Устройство для регулирования процесса дробления

Устройство для регулирования процесса дробления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области дробления и может быть использовано в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности. Оно позволяет повысить точность регулирования. Устройство содержит двигатель дробилки, датчик мощности двигателя дробилки, усилительно-формирующий блок, блоки минимального и максимального сигналов, датчик циклов, блок синхронизации, формирователь и генератор импульсов. 2 ил.

СОЯЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 В 02 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4189309/31-33 (22) 03, 02. 87 (46) 07.01.90. Бюл. Р 1 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Киевский институт автоматики (72) Л.H. Лебедев и С.П. Карпус (53) 621.926(088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1037959, кл. В 02.С 25/00, 1983.

Рыбалко Б,И. Системы автоматического управления конусными дробилками при косвенном контроле технологических параметров. Днепропетровск, 1983. с. 12-13, I

Изобретение относится к дроблению и может быть использовано в горнорудной, строительной и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

На фиг. 1 представлено устройство для регулирования процесса дробления; на фиг. 2 — временные диаграм мы напряжений на выходах элементов устройства.

Устройство содержит двигатель 1 дробилки, датчик 2 мощности двигателя дробилки, усилительно-формирующий блок 3, блок 4 выделения минимального сигнала, блок 5 выделения максимального сигнала, выходной блок 6, привод 7 двигателя дробилки, датчик 8 циклов, блок 9 синхронизации, формирователь 10 и генератор 11 импульсов. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАИИЯ

ПРОЦЕССА ДРОБЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области дробления и может быть использовано в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности. Оно позволяет повысить точность регулирования. Устройство содержит двигатель дробилки, датчик мощности двигателя дробилки, усилительно-формирующий блок, блоки минимального и максимального сигналов, датчик циклов, блок синхронизации, формирователь и генератор импульсов. 2 ил.

Усилительно-формирующий блок 3 включает одновибратор 12, который включен параллельно времязадающему резистору 13 и который содержит транзистор 14 и резистор 15. Выходной блок 6 включает транзистор 16, резистор 17, транзисторы 18 и 19 и резисторы 20 и 21. Блок 9 синхронизации включает резисторы 22 и 23, стабилитрон 24, транзистор 25, элемент И-НЕ 26, резистор 27 и генератор 28 импульсов.

Формирователь 10 включает одновибратор 29, генератор 30 одиночных импульсов, одновибратор 31, генератор 32 одиночных импульсов и одновибратор 33. Блоки 4 и 5 выделения максимального и минимального сигналов выполнены одинаково и вклю чают резисторы 34, транзистор 35, резистор 36, конденсатор 37, тран3 1533763 зисторы 38-40, транзистор 41, диод

42, конденсатор 43, транзистор .44, резистор 45, транзистор 46, резисторы 47 и 48, транзистор 49, диод 50, конденсатор 51, резистор 52, тран=-,èñòîð 53, резисторы 54 и 55, транзисторы 56 и 57 и резистор 58.

Устройство работает следующим образом. 10

На вход блока 9 синхронизации поступает синусоидальное напряжение (, фиг. 2а). Ha ho:o e e ;à 9 синхронизации в момент перехода синусоидального напряжения синхронизации от отрицательных значений к положи.,"ельным формируются короткие синхронизируюшие импульсы, следующие с частотой синхронизирующего напряжения (фиг о 2б) у,которые следуют с

20 частотой ударов щеки дробилки

= 0,6 с. Вьгходные импульсы блока синхронизации 9 запускают одновибратор

29„ На прямом выходе которого (фиг.2в) формируются импульсы длительностью

1 эл. град. периода напряжения синхр о низ ации U с„„.

На инверсном выходе одновибратора

29 формируется инвертированный импульс (фиг. 2б), положительный фронт которого запускает генератор 30 оди" ночного импульса и является задним фронтом выходного импульса (фиг.2б).

Генератор одиночного импульса формирует импульс в момент времени t, .который запускае одновибратор 31.

Выходной импульс одновибратора 31 на прямом выходе (фиг. 2г) .длительностью 2 эл.. град., поступает на второй выход генератора 10 серии импуль.сов. Передний фронт выхсдного импульса одновибратора 33 соответствует заднему фронту выходного импуль" са одновибратора 31 Длительность выходного импульса на прямом выходе одновибратора 33 равна 1 эл. град.

