Система регулирования режима работы дробилки

Система регулирования режима работы дробилки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ДРОБИЛКИ, содержащая регулируемый привод питателя, регулируемый привод двигателя дробилки, датчики нагрузки двигателя дробилки и уровня материала в дробилке, регулятор производительности питателя, выход д оторого подключен к входу ре.гулируемого привода питателя, датчик вибрации дробилки, первый выпрямитель , первый демпфер, задатчик уровня вибрации и пороговые элементы, отличающаяся тем, что, с целью повыиения точности регулирования режима работы дробилки, она снабжена баластным резистором, генератором синусоидальных колебаний, мультивибратором , двумя усилителями низкой частоты, согласующим усилителем, интегродифференцирующим блоком, вторым выпрямителем и вторым демпфером, причем первый вход датчика вибрации соединен через баластный резистор с первым выходом генератора синусоидальных колебаний, на второй вход датчика вибрации подключен второй выход генератора синусоидальных кале банйй, на вход которого подключен выход мультивибратора, выход датчика вибрации через первый выпрямитель, первый демпфе и первый усил,итель низкой частоты подключен к входу интегродифференцирующего блока, выход которого через второй усилитель низкой частоты, второй выпрямитель, второй демпфер и согласующий усилитель подключен на первый вход регулятора производительности питателя, на второй и третий входы регулятора производительности питателя через пороговые элементы подключены выходы (Л датчика нагрузки двигателя дробилки, и датчика уровня материала в дробилс ке, а четвертый вход регулятора соединен с задатчиком уровня вибрации. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена задатчиком начальной частоты, качаний подвижного органа дробилки, третьим демпфером, третьим выпрямителем и . вторым согласующим усилителем, причем выход первого усилителя низкой частоты через третий выпрямитель, 00 О третий демпфер и второй согласующий Х силитель подключен на первый вход регулятора частоты качаний подвижносо го органа дробилки, на второй вход ;которого подключен выход задатчика начальной частоты качаний подвижного органа дробилки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Д) В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3575110/29-33 (22) 07. 04. 83 (46 ) 07. 07. 84. Бюл. Р 25 (72) В.М.Марасанов и В.A.Áîðoâêîâ (71 ) Свердловский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им., В. В. Вахрушева (53 ) 621. 926 (088. 8 ) (56.) 1. Авторское свидетельство СССР

М 408661, кл. B 02 С 25/00, 1973.

2; Авторское свидетельство СССР

М 778800, кл. В 02 С 25/00, 1980 (прототип). (54 ) (57 ) 1. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕЖИМА РАБОТЫ ДРОБИЛКИ, содержащая регулируемый привод питателя, регулируемый привод двигателя дробилки, датчики нагрузки двигателя дробилки и уровня материала в дробилке, регулятор производительности питателя, выход которого подключен к входу ре.— гулируемого привода питателя, датчик вибрации дробилки, первый выпрямитель, первый демпфер, задатчик уровня вибрации и пороговые элементы, отличающаяся тем, что, с целью повыаения точности регулирова- ния режима работы дробилки, она снабжена баластным резистором, генератором синусоидальных колебаний, мульти; вибратором, двумя усилителями низкой частоты, согласующим усилителем, интегродифференцирующим блоком, вторым выпрямителем и вторым демпфером, причем первый вход датчика вибрации соединен через баластный резистор с..80„„ A первым выходом генератора синусоидальных колебаний, на второй вход датчика вибрации подключен второй выход генератора синусоидальных колебаний, на вход которого подключен выход мультивибратора, выход датчика вибрации через первый выпрямитель, первый демпфер и первый усилитель низкой частоты подключен к входу интегродифференцирующего блока, выход которого через второй усилитель низкой частоты, второй выпрямитель, второй демпфер и согласующий усилитель подключен на первый вход регулятора производительности питателя, на второй и третий входы регулятора производительности питателя через З пороговые элементы подключены выходы датчика нагрузки двигателя дробилки, и датчика уровня материала в дробил- у ке, а четвертый вход регулятора сое- динен с задатчиком уровня вибрации.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена задатчиком начальной частоты качаний подвижного органа дробилки, третьим демпфером, третьим выпрямителем и вторым согласующим усилителем, причем выход первого усилителя низкой частоты через третий выпрямитель, третий демпфер и второй согласующий силитель подключен на первый вход егулятора частоты качаний подвижного органа дробилки, на второй вход которого подключен выход задатчика начальной частоты качаний подвиж. ного органа дробИлки.

