Способ управления приводом движения лотка загрузочного устройства шахтной печи

Способ управления приводом движения лотка загрузочного устройства шахтной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ДВИЖЕНИЯ ЛОТКА,ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ШАХТНОЙ ПЕЧИ, включающий движение лотка на .колошнике печи по окружности и спирали с изменением угловой скорости вращения лотка вокруг вертикальной оси печи в зависимости от его углового положения что заг ско по где с п по ЙЬ СА9 00 Ф , отличающийся тем, , с целью улучшения равномерности рузки печи, изменение угловой рости вращения лотка выполняют зависимости . u.(i+Aoi) , 1 к UJ - измененная углосая скорость; Шцнеизмененная угловая скорость кривой С , F - функция ot-и Aoi, равных соответственно угловым положениям и угловым смещениям лотка и вызывающих продолжительность падения шихты; оследующим уточнением скорости и) формуле FU.dot). г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 21 В 7 20

Зсрб -1 М-3-б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ЮГ1ВЛИОТа

К ПАТЕНТV

" (ы.ь )

2. (ГОСУДАРСТВЕННЬ Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3625447/22-02 (22) 27.07.83 (31) 84.303 (32) 28.07.82 .(33) Люксембург (46) 28.02.85. Бюл. N- 8 (72) Эдуард Лежилль, Ги Тиллен и

Эмиль Лонарди (Люксембург) (71) Поль Вюрт С.А. (Люксембург) (53) 669.162.24(088.8) (56) 1. Патент Франции У 21917149 кл. F 27 Э I/20, 1973. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ

ДВИЖЕНИЯ ЛОТКА, ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ШАХТНОЙ ПЕЧИ, включающий дви-жение лотка на .колошнике печи по окружности и спирали с изменением угловой скорости вращения лотка вокруг вертикальной оси печи в заб висимости от его углового положения, отличающийся тем, что, с целью улучшения равномерности загрузки печи, изменение угловой скорости вращения лотка выполняют по зависимости о (д - — F (k+4af)

-е

r где о„- измененная угловая скорость; ш — неизмененная угловая скорость кривой

F — - функция e(,и Ьо, равных соответственно угловым положениям и угловым смещениям лотка и вызывающих продолжительность падения шихты; с последующим уточнением скорости М по формуле

1143316

Изобретение касается способа управления движением качающегося желоба, который может поворачиваться вокруг двух ортогональных осей, приводимых для этого в действие с помощью двух приводных средств, независимых друг от друга, для перемещения конца желоба по концентрическим окружностям или по спирали вокруг вертикальной оси.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления приводом лотка загрузочного устройства шахтной печи, включающий движение лотка на калошнике печи по окружности и спирали с изменением угловой скорости вращения лотка вокруг вертикальной оси печи в зависимости от его углового положения(13.

Однако при проведении испытаний и экспериментов на модели этого ти1па было установлено, что слои материала, укладываемого посредством лотка, неравномерны по толщине. Еслй рассматривать лишь один слой. то эти неравномерности не имели бы отрицатЕльных последствий для загрузки печи. Однако неравномерности имеют место для каждого укладываемого слоя в одних и тех же местах, соответствующих точным угловым положениям желоба, так что наблюдается эффект накопления слой за слоем, который .приводит в конечном счете к уровню за-. грузки в виде седла. Этот недостаток имеет место более или менее,явно во всех загрузочных устройствах с подвеской желоба типа карданной независимо от средс.ва для привода и управления. Причина этого в том, что эти типы распределительного желоба подвергаются дважды за время каждого вращения в диаметрально противоположных и четко определенных местах поворотам (хотя и слабым, но тем не менее ощутимым) вокруг смоей продольной оси. Во время. такого поворота трение в момент прохождения загрузки через желоб снижается, т.е.. скорость падения увеличивается. Загружаемый материал быстрее достигает точки падения, и толщина уклады" ваемого слоя увеличивается в тех местах, где оказывается точка падения, соответствующая угловому положению желоба, в котором происходит

I поворот. Обратный эффект происходит в конце поворота желоба, когда трение внутри него вновь увеличивается, что приводит к снижению толщины осаждаемого слоя.

Цель изобретения — улучшение равномерности загрузки печи.

