аналогового сигнала на первом входе в эквивалентный цифровой код, Если входной сигнал становится меньше, чем установившийся на выходе код, АЦП 28 блокируется,жатия брикетной ленты 11 к нижнейстенке калиброванного лотка 1,Структурная схема устройствд содержит вторичный преобразователь 27,вход которого соединен с выходомервичного преобразователя 19, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)28, блок 29 коррекции, датчик 30 ин 0 тервдлов, постоянное здпомидющееустройство (ПЗУ) 31, блок 32 памяти,блок 33 индикации, датчик 34 синхроимпульсов, датчик 20 положения, блок35 управления, выход которого под 15 ключе к электромагнитной муфте 7,Блок 35 управления соединен с датчиком 34 синхроимпульсов и датчиком20 положения, Выход вторичного преобразователя 27 соединен с первымивходдмп АЦП 28 и датчика 30 интервалов, выход АЦП 28 и выход ПЗУ 31подключены к первому и второму входам блока 29 коррекции соответственно, Первый выход датчика 30 иптерва 25 лов соединен с первым входом ПЗУ 31,второй выход датчика 30 интерваловсоединен с вторым входом ПЗУ 31 ивторым входом блока 32 памяти, Выходдатчика 34 синхроимпульсов соединенс вторым входом АЦП 28 и вторым входом датчика 30 интервалов, выход блока 32 памяти подключен к входу блока33 индикации, Выход блока 29 коррекции соединен с первым входом блока32 памяти.Датчик 30 интервалов состоит издискриминатора 36, элемента 2 И-НЕ 37двоичного счетчика 38, генератора 39,ипвертора 40 и одновибрдторд 41,Блок 35 управления содержит счетчик, дешифратор, триггер, усилитель мощности (не показаны,Первичный преобразователь 19 представляет собой стандартный тензорезисторньд датчик силы, например тяговый электрический динамометр типа КЭД, Вторичный преобразователь 27 выполняет функцию нормирования сигнала, и может быть реализован на усили1343015 Каждое единичое измерение усилия скола производится за интервал времени, когда брикетная лента 11 находится в неподвижном состоянии, За этот промежуток времени резец 4 должен произнести скол и выйти эа пределы калиброванного лотка 1, Следовательо, цикл измерения должен быть синхронизирован с вознратно-поступательным движением штемпеля пресса, Эту операцию производит блок 35 управления, При включении устройства запускается электродвигатель 8, Блок 35 управления сбрасывается в нулевое состояние, т,е, на его выходе устанавливается низкий уровень, фиксирующий муфту 7 в выключенном состояии.Импульсы, вырабатываемые датчиком 34 синхроимпульсон при каждой остановке штемпеля пресса, постудют на вторые входы АЦП 28 и датчика 30 и- тервалов, сбрасывая их н у:и ое состояние, д также а ерный вход блофиксируя значение кода, Подготовка к следующему циклу измерения производится подачей импульса сброса в нулевое состояние нд второй вход АЦП 28. Таким5 образом, в цикле измерения АЦП 28 за" Поминает максимальное значение сигнала на его первом входе,Блок 29 коррекции представляет собой параллельное умножающее устройст но,ПЗУ 3 реализовано на микросхемеКР 556 РТ 4, Код адреса подается напервый вход, а импульс разрешения выборки данных - на второй вход ПЗУ 31, 15При появлении импульса разрешениявыборки на выходе появляется код,записаньтй по адресу, код которогоподан на первый вход,Датчик 34 синхроимпульсон и датчик 2020 положения выпи.тттеы нд бесконтакт.ных путевых выключателях, напримервыключатель конечный бесконтактныйКВДМ, Датчик 34 синхроимпульсон устанавливается у торца коленчатого 25вала прессд (не показан) с таким расчетом, чтобы он срабатывал и выдавалимпульс синхроизации при достиженииштемпелем пресса верхней мертвой точки, т,е, тт момет остаонки брикетной 30ленты 11,Датчик 20 положения формирует уронень логического 0 п в момент достижения резцом 4 верхнего (исходного)состояния, 35Электродвигатель 8 постоянно подключен к трехфдзной сети переменноготока 380 В. Злектромагнитная муфта 7включается при подаче на ее вход напряжения 24 В от блока 35 управления40Алгоритм работы устройства предстанле на временной диаграмме(фиг, 6), где а графиках соотвстстнено изобрджены: график 1 - напряжение на нт,жоде датчика 34 синхроимпульсов; график 1 - апряжение ндвыходе блока 35 управления; график111 - дпряжеие д выходе вторичногопреобр;тзотттттеття 27; график ТЪ - иапряжеттиеа втором выходе датчика 30 50интервалов; т рафик Ъ - напряжение навьтхсгте датчика 20 положения,Устроиство работает следующим образотт,Брикетая ттст 11 непрерыно движтся то.