Устройство для управления вибровозбудителями вибробункера

Устройство для управления вибровозбудителями вибробункера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОЮЗБУДИТЕЛЯМИ ЖБРОВУНКЕРА, содержащее механически связанные между собой эадатчики амплитуды крутильных и вертикальных колебаний., задатчик фазрвого сдвига между крутильными и вертикальными колебаниями, источник питания переменного напряжения , подключенный, к выпрямителю, один из выходов которого соединен с вибровозбудителями крутильных и вертикальных колебаний с датчиками, а другой - с первыми входами первого и второго тиристорных преобразователей , которые подключены соответственно к вибровозбудителям крутильных и вертикальных колебаний с датчиками , отличающееся тем, что, с целью стабилизации заданной, гфоизводительности вибробункера, устройство снабжено регулятором амплитуды крутильных колебаний, регулятором амплитуды вертикальных колеба-. НИИ, формирователем импульсов заданной длительности и тремя узлами формирования сигналов, каждой из которых состоит из триггера, интегратора .разрядного ключа и компаратора, выход которого подключен к первому входу разрядного ключа и первому входу триггера, выход которого подключен через параллельно включенные интегратор и разрядный ключ к первому входу компаратора, к второму входу компаратора первого узла формирования сигналов подключен регулятор (амплитуды крутильных колебаний,а выход компаратора подключен к второму входу первого тиристорного преобразователя, 8 формирователь импульсов заданной длительности подключен к источнику питания переменного напряжения и к второму входу триггера первого и первому входу, второго узла формиро§ вания сигналов и к третьему входу первого тиристорного преобразователя, выход компаратора второго уала форЮ Ф СП мирования сигналов подключен к второму входу второго тиристориого преобразователя, к третьему входу которого подключен выход компаратора ;о третьего узла формирования сигналов, к второму входу которого подключен регулятор амплитуды вертикальных колебаний , к входам которого подключены соответственно датчик и задатчик амплитуды вертикаль.ных колебаний , а к выходам регулятора .амплитуды крутильных колебаний подключены датчик и задатчик крутильных колебаний ,при этом первый вход триггера второго узла фор)«1рования сигналов объединен с вторым входом триггера третьего узла формирования сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONW PECl1ÓÁËÈÍ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О СКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- т =—, а.1 т,.; °II

k. ч1

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3617415/24-03 (22) 01.07.83 (46) 15.12.84. Бюл.У 46 (72) В.П.Гайдук, Л.Г.Гольденберг, А.И.Куцовский и М.М.Романцов (71) Воронежское экспериментальное конструкторское бюро .расфасовочноупаковочного оборудования и Воронежский инженерно-строительный институт (53) 621.867(088.8) (56) I„ Авторское свидетельство СССР

У 582502, кл. С 05 Р 19/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

11 763863, кл. 6 05 Р 19/02, 1980..(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯИИ .ВИБРОБУНКЕРА, содержащее механически связанные между собой эадатчики амплитуды крутильных и вертикальных колебаний, задатчик фазового сдвига между крутильными и вертикальными колебаниями, источник питания переменного напряжения, подключенный к выпрямителю, один из выходов которого соединен с вибровозбудителями крутильных и вертикальных колебаний с датчиками, а другой — с первыми входами первого и второго тиристорных преобразователей, которые подключены соответственно к вибровозбудителям крутильных и вертикальных колебаний с датчиками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации заданной. производительности вибробункера, устройство снабжено регулятором амплитуды крутильных колебаний, регулятором амплитуды вертикальных колебаний, формирователем импульсов задан„„SU„„1129590 А

g(D G 05 D 19/02, H. 65 G 65/30 ной длительности и тремя узлами формирования сигналов, каждой иэ которых состоит из триггера, интегратора разрядного ключа и компаратора, выход которого подключен к первому входу разрядного ключа и первому входу триггера, выход которого подключен через параллельно включенные интегратор и разрядный ключ к первому входу компаратора, к второму входу компаратора первого узла формирования сигналов подключен регулятор амплитуды крутильных колебаний,а выход