1101303

30

40 двигателя дробилки и уровня материала в дробилке, регулятор производи- 45 тельности питателя, выход которого подключен к входу регулируемого при-. вода питателя, датчик вибрации дробилки, первый выпрямитель, первый демпфер, задатчик уровня вибрации, пороговые элементы.

50 вибрации и инвертором, причем датчик 60 вибрации подключен через последовательно соединенные детектор и сглажиня вибрации, выход которого соеди,нен с соответствующим входом регуля" 65

Изобретение относится к устройст вам для управления процессом дробления материалов в дробилке и может быть испсльзввано в горнорудной промышленности и промьиаленности строиTBJlbHbIx материалов.

Известно устройство для регулирования производительности дробилки, содержащее дробилку с регулируемым приводом и питатель с регулируемым приводом, датчик нагрузки двигателя дробилки, систему регулирования производительности дробилки и частоты вращения двигателя и уровня материала в дробилке, задатчик уровня материала (1) .

Однако такое устройство не позволяет с необходимой степенью точности регулировать грансостав продуктов дробления, поскольку оно поддерживает потребляемую двигателем мощность постоянной. С увеличением прочности исходного материала потребляемая на дробление мощность возрастает и пре-. вышает заданное значение. Для того, чтобы установить заданную мощность двигателя, частоту вращения двигателя уменьшают, уменьшается частота качаний подвижного элемента дробилки, что приводит к увеличению крупности продуктов дробления. С уменьшением же прочности. исходного материала мощность, потребляемая двигателем дробилки, уменьшается, для увеличения,потребляемой мощности двигателем увеличивают частоту вращения двига теля, а крупность продуктов дробле.ния уменьшается. !

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система регулирования режИма работы . дробилки, включающая регулируемый привод питателя, регулируемый привод двигателя дробилки; датчики нагрузки

В этой системе двигатель дробилки через датчик мощности соединен с одним из входов регулятора, другой вход которого соединен с задатчиком мощности, а выход регулятора через пускорегулирующую аппаратуру подклю чен к двигателю питателя, снабжено датчиком вибрации, детектором, сглаживающим фильтром, задатчиком уровня вающий фильтр, к входу задатчика уров5

15 и

Цель изобретения - повышение точ-. ности регулирования режима работы дробилки.

Цель достигается тем, что система регулирования режима работы дробилки, содержащая регулируемый привод питателя, регулируемый привод дробилки, датчики нагрузки двигателя дробилки и уровня материала, регулятор производительности питателя, выход которого подключен к входу регулируемого привода питателя, датчик вибрации дробилки, первый выпрямитель, первый демпфер, эадатчик уровня вибрации и пороговые элементы, снабжена баластным резистором, генератором сину- . соидальных колебаний, мультивибратором, двумя усилителями низкой частоты, интегродифференцирующим блоком, )согласующим усилителем; вторым выпрямителем и вторым демпфером, причем первый вход датчика вибрации соединен через баластный резистор с первым выходом генератора синусоидальных колебаний, на второй вход датчика вибрации подключен второй выход генератора синусоидальных колебаний, на вход которого подключен выход мультивибратора, выход датчика вибрации через первый выпрямитель, первый демпфер и первый усилитель низкой частоты подключен к входу интегродифференцирующего блока, выход которого через второй усилитель низкой частоты, второй выпрямитель, второй демпфер и согласующий усилитель подключен на вход регулятора производительности питателя, на первый вход первый регулятор производительности питателя, йа второй и третий входы регулятора производительности пита-, теля через пороговые элементы подключены выходы датчика нагрузки двигате. ля дробилки и датчика уровня материала в дробилке, а четвертый вход регулятора соединен с задатчиком уровня вибрации.

Кроме того, система снабжена задатчиком начальной частоты качений подвижного органа дробилки, третьим

1 тора и с входом инвертора, ныход которого подключен к соответствующему . входу пускорегулирующей аппаратуры f2).

Недостатками системы являются низкая точность регулирования процесса загрузки материала в дробилку вследствие малой чувствительности датчика влияния помех, вызванная низкочастотными колебаниями конуса дробилки под действием качаний подвижного органа дробилки, что не позволяет с достаточной степенью точности измерять виброскорость и амплитуду высокочастотных колебаний дробилки, а также низкая точность регулирования грансостава продуктов дробления при изменении прочности продуктов дробления.