тчкати и с бщем аправляющемлотк 2, 1 т . то.т о тттохолит и через кдатбр в:тт;тратт лоток 1, С помощьюттрижтттты х,тттст т ятв 9 и 1 О онд нсегда стремится занять одно и то же положение в рабочей полости калиброванного лотка 1 по отношению к траектории движения резца 4 в прорези 22Вертикальная штанга 14, шарнирно соединенная с помощью водила 16 с выходным валом 5 редуктора 6, совершает благодаря тягам 15 колебательное движение относительно вала 5. При этом штанга 14 всегда находится в вертикальном положении и вращается в вертикальной плоскости, Соответственно и резец 4, жестко сочлененный с поперечной планкой 17, движется по окружности (в направлении стрелки на фиг. 2) вокруг центра вращения О. Рычажная система 3 расположена около калиброванного лотка 1 с таким расчетом, чтобы резец 4 при движеии сверху вниз (по окружости) срезал торцовую часть брикетов, В исходттое верхнее положение резец 4 возвращается по окружности вне прорезей в брикетах, что позволяет выбрать время одного цикла движения резца 4 с таким расчетом, чтобы время его прохождения через брикеты (время скола) было равно времени остановки брикетной ленты 1 (0,5-0,6 с.В момент резания планка 17 поворачивается вокруг оси, расположенной д штанге 14, и через растяжки 18 передает усилие резания на первичный преобразователь 19, работающий на растяжение,1кя 35 уцрдвлс ция. с рез здддцн)с.время очереди)и сицхроиенульс от дд гчикд 34 синхроимцульсон устднавливдет на выходе блока 35 управления урс)- вень напряжения 24 Б, включая электромагнитную муфту 7, Кицемдтическдя цепь устройства замыкается, резец 4 приходит в движение, начицдя рабочий ход.Усилие, нозцикяющее при внедрении резца 4 в тело брикета, первичным преобрезовдтелем 19 преобразуетсяв пропорциональный электрический сигнал, который усиливается вторичным преобразователем 27 и поступает на первые входы ЛЦП 28 и датчика 30 ин.тервдлов,21 дечик 30 интервалов работает следующим обрсзом,1 енердтор 39 постояесно вырабатывает тактовые импульсы, При напряжении цд первом входе датчика 30 ицтерва -1) 1 ) с) и)с)чцс)с ги )Рике 1) с )цл и с) 1гглубигв ре ;Ниц . , 1,вис иеклс ть сс ли -чиныс)т О и1)жцс) цс 1 ти цс)ГГ лфиг, б:(- ( о.,х 2 Л- 1,Т 1 Дс) К коэффициент ) Опр едсл 5 емый цярдметрдми резца 4, перничцого преобразователя 19, вторичного преобразователя 27 и ЛЦП 28;15 1 л - радиус траектории режущейкромки резцал 1 ожно выразить ве)гичицу е черезР Е 1 ДЦИ 51пока ня второй его нход це поит импуль. сбросд,аким образм, ЛЦП 28 преобрдзчет фровой код и здпс)мицдет мдкгимд:ьзцдчение усилия резания , котоян:яется функцией, здвис яшеи к)к пор,ступ Тв ци ное РОЕ лон, Отличном От нуля, на выходе дискримццдторд Зб пявляется уровень логическои,", и импульсы генератора 39 через э;е.мент 37 проходят на счетцьй вход счетчкд 38, 11 я первом выходе датчика 30 интервалов форми - руется цдр; стдющий цифровой код, При уменьшении напряжения цд первом входе датчика 30 11 нтервс:1 ОВ до суля е 1 д выходе дискриминатора 36 устдцдвли 11 ссв а е т с я у ро в е и ь л с) г ич е с ко го 0 , з д -цпешдкщий прохождл. Не импульсов геце -ряторд 39 через элемент 37 цд счетныйвход счетчика 38Пс) )ддцему фронтусигца)д с выходя дискриминатора 36запускде гс)я Одцовибрдтор 41 Нд вто -ром выкосЕе д;тчикд 30 ицтервдпс в поЯВЛЯЕ ГС 51 И)ГЧЕ 1 ЦИ) Кс)1 О ЧРОЕ)Н)1Сброс покдздпп счетчика 38 происходит цри появлсни пд вором входе датчика 30 интервалов уровня логического "О", который через инвертор 40 проходит ца вход сброса счетчика 38,Нд выходе ЛЦП 28 появляется цифровой код, эквивалентный сигналу вторичного преобрдзовдтеля 27. Однако как только сигнал достигнет мдксимдльно -го значения и начнет уменьшаться, ЛЦП 28 блокируется, и значение выходцого кода его не изменится д техрс 1 де се - угол, оцределяющии чдсть траектории резца 4, ця которой происходит срез брикета;Т - время полноо Оборота рез -цдОдета вен Форму л ( 2н фрм лч)1 ) ) НО)УЧИМ ЗдниСИМс)СТЬ НСКЕЗСПИП 1ЛЦП 28 от .ндчеций Ь иГ 30 К ."с) з)п Сигнал с) выког в с)рицос) прс.