Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера и устройство для его осуществления

Способ анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ анализа качества сыпучего материала на ленту конвейера, основанный на сужении потока сыпучего материала с помощью поворотных ограничивающих бортов, последующем сглаживании поверхности сыпучего . материала с помощью шарнирной подвески и анализе качества с помощью датчика , закрепленного на шарнирной подвеске, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности анализа при изменениях производительности конвейера, непрерывно воздействуют на свободные концы поворотных ограничивающих бортов в сторону их сужения с силой, обратно пропорциональной мгновенно (Л му значению производительности конвейера .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 03 В 13 06 В 65 G 43 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3602924/22-03 (22) 03,06.83 (46) 15,09.84. Бюл. Р 34 (72) В.П.Белоножко, И.Л.Гейхман, П.И.Грабов, В.Н. Завражин, Ю.A,Oíèøåíко и А.Б.Потапов (71) Конотопский ордена Трудового

Красного Знамени электромеханический завод Красный металлист (53) 622,7.09:621.867.2 (088.8) (56) 1,Старчик Л.П., Локшин А.Г., Грабов П.И., Онищенко Л.M. Испытания золомера типа Страуме-2 . Сб. Обогащение и брикетирование угля, М,, ЦНИИЭИуголь, 1978, Р 4, с. 7-10.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 816552, кл. В 03 В 13/06, 1979 (прототип). (54) СПОСОБ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ анализа качества сыпучего материала на ленту конвейера, основанный на сужении потока сыпучего материала с помощью поворотных ограничивающих бортов, последующем сглаживании поверхности сыпучего материала с помощью шарнирной подвески и анализе качества с помощью датчика, закрепленного на шарнирной подвеске, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности анализа при изменениях производительности конвейера, непрерывно воздействуют на свободные концы поворотных ограничивающих бортов в сторону их сужения с силой, <р

Я обратно пропорциональной мгновенному значению производительности конвейера.

С:

1113

2. Устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее два ограничивающих борта с перпендикулярными по отношению к краям ленты валами, к которым прикреплены ограничивающие борта, шарнирную подвеску с установленными на противоположных ее концах противовесом и разравнивателем с датчиком качества сыпучего материала, датчик угла наклона подвески и вычислительный блок, входы которого соединены с выходами датчика качества сыпучего материала и датчика угла наклона подвески, в котором каждый ограничивающий борт выполнен в виде

170 прямого геликоида, осью которого является прилегающая к поверхности ленты сторона борта, оно снабжено двумя шкивами, выполненными в виде двусторонней спирали каждый, четырьмя тросиками„,двумя блоками и двумя грузами, причем шкивы закреплены на осях, параллельных ленте конвейера, с возможностью свободно1 го вращения, на середине каждого шкива закреплены концы двух тросиков, каждый из которых частично намотан на свою спираль, причем два тросика другими концами соединены с бортами, а два других тросика перекинуты через блоки и соединены с грузами.

Изобретение относится к конвейерному транспорту преимущественно к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для анализа качества потока сыпучего материала 5 ка ленте конвейера с целью оперативного вмешательс-ва в технологию добычи или обогащения, в частности ,цля анализа зольности угля и продуктов его обогащения, содержания железа или марганца в железных или марганце>зых рудах и т„п.

Известно устройство,цля анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее два ограничивающих борта и шарнирную подвеску, с установленными на противолежащих ее концах противовесом и разравнивателем и датчик качества сыпучего материала Cl).

Устройство настраивают в процессе его монтажа, ориентируясь на среднюю производительность конвейера, ка котором око монтируется. Этим однозначно определяют положение ограничивающих бортов, которые при контакте жестко закрепляют к ставу конвейера. Тогда при уменьшении нагрузки на конвейере под разравнивателем ке обеспечивается слой насыщения и устройство становится нера- 30 ботоспособкым.