I компаратора подключен к второму входу первого тиристорного преобразователя,. I формирователь импульсов заданной длительности подключен к источнику питания переменного напряжения и к второму входу триггера первого и первому входу второго узла формиро- g вания сигналов и к третьему входу первого тиристорного преобразователя, выход компаратора второго узла формирования сигналов подключен к вто- Ю рому входу второго тиристорного фф преобразователя, к третьему входу ф которого подключен выход компаратора 1© третьего узла формирования сигналов, к второму входу которого подключен регулятор амплитуды вертикальных колебаний, к входам которого подключены соответственно датчик и задатчик амплитуды вертикальных колебаний, а к выходам регулятора,амплитуды крутильных колебаний подключены датчик и задатчик крутильных колебаний,при этом первый вход триггера. второго узла формирования сигналов объединен с вторым входом триггера третьего узла формирования сигналов.

1 1)295

Изобретение относится к автоматическим загрузочным устройствам .вибрацнонного типа с двухкомпонентным виброприводом, предназначенным для систем дискретного дозирования, для

5 подачи штучных изделий на конвейерные линии и может найти применение в пищевой, машиностроительной, при-боростроительной и других отраслях проиышле ности..

Известно устройство для управления вибровозбудителями вибробункера, в котором первый вибровозбудитель подключен к источнику однофазного переменного напряжения, а второй через коммутирующий элемент— к выходу выпрямителя, причем нереключение коммутирующего элемента осуществляется с частотой питания пер«ого вибровозбудителя и со сдвигом по

20 фазе относительно фазы питания первого вибровозбудителя (1 ).

Известное устройство обеспечивает плавное изменение сдвига фаз между вертикальной и крутильной составляющими колебаний вибробункера при постоянной амплитуде колебаний каждого вибровозбудителя.

Недостаток известного устройства обусловлен невозможностью изменения ампшггуд колебаний вибровозбудителя, которое необходимо для обеспечения эффективного транспортирования изделий с различными свойствами (массой, конфигурацией и т.д.).

Наиболее близким по технической З5 сущности к изобретению является устройство для управления вибровозбудителями вибробункера, содержащее два тиристорных преобразователя питания с фаэовым управлением, подключенные 40 соответственно к вибровозбудителям крутильных и вертикальных колебаний с датчиками, выпрямитель, механически связанные задатчики амплитуды крутильных и вертикальных колебаний 45 и задатчйк фазового сдвига между

1 крутильнымн и вертикальными колебаниями, источник питания переменногс напряжения, подключенный к выпрямителю, соединенному с первым и вторым 50 тиристорными преобразователями 12 1.

Указанное устройство обеспечивает плавное изменение сдвига фаз между вертикальной и крутильной составляющими колебаний вибробункера и плавное од- 55 новременное изменение амплитуды колебаний виброаоэбудителей при сохра" кении установленного сдвига фаз.