Выходные импульсы генератора 10 управляют работой блоков 4 и 5 выделения максимального и минимального сигналов. На выходе выходного блока г0 формируется напряжение, пропорциональное разности максимального и минимального напряжений управляющего напряжения Н,„, за лерид синхрониРр зирующего напряжения, Генератор 11

55 импульсов вырабатывает импульсы, частота которых fr sa два порядка больше частоты синхронизации (фиг. 2е).

С прихоцом в момент ьремени 1/Fx запускающего импульса одновибратора 12 запускается и на его прямом выходе формируется импульс, длительность которого обратно пропорциональна входному управляющему напряжению. На инверсном выходе одновибратора 12 длительность импульса прямо пропорциональна U n (фиг. 2з).

Постоянная времени времязадающей цепи одновибратора 12 равна периоду выходных импульсов генератора 11.

Поэтому при U>„< = 0 длительность импульсов на прямом выходе одновибратора 12 максимальна и выбирается равной 380 эл. град. периода выходных импульсов генератора 11. Оставляется запас в 10 эл. град. для стабильной работы усилителя-формирователя 3.

При увеличении U „I, транзистор 14 открывается в большей степени, эквивалентная постоянная времени одновибратора 12 уменьшается, что приводит к уменьшению длительности импульса на прямом выходе одновибратора 12

t а t (фиг. 2ж) и увели-ению длительности импульса на инверсном выходе одновибратора 12. Длительность импульса с момента времени t2 до

2/fr больше длительности импульса с момента t до 2/fr.

Таким образом, на выходе усилительно-формирующего блока 3 формируются два (прямой и инверсный) широтно-модулированных выходных импульса с периодом следования на два порядка больше периода синхронизации.

Импульс, длительность которого прямо пропорциональна управляющему напряжению U>„<, с инверсного выхода усилительно-формирующего блока 3 поступает на вход блока 5 выделения максимального сигнала. Импульс, длительность которого обратно пропорциональна управляющему напряжению, с прямого выхода одновибратора 12 поступает на вход блока 4 выделения минимального сигнала. Принципиальные схемы блоков 4 и 5 аналогичны.

Блок 5 выделения максимального сигнала формирует на выходе напряжение, прямо пропорциональное максимальной длительнос=и входного импульса на входе за период напряжения синхронизации Н„„следующим образом. В момент.времени 1/ fr (фиг. 2e) импульс с прямого выхода генератора 11 загускает по запускающему входу одновибратор 12, который переходит в

4 метастабильное состояние. Одновременно инвертированный сигнал (фиг. 2е) с инверсного входа генеI ратора 11 через синхронизирующий вход блока 5 выделения максимального сигнала поступает на базу транзистора 38. Происходит разряд конденсатора 37 через резистор 36 и открытый эмиттерно-коллекторный переход транзистора 38, Постоянная времени разряда конденсатора 37 меньше 1 эл. град. периода выходных импульсов генератора 11. К моменту окончания положительного импульса на базе транзистора 38 конденсатор 37 разряжен (момент времени t ) . По окончании входного импульса на базе транзистора

38 он закрывается.

При наличии на входе U> <,, одновибратор 12 возвращается в исходное состояние в момент времени t<. При этом на инверсном выходе усилительно-формирующего блока 3 появляется напряжение логической единицы, которое открывает транзистор 35. С момента t до 2/fr происходит заряд конденсатора 37. Постоянная времени заряда конденсатора 37 и резистора

36 равна 5 периодам выходного сигнала генератора 11. В начале второго периода частоты синхронизации генератора 11 (в момент времени 2/fr) происходит разряд конденсатора 37, а одновибратор 12 переходит в метастабильное состояние, Таким образом, напряжение на конденсаторе 37 в конце периода fr прямо пропорционально напряжению управления, представляет величину, пропорциональную среднему значению U „„за период fr, что повышает помехоустойчивость датчика. Напряжение на конденсаторе

37 через высокоомный эмиттерный повторитель на транзисторе 41 и диод 42 сравнивается с напряжением на конденсаторе 43. Если напряжение на конденсаторе 37, а соответственно на аноде диода 42, больше напряжения на конденсаторе 43, то диод 42 открывается и конденсатор 43 заряжается до напряжения конденсатора 37. Если напряжение на конденсаторе 37 меньше, чем на конденсаторе 43, то диод 42 не открывается и значение напряжения на коцденсаторе остается неизменным.