1101303 демпфером, третьим выпрямителем и вторым согласующим усилителем, причем выход первого усилителя низкой частоты через третий выпрямитель, третий демпфер и второй согласующий усилитель подключен на первый вход регулятора частоты качаний подвижно.го органа дробилки, на второй вход которого подключен выход задатчика начальной частоты качаний подвижного органа дробилки.

Корпус дробилки при дроблении материала совершает колебания с частотой от 0,5 до 300 Гц. Колебания корпуса дробилки с частотой 0,5-2,5 Гц вызвани качанием подвижного органа дробилки, а колебания корпуса с ча-, стотой выше 8 Гц - усилиями, возникающими в дробящем пространстве дробилки при дроблении материала.

Наиболее полно крупность и прочность 20 дробимого материала характеризует виброскорость и амплитуда колебаний корпуса дробилки с частотой 8;60 Гц.

ИзмерятЬ колебания с такой частотой можно датчиком вибрации типа Ду-5 с диапазоном -измерения 3-200 Гц, однако чувствительность датчика на нижних частотах диапазона мала, а сигнал на выходе датчика соизмерим с уровнем помех, возникающих в про» 30 изводственных условиях.

Для повышения чувствительности датчика, его катушка соединена последовательно с баластным резистором, .а питание датчика осуществляется си- 35 нусоидальным напряжением с частотой

2,5-3,0кГц с постоянной амплитудой.

При таком подключении генераторного датчика он превращается в параметрический, что позволяет повысить чув- №п ствительность устройства и уровень сигнала на выходе на три порядка (с 2 мВ до 4 В) и значительно ïîâûсить точность измерения виброскорости и амплитуды колебаний корпуса дробилки. №5

Высокочастотный сигнал датчика имеет наложенные колебания, пропорциональные частоте и амплитуде колебаний корпуса дробилки. Для выделения этих колебаний использованы однопалупериодный выпрямитель и.демпфер, RC -фильтр, постоянная времени которого подобрана так, что выделяются только огибающие колебания частотой до 100 Гц.

Полученное напряжение, пропорциональ-55 ное параметрам вибрации, амплитудой до 1 В усиливается низкочастотным усилителем, а затем поступает на два канала.

В первом из них осуществляется 60 формирование сигнала, пропорционального виброскорости объекта. Для этого напряжение, пропорциональное вибрации, поступает на интегродифференцирующий контур, выполненный на R -элементах, 65 полученное напряжение, пропорциональное виброскорости дробилки, усиливается транзисторным низкочастотным усилителем. Затем при помощи двухполупериодного выпрямителя и RC -фильтра выделяется напряжение, пропорциональное усредненной величине виброскорости. Постоянная времени этого контура 2-3 с. Полученный сигнал через усилитель постоянного тока поступает на регулятор производительности питателя дробилки.

Во втором канале происходит форми" рование напряжения, пропорционального усредненной амплитуде вибрации. Для этого напряжение, пропорциональное вибрации, выпрямляется двухполупериюдным выпрямителем и демпфируется

RC -фильтром с постоянной времейи

3-4 с. Полученный сигнал через усилитель постоянного тока поступает в систему регулирования частоты качаний подвижного органа дробилки.

Таким образом, введение мультивибратора, генератора импульсирующих колебаний и баластного резистора, а также установка заданных параметров демпфера позволяет значительно повысить точность измерения виброскорости и амплитуды колебаний корпуса дробилки на частоте, наиболее характеризующей процесс дробления. !

На чертеже представлена схематически система регулирования дробилки.

Она содержит два контура регулирования. Первый контур осуществляет регулирование производительности питателя и содержит дробилку 1, питатель 2, регулируемый привод 3 дробилки, регулируемый привод 4 питателя, регулятор 5 производительности питателя, выходы датчиков 6 и 7 нагрузки двигателя дробилки и уровня материала в дробилке через пороговые элементы 8 и 9 подключены на .вход регулятора 5. На вход датчика 10 вибрации подключен через баластный резистор 11 выход генератора 12 синусоидальных колебаний. На вход генератора 12 синусоидальных колебаний подключен выход мультивибратора 13.