90. 2

Это позволяет изменять режим транспортирования изделий с различными свойствами, причем плавное одновременное изменение амплитуд колебаний при установленном фазовом сдвиге позволяет выбрать режим транспортирования, наилучший для данного типа иэделий.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности стабилизации заданных задатчиками амплитуд колебаний при наличии возмущений, вызывающих отклонения амплитуд колебаний, заданных по условиям технологии. При этом отклонение амплитуд колебаний вобровозбудителей, обеспечивающих вертикальную и крутильную составляющие колебаний внбробункера, из-за различного пространственного расположения вибровозбудителей будет различным. Индивидуальное же корректирование амплитуд колебаний отдельных вибровоэбудителей при фазовом управлении тиристорными преобразователями питания невозможно, поскольку изменение амплитуды колебания отдельного вибровозбудителя путем воздействия на угол открывания тиристоров преобразователя питания неизбежно приводит к нарушению ранее установленного фазового сдвига между колебаниями отдельных вибровозбудителей, Цель изобретения — стабилизация заданной производительности вибробункера, Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вибровозбудителями вибробункера, содержащее механически связанные между собой задатчики амплитуды крутильных и вертикальный колебаний, задэтчик фазового сдвига между крутильными и вертикальными колебаниями, источник питания переменного напряжения, подключенный к выпрямителю, один из выходов которого соединен с вибровозбудителями крутильных и вертикальных колебаний с датчиками, а другой — с первыми входами первого и второго тиристорных преобразователей, которые подключены соответственно к вибровозбудителям крутильных и вертикальных колебаний с датчиками, снабжено регулятором амплитуда крутильных колебаний, регулятором амплитуды вертикальных колебаний, формирователем импульсов заданной длительности и тремя узлами фортильных колебаний и электромагнитным вибровоэбудителем 4 вертикальным, колебаний совместно с упругими эле-, ментами 5 и 6. Электромагнитные возбудители 3 и 4 питаются от первого и второго тиристорных преобразователей

7 и 8 питания соответственно, состоящих каждый иэ оптронных тирнсторов

9 и 10, диода 11, индуктивности 1 2 и емкости 13. Тиристорные преобразователи 7 и 8 питания связаны с выпрямителем 14, питаемым от источника 15 переменного напряжения, с которым также связан формирователь 16 импульсов заданной длительности. Формирователь 16 импульсов связан с первым тиристорным преобразователем 7 и первым триггером 17 с раздельными входами, который через первый интегратор 18 с первым разрядным ключом 19 в цепи обратной связи связан с первым компаратором 20, связанным с первым тиристорным преобразователем

7 и регулятором 21 амплитуды крутильных колебаний, к входам которого под-. ключены датчик 22 и эадатчик 23 амплитуды крутильных колебаний. Задатчик 24 фазового сдвига между крутильными и вертикальными колебаниями связан с вторым компаратором 25, который через второй интегратор 26 с вторым разрядным ключом 27 в цепи обратной связи связан с вторым триггером 28 с раздельными входами, связанным с формирователем 16 импульсов, питания и с третьим триггером 29 . с раздельными входами, который черазрядным ключом 31 в цепи обратной связи связан с третьим компаратором

32,соединенным с вторым тиристорным преобразователем 8 питания, третьим разрядным ключом 31 и регулятором.33 аьшлйтуды вертикальных колебаний, 35 амплитуды вертикальных колебаний.

Датчики 22,и 34 амплитуды крутиль ледовательно соединенных чувствитель" ного элемента 36 и преобразующего элемента 37.

На фиг.2 обозначено: U - напря3 1129590 4 мирования сигналов, каждый из которых состоит из триггера, интегратора разрядного ключа и компаратора, выход которого подключен к первому входу разрядного ключа и первому

5 входу триггера, выход которого подключен через параллельно включенные интегратор и разрядный ключ к первому входу компаратора, к второму входу компаратора первого узла формирования сигналов подключен регулятор амплитуды крутильных колебаний, а выход компаратора подключен к второму входу первого тиристорного преобразователя, формирователь импульсов

15 заданной. длительности подключен к источнику питания переменного напряжения и к второму входу триггера первого и первому входу второго узла формирования сигналов и к третье20 му входу первого тиристорного преобразователя, выход компаратора второго узла формирования сигналов подключен к второму входу второго тиристорного преобразователя, к третье.25 му входу которого подключен выход компаратора третьего узла формирова. ния сигналов, к второму входу которого подключен регулятор амплитуды ве1 тикальных колебаний, к входам: которого подключены соответственно датчик и задатчик амплитуды вертикальных колебаний, а к входам регу- . лятора амплитуды крутильных колебаний подключены датчик и задатчик крутильных колебаний, при этом первый 35 с вторым разрядным ключом 27, с втовход триггера второго узла формиро- рым тиристорным преобразователем 8 вания сигналов объединен с вторым входом триггера третьего узла формирования сигналов. рез третий интегратор 30 и третьим