Если же нагрузка ка конвейер сильно увеличивается, то часть потока угля, не успевая проходить между ограничивающими бартами, пересы- 3g пается. При увеличении расстояния между ограничивающими бортами уменьшается пересыпка угля, но увеличивается время неработоспособности устройства при недостаточном слое, и наоборот„

Эти недостатки устранены в способе «анализа качества сыпучего материа2 ла на ленте конвейера, основанном на сужении потока сыпучего материала с помощью поворотных ограничивающих бортов, последующем сглаживании поверхности сыпучего материала с помощью шарнирной подвески и анализе качества с помощью датчика., закрепленного на шарнирной подвеске, >з котором сужение потока осуществляют по cHI Hàëó с датчика угла накло;а шарнирной подвески по принципу экстремального регулирования, сужая ограничивающие борты дс того момента, пока сигнал с датчика угла наклона шарнирной подвески ке достигнет наперед заданной величины Г21.

Недостатки способа — сложность его осуществления ввиду необходимости получения сигнала от специального датчика угла наклона шарнирной подвески, специальной обработки полученного сигнала в экстремалько л регуляторе, реверсивного двигателя с редуктором для обработки управляющего сигнала и т.д. Кроме того, известный способ имеет большие погрешности ана" лиза при переменной производительное" ти конвейера, что связано с зависимостью сигнала от датчика угла, а не от производительности конвейера, а также с инерционностью датчика угла, экстремального регулятора и реверсивных двигателей, что неизбежно приводит к колебательному процессу.

Указанные недостатки известного устройства устранены в устройстве для анализа сыпучего материала на ленте конвейера, содержащем два ограничивающих борта с перпендикулярны ми по отношению к краям ленты валами к которым прикреплены ограничивающие борты, шарнирную подвеску с установленными на противоположных концах противовесом и разравнивателем

1113170.с датчиком качества сыпучего материала, датчик угла наклона подвески и вычислительный блок, входы которого соединены с выходами датчик качества сыпучего материала и да чика угла наклона подвески, причем каждый ограничивающий борт выполнен в виде прямого геликоида, осью которого является прилегающая к поверхности ленты сторона борта, а устройство снабжено экстремальным регулятором и приводами валов С21.

Недостатки известного устройства — его значительная сложность, вызванная наличием сложного и дорогого экстремального регулятора и реверсивных двигателей с редукторами, а также низкая точность анализа при изменениях производительности конвейера, что связано с зависимостью сигнала на выходе экстремального регулятора не с производительностью конвейера, по которой и необходимо осуществлять сужение потока, а с толщиной слоя материала, выходящего через окно, которая определяется в большей степени неравномерностью материала по ленте нежели средней производительностью конвейера. Кроме того, низкая точность устройства обусловлена инерционностью датчика угла наклона подвески, его установкой сзади бортов, инерционностью экстремального регулятора и реверсивных двигателей с редукторами.

Как показывает практика, низкая точность обусловлена также колебательным характером работы известного устройства.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности анализа при изменениях производительности конвейера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера, основанному на сужении потока сыпучего материала с помощью поворотных ограничивающих бортов, последующем сглаживании поверхности сыпучего материала с помощью шарнирной подвески и анализе качества с помощью датчика, закрепленного на шарнирной подвеске, непрерывно воздействуют на свободные концы поворотных ограничивающих бортов в сторону их сужения с силой, обратно пропорциональной значению производительности конвейера.

Устройство для анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера содержащее два ограничивающих

1 борта с перпендикулярными по отношению к краям ленты валами, к которым прикреплены ограничивающие борты, шарнирную подвеску с установленными на противоположных ее концах противовесом и разравнивателем с датчиком качества сыпучего матери" ала, датчик угла наклона подвески и вычислительный блок, входы которого соединены с выходами датчика качества сыпучего материала и датчика уг5 ла наклона подвески, в котором каждый ограничивающий борт выполнен в виде прямого геликоида, осью которого является прилегающая к поверхности ленты сторона борта, снабжено двумя шкивами, выполненными в виде двусторонней спирали каждый, чеTHPbMR T OCH MH, M GJIOKBMH u двумя грузами, причем шкивы закреплены на осях, параллельных ленте

15 конвейера, с возможностью свободного вращения, на середине каждого шкива закреплены концы двух тросиков, каждый из которых частично намотан на свою спираль, причем два тросика другими концами соединены

2Р с бортами, а два других тросика перекинуты через блоки и соединены с грузами.

На фиг. 1 схематически показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2

25 конвейер вид сверху (шкивы показаны в увеличенном масштабе) .