Так как входное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе

49 больше, то утечки заряда конден33763 сатора через высокоомный резистор незначительны H практически не влияют на сохранение значения напряжения конденсаторов 43 и 51 эа период син5 хронизации L, т

Постоянная цепи конденсатора 43 и резистора 48 на порядок больше периода синхронизирующего напряжения

U .„„,,,положительный импульс с .пвр10 вого выхода генератора 10 серии импульсов (фиг. 2в) открывает транзистор 53. Происходит разряд конденсатора 51 на резистор 54, т.е. происходит начальная установка нулевого напряжения на конденсаторе 51 ° Iloстоянная времени цепи разряда конденсатора 51 в 3-5 раз меньше длительности импульса на четвертом

20 входе блоков выделения минимального 4 .и максимального 5 сигналов и равна

0,3-0,2 эл. грац. периода управляю щего напряжения U> После начальной, нулевой установки напряжения на конденсаторе 51 положительный импульс с третьего входа блока 5 выделения максимального сигнала поступает на коллектор транзистора 49.

Происходит перезапись напряжения конденсатора 43 на конденсатор 51.

По окончании положительного импульса на коллекторе транзистора 49 эмиттерный повторитель на транзисторе 49 отсекается диодом 50 от конденсатора 51. В течении оставшейся длительности периода синхронизации напряжение на конденсаторе 51 практически остается неизменным. Постоян 0 ная времени разряда конденсатора 51 через резистор в цепи базы транзистора 56 на порядок больше периода синхронизации U „„ . Если во время интервала времени с 1/fr до 2/fr действовало .напряжение U то с момента времени t начинается заряд конденсатора 37. В момент времени напряжение на конденсаторе 37 сравняется с напряжением U на кон 0 денсаторе 43. В последующие моменты времени диод 42 открывается и напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 51 до момента времени 2/fr. С момента 2/fr

55 происходит начальная нулевая установка напряжения на конденсаторе 37. При этом напряжение на аноде диода 42 отрицательнее катодного. Диод 42 запираестя. На конденсаторе 43 сохраня1533763 ется предыдущее максимальное значение напряжения конденсатора 37.

Если в течении времени от 1/fr до 2/fr значение управляющего напряжения меньше величины U 4p. z < 0

5 то заряд конденсатора 37 начинается в момент времени t,,t., > . Конден 3 сатор 37 заряжается до меньшей величины, если напряжение, на конденсаторе 43 больше максимального значения на конденсаторе 37, то за период от 1/fr до 2/fr диод 42 не откроется. На конденсаторе 43 сохраняется предыдущее значение U< (фиг.2к).15

Если за период времени с интервалом I/fr — 2/fr до 2/fr-3/fr управляющее напряжение увеличилось с величины до "Igpp, т.е. !1, „q Ugnpто заряд конденсатора продолжается 20 на больший промежуток времени, начиная с момента времени t4. В момент времени t напряжение на конденсаторе

37 сравняется с напряжением на конденсаторе 43. В последующие моменты вре- 2-" мени до 3/Кг диод 42 открывается и напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 37.

Если с интервала времени 1/fr"2Лг до 2/fr--3/fr управляющее напря- 30 жение изменилось со значения 0 „

До U)pp 3 > таео UgIIp а Р Ugpp z > то диод

42 открывается раньше„

С момента времени 1:в > 1. напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе 37. Положительньп импульс с момента времени

1/fr до t2 (фиг. 2ж) открывает транзистор 35 блока 4 выделения минимального сигнала,, а конденсатор 37 этого з0 блока заряжается. С момента времени

t> напряжение на конденсаторе 43 повторяет напряжение на конденсаторе

37 блока выделения минимального сигнала БМС (фиг. 2м). С момента времени 4» от t< до 2/fr транзистор 35 БИС 4 закрыт и напряжение на конденсаторе 37

БМС 4 остается неизменным. В момент времени 2/fr происходит установка

Нулевого значения HBBp$iiKBKHB на кочденсаторе 37 с помощью положительнога коротко о импульса, поступающего с инверсного выхода генератора 11 на базу транзистора 38 БИС 4.