Такое выполнение устройства. для 40: управления вибровозбудителями вибробункера позволяет обеспечить стабилизацию заданной производительности вибообункера и технологической линии, в которой он установлен. за счет 45 индивидуальной стабилизации амплитуд связанным с датчиком 34 и задатчиком крутильных и вертикал ных колебаний при сохранении заданного фазового сдвига между колебаниями. ных колебаний и амплитуды вертикальНа фиг.l представлена блок-схе- 50 ных колебаний выполнены в виде посма предлагаемого устройства; на фиг.2 — эпюры, поясняющие его работу.

Устройство для управления вибровоэбудителямн вибробункера содержит . 55 жение на выходе источника 15 перечашу 1 с лотком 2, которая приводится менного напряжения; U< — напряжение . в колебательное движение электро- . на выходе формирователя 16 импульмагнитными вибровозбуднтелями 3 кру- сов заданной длительности; U5 - на"

1129590 6

20 йряжение на выходе первого триггера 17 с раздельными входами, 0„, — напряжение на входе первого интегратора 18; Uy — напряжение на выходе регулятора 21 .амплитуды крутильных колебаний; Б — нагряжение на выходе первого компаратора 20; 3,Д импульсы тока, протекающего через вибровозбудители 3 крутильных коле- баний, х„ — механические крутильные

;колебания вибробункера U — напря:жение. на выходе второго триггера 28 с раздельными входами; Us — на,пряжение на выходе второго:интегратора 26; U> — напряжение на выходе задатчика 24 фазового, сдвига между крутильйым и вертикальными колебаниями;Б — напряжение на выходе второго компаратора 25; U„„ - напряжение на выходе третьего триггера 29, Б„ — напряжение на выходе третьего интегратора 30; U — напряжение на выходе регулятора 33 амплитуды вертикальных колебаний; Б„ — напряжение на выходе третьего компаратора

32; i — импульсы тока, протекающего

1 через вибровозбудитель 4 вертикальных колебаний, х - механические вертикальные колебания вибробункера.

Устройство для управления вибровозбудителями вибробункера работает следующим образом.

Изделия, находящиеся в чаше 1 с выпрямителя 14 питаемого от источника 15 переменного напряжения U„ . При поступлении сигнала управления на первый вход тиристорного преобразователя 7 (или 8), т.е. на оптронный тиристор 9, последний открывается, и через электромагнитные вибровозбудители 3 (или электромагнитный вибровозбудитель 4) начинает протекать ток.

При поступлении сигнала управления на второй вход тиристорного преобразователя 7 (или 8 ), т.е. на оптронный тиристор 10, последний открывается, и за счет цепи, содеожащей диод

11, индчктивность 12 и конденсатор

13, тиристов 9 закрывается, и ток через электоомагнитные вибвовозбудители 3 (или электромагнитный вибровозбудитель 4) перестает протекать..

Пои этом длительность импчльсов тока протекающих IIQ вибровозбудите лям 3 и 4, является регулируемой и зависит от моментов времени, в ко торые сигналы управления подаются на первый и второй входы.

В предлагаемом устройстве регулирование длительности импчльсов тока,. протекающих чеоез вибровозбудители 3 или вибровозбудитель 4, а следовательно, и амплитуд колебаний соответствующих вибровозбудителей осуществляется изменением подачи импульс лотком 2, за счет суммарных коле бательных воздействий, создаваемых электромагнитными вибровозбудителями: З5

3 и 4 крутильных колебаний и вертикальных колебаний совместно с упругими элементами 5 и 6., перемещаются по спиральному. лотку 2, чем обеспечивается пода а изделий из лотка 2

40 на последующие технологические агрегаты.