об -10 рд)ондте)гя 27 поступдет тдкжс цацервьи вход датчик; 30 ицтерв;лов,вызывая 1 д первом его выходе пс)яве -Не линейно в ,растдющего цифрового При выходе резца 4 из брикетнойлснты 11 си 1 ндл нд выходе ВторичцоГО преобразователя 27 понижается до нуля, датчик 30 интервдлов прекращает счет, фиксируя ня его первом выходе Г)О цифрРНОЙ код цропс)рцион 1 льный Вре.мени резания брикетной леПы 1,; на е 1 Ором выходе ноя вля ется и 1 Н у)е с: ня пряжеция уровня логического 0, рдз - рс.ш лющии выборку значения) зяцисднцо О в П 3 У 3Нс) адресу, с) с) тветстнующему времеци ре)дция 1 т,е, цд н - ходе ПЗУ 31 пс)5 вляе гся цифрнс)и кол12 з) п - , 413 ч 3015 где К, - коэффициент, значение которого выбирдется из условий правильной тарировки устройства,Таким образом, на первом входе блока 29 коррекции присутствует код (3), д на втором входе код (4). Нд выходе появляется результат Н произведения этих двух кодов: Ц = К 1 = ьбр,(5)К К К т,е, значение Н зависит лишь от прочности брикетов 6 при произвольнойрЯрглубине резания г . Поскольку блок 29 коррекции предстдвляет собой параллельцое умножающее устройство, код Н(6,6 )появляется ца его выходе сразу при появлении импульса на втором выходе ддтчикд 30 ицтервалов, разрешающего выборку значения Г. По низкому уровню напряжения этого импульса значение Н(гз )с выхода блока 29 коррекции записывается в блок 32 памяти и ццдицируется блоком 33 индикации до следующего цикла измерения,,После выходд из брикетной лепты 11 резец ч совершает обратный холостой ход, При достижении резцом 4 верхнего исходного состояция датчик 20 по положения формирует сигцдл логического "0" цд выходе, При этом на выходе блока 35 управления устднднливается низкое напряжение, отключдюшее электромагнитную муфту 7, Кицемдтическая цепь разрывается, резец 4 остается в верхнем положении до следующего цикла измерения.Следуюший сицхроцмцульс датчика 34 синхроимпульсов сбрасывает АЦП 28 и счетчик 38 датчикд 30 интервалов в нулевое гос гояние, Возобновляется отсчет времени до следующего цикла измерения блока 35 управления, Процесс измерений автоматически повторяется через установленный в блоке 35 управления интервал времени,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность контроля прочности брикетов г. без ужесточения требований6 рк механизмам устройства за счет практически полного устранения цогрешцости измерений, нызнацнои вариациямиположения брикетной ленты и калиброванном лотке, При возможном рдзбросе 5глубины резания в диапазоне 10-12 мми восьмираэрядных АЦП, датчике интервалов и блоке коррекции погрешностьопределения прочности брикетовне превысит 17.,формула изобретения Устройство контроля прочности брикетов; содержащее калиброванный лоток, встроенный н общий направляющий лоток, рычажную систему, соедицецную с резцом и выходным валом редуктора,связанного через электромагнитнуюмуфту с электродвигателем, два механизма фиксации в заданном положениибрикетной ленты, первичный преобразователь, выход которого подключен квходу вторичного преобразователя,25 блок управления, первый и второй входы которого соединены соответственцос датчиком синхроимпульсов и датчиком положения рычажной системы, выход подключен к электромагнитной муф 30те, блок памяти выход которого соУединен с блоком индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, оно снабженоаналого-цифровым преобразователем,блоком коррекции, датчиком интернаЗ 5 лов и постоянным запоминающим устройством, причем выход вторичногопреобразователя соединен с первымвходом датчика интервалов и первымвходом аналого-цифрового преобрдэо 40вателя, выход которого подкпючен кпервому входу блока коррекции, выходкоторого соединен с первым входомблока памяти, второй вход блока коррекции подключен к выходу постоянного45запоминающего устройства, первыйвход которого соединен с первым выходом датчика интервалов, второйвход подключен к второму входу блокапамяти и второму выходу датчика ин 50тервалов, второй вход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и выходом датчика синхроимпульсов,оставитель А, Рыбаковехред М.Дидык Корректор С, Черни Редактор А, Козориз аказ 4613/29 130 Москва, ЖПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, 11 ро к тная,Тираж 454 1 ИПИ Государ по делам изо11 одписцоевенного комитета СССРетений и открытий35, Раушская наб д, 4/5