Для достижения этой цели согласно способу управления приводом движения лотка загрузочного устройства шахтной печи, включающему движение

l0 лотка на калошнике печи по окружности и спирали с изменением угловой скорости вращения лотка вокруг вертикальной оси печи в зависимости от .его углового положения, изменение

15 угловой скорости вращения лотка выполняют по зависимости

20 где ш„ — измененная угловая скорость, ю — неизмененная угловая скорость кривой функция 4 и д > pGBHbIX co»

25 ответственно угловым положениям и угловым смещениям лотка и вызывающих продолжительность падения шихты, с последующим уточнением скорости

З0 hl по формуле

На фиг. 1 схематически показан распределительный лоток во время сброса кольцевого слоя; на фиг. 2 наклон лотка по отношению к центральной .оси на фиг. 3 — полярная диаграмма, изображающая толщину слоя

40 материала, сбрасываемого с помощью качающегося лотка; на фиг. 4 — полярная диаграмма угловой скорости; на фиг. 5 — блок-схема цепи управления движением лотка.

На фиг. 1 и 2 показан распределительный качающийся лоток в определенном угловом положении, в котором он занимает наклон р (см. фиг.2) по отношению к вертикальной оси 0 и угловое положениез(фиг. 1) по отношению к горизонтальной оси отсчета, например оси Х. Предполагается, Ф что желоб при наклоне р приводится во вращательное движение в направлении часовой стрелки вокруг оси 0 с угловой скоростью г для получения кольцевого слоя загружаемого материала на шихте, при этом связь И= вЂ

Ы сИ

3 114331

На фиг. 1 обозначает горизонталь ную проекцию круговой траектории нижнего конца желоба 2. Загружаемый материал, сбрасываемый желобом, имеет след-траекторию падения 3 с верти5 кальной составляющей и угловую составляющую из-за м, т.е. загружаемый материал не падает в ту точку, в которую целится желоб точно в тот момент, когда материал отрыва- 1л ется от желоба.

Предполагая, что частица отрывается от желоба, когда он находится вугловом положении Ы, а желоб продолжает свое вращательное движение со скоростью A в направлении часовой стрелки, удар этой частицы происходит тогда, когда точка удара этой частицы находится где-то между двух положений сС и З, например в поло- що жении Ы+ dA, т .е . существует угловое смещение между моментом выхода частицы с желоба и моментом ее удара о слой шихты. Амплитуда углового. смещения йо зависит не только от крупности материала, но и от скорости падения, т.е. в зависимости от скорости ее падения частица быстрее или медленнее достигает шихты и ее точка падения располагается до или позади положения dk.

Именно это явление имеет место для всех качающихся распределитель-. ных желобов с карданной подвеской, подвергающихся при.каждом вращении двум поворотам вокруг их продольной оси и изменяющих в связи с этим трение между загружаемым материалом и стенкой желоба. Это изменение, трения ускоряет или замедляет падение частиц.

Когда имеется ускорение, смещение да снижается, например, до daL -Е так что стремится вызвать увеличение толщины слоя в том месте, которое оказывается смещенным на угол

dl — с от углового положения желоба, где произошел этот поворот. Также, 1 когда имеется замедление, смещение

h4 становится 64+ Я, что вызывает 50 снижение толщины слоя материала. Это замедление происходит в конце фазы .поворота, и снижение толщины оказывается следом, смещенным на угол

dd.+ Я от углового пбложения, в ко- 55 тором заканчивается поворот желоба.

На фиг. 3 показана в полярных координатах толщина кольцевого слоя б 4 материала, сбрасьюасмог<. ва шихту, причем эта толщина пропорциональна их расстоянию до исходного.

Кривая 1 представляет собой среднюю оптимальную толщину, которую можно рассчитать, например, по емкости бункера для складирования и площади поверхности шихты. Так как эта толщина равномерна, кривая, представляющая 1„,, является обязательно кругом.

Кривая, представленная 1„, является действительной толщиной слоя, укладываемого качающимся желобом, приводимьм во вращательное движение с постоянной угловой скоростью Ы и вызывающим указанные неравномерности.

Толщина для каждого углового положения с изображена длиной вектора 0

Кривая 1„, контур которой специально преувеличен, позволяет увидеть два положения с максимальной толщиной в точках Е„, находящихся в

Г-inc С 9 угловых положениях 0 и 180, а также два положения с минимальной толщиной в точках Е,, находящихся со»-m n ответственно в угловых положениях

90 и 270 .

На фиг. 4 изображена полярная диаграмма, подобная диаграмме фиг. 3, но цля угловых скоростей u). Таким образом, и, — постоянная угловая скорость для действительного неравномерного слоя 1г фиг. 3.