На конвейерной ленте 1 находится слой сыпучего. материала 2. Перпендикулярно к краям ленты 1 по обе

30 стороны конвейера симметрично установлены валы 3, которые могут поворачиваться в подшипниках 4. К валам 3 прикреплены ограничивающие борты 5, каждый из которых выполнен в виде прямого гелокоида, осью которого является прилегающая к ленте 1 сторона 6 борта 5. Противоположные или верхние стороны 7 бортов 5 остаются свободными. На вертикальных сторонах бортов 5 имеются

40 прикрепленные к бортам стержни 8 °

Устройство имеет шарнирную подвеску 9, закрепленную на неподвижной портальной раме 10 с помощью четырех шарниров 11, На одном кон45 це подвески 9 закреплен противовес 12, а на другом — разравниватель, состоящий из корпуса 13 и цилиндрического ролика 14, с ребордами на краях. В корпусе 13 установлен дат50 чик качества сыпучего материала, выполненный в виде сцинтиллятора 15, сочлененного с фотоумножителем 16, а также рабочего 17 и компенсационного 18 источников гамма-излучения, 55 установленных в контейнерах-коллиматорах 19 и 20. Между одной из тяг подвески 9 и портальной рамой 10 на шарнирах 21 и 22 закреплен датчик 23 угла наклона подвески 9.

60 На выходе свободных концов ограничивающих бортов 5 установлены два шкива 24 и 25, каждый из которых выполнен в виде двух спиралей 26 и 7

27 и 28 и 29 соответственно, т.е. представляют собой двусторонние спира1113170 ли, и каждый шкив насажен на ось.

Полуоси правого шкива 30 и 31 установлены в подшипниках 32 и 33. Полуоси левого шкива 34 и 35 установлены в подшипниках 36 и 37. Первые концы тросиков 38 и 39 закреплены 5 на серединах шкивов соответственно

40 и 41. Тросик 38 после закрепления в точке 40 намотан на спираль 28 и свободный его конец прикреплен к верхнему концу стержня 8 левого бор- to та 5. Тросик 39 после закрепления в точке 41 шкива намотан на спираль

26 и свободный его конец прикреплен к верхнему концу стержня 8 правого борта 5. 15 Третий тросик 42 прикреплен к середине левого шкива в точке 43 и после частичной намотки на витки ,спирали 29 перекинут другим концом через блок 44, и к его свободному концу подвешен груз 45. Четвертый тросик 46 прикреплен к середине правого шкива в точке 47 и после частичной намотки на витки спирали

27 перекинут другим концом через блок 48 и к его свободному концу подвешен груз 49.

Выход датчика качества сыпучего материала (фотоумножителя 16) и вы ход датчика 23 угла наклона подвески 9 соединены с входами блока 50 30 определения качества угла, выход которого соединен с блоком 51 индикации и регистрации.

Устройство работает следующим образом. 35

При отсутствии угла на ленте 1 конвейера под действием груза 49 (фиг. 2) иэ спирали 27 сматывается трос 46.При этом трос 39 наматывается на спираль 26 и другим концом притягивает через стержень 8 вовнутрь к правому шкиву 24 свободный конец правого борта 5, Аналогично под действием груза 45 из спирали 29 сматывается трос 42. При этом трос

38 наматывается на спираль 28 и другим концом притягивает через стержень 8 вовнутрь к левому шкиву 25 свободный конец левого борта 5. В результате этого борты 5 сходятся вовнутрь (фиг. 2). Силы, с которыми сдвигаются вовнутрь свободные концы бортов 5, равны произведению веса груза (45 или 49) на отношение максимального радиуса с „(спирали 27 или 29) к минимальному радиусу 3 < (спирали 26 или 28). Эти силы, численно равные Р— ?-", являются максимальными, которыми грузы посредством тросов и шкивов в виде двухсторонних спиралей сжимают ограничи- 60 вающими бортами сыпучий материал.