На выходе БИС 4 формируется напряжение 04 (фиг ° 2м),, пропорпцио" нальное минимальному эа период синхронизацчм Ч,,ц, напряжению управле0 р ° Tp @ II> BC":"">p>I 1 8 H 1 9 чены параллельно времязадающему сопротивлению одновибра тора 16 выходчого блока 6 и изменяют эквивалентное сопротивление времязадающей цепи одновибратора 16. Тем самым изменяют скважность выходных импульсов блока 3.

Широтно-модулированное напряжение на выходе одновибратора 16 равно у ВЫХ.6 ЬЫХ4

U g„p ) у где лбы„5 Н ьых4 выход ное напряжение блоков 4 и 5 выделения максимального и минимального сигналов;

К вЂ” коэффициент пропорциональности макс U „p . мин U)pp — максимальное и минимальное эа период синхронизации

Нщ„напряжение управления.

Генератор 10 серии импульсов первым за период Ucw импульсом осуществляет сброс напряжения на конденсаторе 51 (фиг. 2в) . Вторым импульсом (фиг. 2г), поступающим с прямого выхода одновибратора 31, осуществляется перезапись напряжения с конденсатора

43 на конденсатор 51. Генератор 10 третьим импульсом {фиг. 2д) устанавливает нулевое напряжение на конденсаторе 43 путем разряда конденсатора

43 на резистор 45 через открытый транзистор 44„

Устройство позволяет путем изменения положения движков резисторов в эмиттерных цепях транзисторов 56 блоков выделения максимального и минимального сигналов изменять соотношение между сигналами, пропорциональными максимуму и минимуму управляющего напряжения U çà период синхронизации. Если движок резистора, стоящего в эмиттерной цепи транзистора 53 слока 5 выделения максимального сигнала, стоит в верхнем положении (фиг. 1а), а движок аналогичного переменного резистора бло" ка 4 выделения минимального сигнала в нижнем. то на выходе выходного блока 6 сигнал пропорционален только максимальному значению напряжения, если наоборот - минимальному. Если движки находятся в одинаковых положениях, то сигнал пропорционален разности минимального и максимального напряжений эа период синхронизации.

Возможно получение и промежуточных соотношений межд-» величинами макси1 533763 мальной и минимальной составляющих выходного блока 3.

Выделение сигнала, пропорционального прочности перерабатываемой породы, позволяет вести регулирование процессом дробления непосредственно по физико-механическим свойствам материала, а не по обобщенному показателю "трудность дробления". Ожидаемое увеличение производительности принято ориентировочно в размере

0,57. от общей производительности.

Формула изобретения

Устройство для регулирования процесса дробления, содержащее датчик мощности двигателя дробилки, о т— л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повьппения точности регулирования, оно снабжено усилительно-формирующим блоком, генератором импульсов, выходным блоком, блоками выделения максимального и минимального сигна-.. лов, блоком синхронизации, формирователем и датчиком циклов, причем датчик мощности подключен к первому входу усилительно-формирующего блока, второй вход которой и первый вход выходного блока соединены с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого подключен к первым входам блоков выделения мак5 симального и минимального сигналов

1 выход блока выцеленпя минимального счгнала соединен с вторым входом выходного блока, выход которого соединен с приводом двигателя дробилки, третий выход выходного блока соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, второй вход которого соединен с первым выходом усилительно-формирующего блока, второй выход которого подключен к. второму входу блока выделения минимального сигнала, третий вход которого и третий вход блока выделения максимального сигнала подключены к первому выходу формирователя, второй выход которого подключен к четвертому .входу блока выделения минимального сигнала и к четвертому входу блока выделения максимального

25 сигнала, датчик циклов через блок синхронизации подключен к входу формирователя, третий выход которого подключен к пятому входу блока выделения максимального сигнала и к пятому входу блока выделения минимального сигнала.

1533763

l Ъе

Составитель Х(. Шарона

Техред Л„Серд екова Корректор С.Черни

Редактор A. Мотыль

Заказ 7 Тираж 498

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и î" êðûòèÿì при ГКНТ СССР

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

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", v, Ужгород, ул, Гагарина, 101