Выход датчика 10 вибрации через выпрямитель 14, демпфер 15, усилитель.16 низкой частоты подключен на вход интегродифференцирующего блока 17, выход которого через усилитель 18 низкой частоты, выпрямитель 19,. демпфер 20 и согласующий усилитель 21 подключен на вход регулятора 5. На вход регулятора 5 подключен тоже выход задатчика 22 уровня вибрации.

Второй контур осуществляет регулирование частоты качаний подвижного органа дробилки и содержит датчик 10. вибрации, выход которого через выпрямитель 14, демпфер 15, усилитель 16 низкой частоты, а также через выпря1101303 митель 23, демпфер 24, согласующий усилитель 25 подключен на вход регулятора 26 частоты качаний подвижного органа дробилки, выход регулятора 26 подключен на вход регулируейого при.вода 23 дробилки 1. На вход регулято- 5 ра 26 подключен также выход задатчика 27 начальной частоты качаний подвижного органа дроб .øêè 1.

Система. работает следующим образом.

Иультивибратором 13 генерируется прямоугольный сигнал частотой 2,53 кГц и подается на генератор 12 синусоидального напряжения; Этим генератором формируется напряжение, близкое к синусоидальному, с постоянной амплитудой. Затем это напряжение подается на катушку индуктивности датчика 10 вибрации с включенным с ией последовательно баластным рези- 7(} стором 11. С изменением крупности и прочности дробимого материала и производительности питателя 2 изменяется вибрация корпуса дробилки. При воздействии вибрации изменяется поло-25 жение якоря датчика 10 вибрации, изменяется индуктивное сопротивление катушки датчика 10, а это сказывается на перераспределении напряжения между баластным резистором 11 и ин- 30 дуктивной катушкой датчика 10. Напряжение с датчика 10 поступает на выпрямитель 14, а затем модулирующая частота отделяется демпфером 15, выделяя только колебания объекта, вызванные усилиями дробления материала. Получаемый с демпфера 15 сигнал, пропорциональный параметрам вибрации дробилки, усиливается усилителем 16 низкой частоты и подается на интегро-4О, дифференцирующий блок 17, вырабатывакщий сигнал, пропорциойальный виб" роскорости колебаний корпуса дробилки. 1.

Усилитель низкой частоты 18, выпрямитель 19, демпфер 20 и согласующий усилитель 21 формируют напряжение, пропорциональное усредненному за заданный отрезок времени значению виброскорости колебаний корпуса дробилки 1 ° Сигнал с выхода усилителя 215О подается на вход регулятора 5 и сравнивается с сигналом, поступающим с выхода задатчика 22, и в зависимости от величины и знака отклонения этих сигналов изменяется производительность питателя 2. Сигнал с выхода датчиков 6 и 7 через пороговые элементы 8 и 9 поступает на вход регулятора 5. В случае, если нагрузка двигателя дробилки 1 и уровень материала превысит допускаемые значения, при поступлении одного из этих сигналов производительность питателя 2 уменьшается.

С увеличением прочности дробимого материала увеличивается крупность продуктов дробления и амплитуда колебаний корпуса дробилки 1. Для поддержания заданной крупности продуктов дробления, частоту качаний подвижного органа дробилки 1 необходимо повышать. Управление частотой качаний подвижного органа дробилки 1 осуществляется с использованием второго контура управления. Для чего выход датчика 10 вибрации через выпрямитель 14, демпфер 15, усилитель 16 низкой частоты, выпрямитель 23, демпфер 24, согласующий усилитель 25 подключен на вход регулятора 26.

Выпрямитель 23, демпфер 24, согласующий усилитель 25 формируют сигнал, пропорциональный усредненной эа заданный период времени амплитуде колебаний корпуса дробилки 1. Этот сигнал суммируется на входе регулятора 26 с сигналом задатчика 27, выход регулятора 26 соединен с входом регулируемого привода 3 дробилки 1. Регулируемый привод 3 устанавливает заданную частоту качаний подвижного органа дробилки 1.

Использование предлагаемой системы позволяет увеличить производительность дробилки на 15-20% за счет повышения точности регулирования процессом загрузки материала в дробилку в зависимости от крупности дробимого материала по уровню выброскорости колебаний корпуса дробилки, а также повысить точность регулиро- . вания грансостава продуктов дробления на 20-25% s зависимости от проч-. ности дробимого материала по величине амплитуды колебаний корпуса дробилки.

1.101 303

Составитель В.Алекперов

Редактор А. Шандор Техред A. Кикемезей Корре к тор Г. Реше т н ик

Заказ 4698/7 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4