Если на конвейере появляется сыпучий материал 2, то он лентой 1 подается в зону действия ограничивающих бортов (направление движения 65 ленты с сыпучим материалом показано фигурной стрелкой на фиг. 1 и фиг.2)

При этом материал давит на суженные концы бортов 5. Если нормальная составляющая (перпендикулярная направ-. лению потока и направлена наружу) превышает силу Р -@Я-, то свободные концы бортов 5 начинают расходиться. При этом тросы 38 и 39 сматываются со спиралей 28 и 26, а тросы 42 и 46 наматываются на спирали

27 и 29, поднимая при этом грузы

45 и 49. Чем больше нормальная составляющая сила действия материала на свободные концы бортов 5, тем сильнее они расходятся, больше сматываются тросы 38 и 39 со спиралей

28 и 26, больше наматываются тросы

42 и 46, и выше поднимаются грузы

45 и 49. Когда ограничивающие борты 5 полностью разойдутся и займут показанное пунктиром на фиг. 2 положение, тросы 38 и 39 смотаются со спиралей 28 и 26, тросы 46 и 42 намотаются на спирали 29 и 27, и грузы 45 и 49 поднимутся на макси— мальную высоту, При этом силы, с которыми сжимаются вовнутрь свободные концы бортов 5 минимальны и чис1 ленно равны величине Р - "- --.- В этом

cf бъ: » случае, когда производительность конвейера максимальна, ограничивающие борты оказывают наименее возмо>кное сопротивление потоку материала.

При изменениях производительности конвейера от минимального до максимального значения сила сжатия свободными концами бортов 5 потока, материала 2 уменьшится от Р фф"-- до

Так, например, есл™й

4щ,!d; =5, то сила изменяется от 5 до 1/5Р, т.е. изменяется в 25 раз.

Таким образом, в предложенном изобретении с соотношением диаметров спирали max@ign-5 обеспечивается изменение сжимающей силы в 25 раз.

При этом именно в нужный момент времени, когда производительность конвейера минимальна, поток сужается с наибольшей силой Р -") - для обесс= юах печения нужного слоя йод датчиком контроля качества; а в момент времени, когда производительность конвейера максимальна и нужный слой материала под датчиком обеспечивается автоматически, поток сужается с наименьшей силой Р " для обеспечен ГОД ( ния свободного прохода материала 2 между двумя бортами 5.

Прошедший между бортами 5 материал 2 попадает в зону контроля качества, где с помощью ролика 14 с ребордами сглаживается его поверхность.

При этом степень сглаживания регулируется соотношением веса противовеl сов 12, корпуса 13 и ролика 14, а также соотношением длин тяг шарнирной

1113170

Т

A = f 3 @ 7М d< о

Фиг 2

Составитель И,Назаркина

Редактор И.Ковальчук Техред Ж.Кастелевич Корректор A.ТЯско

Тираж 534 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ б493/9

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 подвески 9: при уменьшении веса противовеса 12 и увеличении длины нижних тяг подвески 9 увеличивается сила прижима ролика 14 к материалу и степень сглаживания поверхности материала 2 роликом 14 увеличивается.

Сглаженный слой материала 2 подается лентой 1 в зону действия датчика качества сыпучего материала Гамма-кванты от рабочего источника 17 и комплексного источника 18 попадают на материал 2. Часть обратно рассеянных материалом гамма-квантов попадают в сцинтиллятор 15, вызывая в нем световые вспышки. Частота этих световых вспышек, пропорциональная интенсивности обратно рассеянных материалом гамма-квантов, является мерой качества сыпучего материала (пути гамма-квантов от источников показаны сплошными линиями со стрелками на фиг. 1). Световые вспышки сцинтиллятора 15 регистрируются фотоумножителями 16, а импульсы напряжения, частота которых равна частоте световых вспышек, поступают на вход блока 50 определения качества угля.

На второй вход вычислительного блока 50 подается сигнал с датчика

23, который в свою очередь пропор. ционален толщине слоя материала в зоне измерения и, таким образом, пропорционален производительности конвейера.

5 Блок 50 определения качества угля суммирует сигнал с фотоумножителя 16 3,(4) пропорционально сигнала с датчика 23 3<(t.) так, что интеграл от произведения сигналов

)О 3„(.с), (1) за время интегрирования является мерой средневзвешенной зольности угля (или другого показателя качества материала) 4 .:

Таким образом, в предлагаемом изобретении экономический эффект определяется повышением надежности за счет упрощения и уменьшения вмешательства в поток материала; повышением точности анализа за счет исключения колебательного процесса, устранения запаздывания и получения достоверного корректирующего сигнала.