Кривая ю — кривая компенсированных скоростей, получаемая изменением кривой w по формуле

>. (Й= — »

Угловая скорость для каждого углового положения представлена длиФ ной О .

Функция F определяется F(pl)

>(„(d,) = толщине, измеряемой до компенсирования. Цель компенсирова" ния заключается в том, чтобы явления,вызываемые поворотом желоба, и явления, вызываемые изменением угловой скорости, компенсировались для получения равномерно укладываемого слоя.

Кривая .1 фиг. 3 соответствует кривой ю фиг. 3, т.е. толщине. укладываемого слоя, изменяя угловую скорость по указанной формуле. Естественно, кривая (смещена на угол Ы по отношению к кривой шцдля учитывания времени падения.

Ь 114

Действие этого компенсирования угловой скорости по фиг. 4 таково, что слой 3„ изменяется так, чтобы получить кривую 1, приближающуюся к идеальному кругу; т.е. быстрее перемещая желоб в угловых положениях, соответствующих увеличениям толщины слоя по кривой „, и медленее в угловых положениях, соответствующих меньшим толщинам слоя кривой 91,, стремятся снизить эти неравномерности в толщине укладываемого споя.

" Математическое объяснение компенсирования таково. Пусть F> (е ) толщина слоя для ш = постоянная величина и представляющая .неравномерности, вызываемые поворотом. Пусть3,„(4)-толщина слоя для Ne:-- переменная величина без учета неравномерностей, вызываемых поворотом. о

eee"I= em „üûÒ

Средняя теоретическая толщина, определяемая из двух предположений "

e= ev(l с) =

-7. . *

Т.е. компенсируемая.тоюн приближается к идеальной равномерной толщине 1„,.

Если первое компенсирование с по.мощью регулирования угловой скорости не позволяет еще получить желаемый .результат, возможно использовать метод последовательных прибгижений и осуществить более тонкое компенси-. рование интегрированием по формуле

И1

w = . Р(Ы+ЛеЦ .

Определение u) (и осуществляется экспериментально либо расчетами, так как параметры, используемые для этого определения, могут быть измерены или вычислены.

Поскольку 4- функция и p, и крупности загружаемого материала, компенсируемые угловые скорости

iu au ... могут быть определены для различных наклонов р и для различных крупностей.

Эти различные величины компенсируемой угловой скорости могут закрываться в память микроЭВМ, которая

3316

10

Предложенный способ корректирова50.ния угловой скорости желоба подходит

>5 ройств качающегося лотка карданной подвеской, например лотка, приводи20

40 может вычислять в каждый момент линейной интерполяцией точную величину компенсируемой угловой скорости желоба.

На фиг. 5 изображена блок-схема способа осуществления цепи управления для компенсирования угловой скорости желоба.

В микроЭВМ 4 поступает информация,,касающаяся наклона р и типа загружаемого материала, для расчета компенсируемых угловых скоростей.

Приводной двигатель 5 желоба действует согласно сигналам управления вариатора угловых скоростей 6, включающего, кроме прочего, встроенный компаратор. На фиг. 5 обозначена механическая часть передатчика импульсов 7, детектор угловой скорости 8 и детектор положения 9, причем о6а детектора могут комбинироваться, поскольку u) =

dt

Детектор угловых скоростей 8 подает в каждый момент сигналы, соответствующие действительной скорости и посылает их вариатору скорости 6. Также детектор положения 9 подает в каждый момент сигналы, соответствующие угловому положению с( распределительного лотка, и посылает их в микроЭВМ. МикроЭВМ 4 вычисляет в каждый момент на основе полученной йнформации. т.е. с(, р и параметров, соответствующих типу загружаемого материала, компенсируемую угловую скорость Яс по указанным формулам. Сигналы, соответствующие угловой скорости u), вычисленной микроЭВМ 4, направлйотся в вариатор угловой скорости 6. Встроенный в него компаратор сравнивает-в каждый момент компенсируемую угловую скорость и> с действительной угловой скоростью Ыг, данные о которой он получает от детектора 8, и в зависимости от результата этого сравнения приводной двигатель 5 замедляется или ускоряется. к прИводному устройству с круговым движением лотка. Корректирующее устройство согласно способу работь1 подходит также для других приводных устмого в движение парой гидравлических домкратов.

1143316

Составитель Серов

Редактор О.Колесникова Техред Л.Кощобняк Корректор И.Самборская

Заказ 756/46 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, .4