Электромагнитные вибровозбудители 3 питаются от первого тиристоррах 9 и 10, диоде 11, индуктивности

12 и емкости 13. Такая схема позволяет получать на выходе последовательность однополярных импульсов напряжения заданной частоты и длительности. Выходные импульсы напряжения формируются путем коммутации постоянного напряжения, поступающего: на тиристорные преобразователи77 и 8 ного преобразователя 7, а электромаг-.45 нитный внбровозбудитель 4 — от второго тиристорного преобразователя 8 питания. Тирсторные преобразователи

7 и 8 выполнены на оптронных тиристо сов управления на второй вход тиристорного преобразователя 7 (или 8) относительно импульсов управления, подаваемых на первые входы преобразователей.

Начала импульсов тока i протекающих через вибровозбудители 3 крутильных колебаний, определяются импульсами напряжения Б,, (фиг.2 ), которые поступают на первый вход первого тиристорного преобразователя

7 питания с выхода формирователя 16 импульсов заданной длительности, нричем передние фронты импульсов Уг совпадают с моментами начал интервалов положительности напряжения U

Одновременно импульсы напряжения

U> поступают на первый вход первого триггера 17 с раздельными входами, формируя на его выходе фиксированное по уровню напряжение U, которое поступает на вход первого инте- гратора 18 с первым разрядным ключом

19 в цепи обратной связи. На выходе первого интегратора 18 формируется линейно возрастающее напряжение Ц4, 129590 8

45

7 поступающее на первый вход первого компаратора 20, на второй вход которого поступает напряжение U с выхода регулятора 21 амплитуды крутиль- . ных колебаний.

Напряжение U всегда отлично от нуля, а его уровень определяется законом регулирования, реализуемого регулятором 21, и величиной возникающего отклонения текущего значения амплитуды крутильных колебаний, воспринимаемых датчиком 22 амплитуды крутильных колебаний, от заданного значения, определяемого задатчиком 23 амплитуды крутильных колебаний (сигналы с датчика 22 и эадатчика 23 поступают соответственно на первый и второй входы регулятора 21 амплитуды крутильных колебаний ).

При достижении линейно изменяющимся напряжением U+ уровня напряжения U первый компаратор 20 форми"

5 рует на выходе импульсы напряжения

U< которые, поступая на второй вход первого тиристорного преобразователя

7 питания, прекращают прохождение, импульсов тока i> через вибровозбудители 3 крутильных колебаний, Вибровозбудители 3 возбуждают механические крутильные колебанйя х вибробункера с заданной задатчиком 23 амплитудой колебаний.

Одновременно импульсы напряжения

U< поступают на управляющий вход первого разрядного ключа 19 и на второй вход первого триггера 17 с раздельными входами..Нервый разрядный ключ

19 сбрасывает напряжение U на вы-ходе первого интегратора 18 до нуля, а первый триггер 17 опрокидывается в исходное состояние, нри котором напряжение U на его выходе .равно ,нулю, подготавливая тем самым работу устройства на следующем интерва ле положительности напряжения Uq, При возникновении отклонений текущего значения амплитуды крутильных колебаний от заданного уровня напряжения U< изменяется, что приводит к изменению длительности импульсов 50 тока и восстановлению заданной ам- . плитуды колебаний.

Задание величины фазового сдвига между крутильными и вертикальными колебаниями осуществляется задатчиком 24 фазового сдвига, а сам фазовый сдвиг реализуется вторым компаратором 25, вторым интегратором 26 с вторым разрядным ключом 27 в цепи обратной связи и вторым триггером 28 с раздельными входами.

Импульсы напряжения U> с выхода формирователя 16 импульсов поступают иа первый вход второго триггера 28, формируя на его выходе фиксированное по уровню напряжение U которое, поступая на вход .второго интегратора

26, формирует на его выходе линейно возрастающее напряжение U<, Напряжение U< поступает на первый вход второго компаратора 25, на второй вход которого. с задатчика 24 фазового сдвига поступает задающее напряжение ЦЭ .При достижении линейно изменяющимся напряжением U уровня напряже3 .ния U второй компаратор 25 формирует на выходе импульсы напряжения

;U», которые, поступая на первый вход второго тиристорного преобразователя.

8 питания, приводят к возникновению,,импчльсов тока iq, протекающих через

1 вибровозбуднтель 4 вертикальных ко-: лебаний, который возбуждает механические вертикальные колебания. х> причем начала протекания импульсов тока i2 сдвинуты от начал протекания импульсов тока i на величину. фазового сдвига Ч, определяемую задающим напряжением U> с выхода задат чика 24 фазового сдвига.

Для обеспечения работы устройства на следующем интервале положительности напряжения U импульсы напряження 0„,поступают на управляющий вход второго разрядного ключа 27 и на второй вход второго триггера 28. Второй; разрядный ключ 27 сбрасывает напряжение U> на выходе второго интеграто" ра 26 до нуля, а второй триггер 28 опрокидывается в исходное состояние при котором напряжение U íà его выходе равно нулю.

Стабилизация амплитуды вертикальных колебаний хq, возбуждаемых импульсами тока a, протекающих через вибровозбудитель 4 вертикальных колебаний, осуществляется третьим триго герои 29 с раздельными входами, третьим интегратором 30 с третьим ключом 31 в цепи обратной связи, третьим компаратором 32 и регулятором 33 амплитуды вертикальных колебаний с датчиком 34 и эадатчиком 33 амплитуды вертикальных колебаний.

Для обеспечения стабилизации амплитуды вертикальных. колебаний х им-.

9 - II пульсы напряжения U<> поступают на первый .вход .третьего триггера 29, формируя аа его выходе фиксированное, по уРовню напряжение Ю „ которое поступает ка вход третьего интегра. тора .30 с третьим разрядным ключом

3t в цепи обратной связи. На выходе третьего интегратора 30 формируется линейно возрастающее напряжение U, поступающее на первый вход третьего компаратора 32, на второй вход которого поступает напряжение 0 с выхода регулятора 33 амплитуды вертикальных колебаний.

Напряжение U> всегда отлично от нуля, а его уровень определяется законом регулирования, реализуемого регулятором 33, и величиной воз- никающего отклонения от текущего значения амплитуды вертикальных. колебаний, воспринимаемых датчиком

34. амплитуды вертикальных колебаний,,от заданного значения, определяемого эадатчиком 35 амплитуды вертикальных колебаний (сигналы с датчика 34 и задатчика 35 поступают соответственно на первый и второй входы регулятора 33 амплитуды вертикальных колебаний1.

При достижении линейно изменяющим

Ся напряжением U> уровня напряжения

0„ третий комдаратор 32 формирует на выходе импульсы напряжения U y>

29590 I0 которые, поступая на второй вход второго тиристорного преобразователя 8 питания, прекращают прохождение импульсов тока з через вибровозбудитель 4 вертикальных колебаний.

Одйовременно импульсы напряжения

11„ поступают на управляющий вход третьего разрядного .ключа 31, на второй вход третьего триггера 29. Тре1О тий ключ 31 сбрасывает напряжение U на выходе третьего интегратора 30 . до нуля, а третий триггер 29 опрокидывается .в исходное положение, при .котором напряжение У„„ на его выходе равно нулю, подготавливая тем самым работу устройства на следующем интервале положительности напряжения U„ .

При возникновении отклонений текущего значения амплитуды вертикальзО ных колебаний от заданного уровень напряжения 11„ изменяется, что приводит к изменению длительности импульсов тока i и восстановлению задан2 ной амплитуды колебаний..

25. : Таким образом, за счет одновременной стабилизации амплитуды крутильных и вертикальных колебаний среднее квадратичное отклонение заданной .производительности вибробункера составляет +1,5X, в то время как в базовом объекте это отклонение при тех же условиях эксплуатации составляет

6,5Х.

1129590

})29590

ЗНИЗШИ Заказ 9452/38 Тираж 841 - Подписное

Фмлвал ШШ Мвтеач" ° г. Уагород, ул.Проектная,4