Устройство для управления погрузкой сыпучих материалов из бункеров в движущийся состав

Устройство для управления погрузкой сыпучих материалов из бункеров в движущийся состав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

2 (72) Авторы нэо6ретения

В. В. Яснопольский, А. M. Дергун

В, В. Садовенко и В. К. Р

Киевский институт автоматики имени ХХУ съезда КП

,(7!) Заявитель

Ъ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ, ПОГРУЗКОЙ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ ИЗ БУНКЕРОВ В ДВИЖУШИЙСЯ СОСТАВ

Изобретение относится к технике ав-томатического управления загрузкой транс портйых средств и может быть использовано в различных отраслях промышленно-; сти (угольной, химической, горной и т. д.) при автоматиэапии технологических пропес 5 сов, связанных с погрузкой сыпучих Mbтериалов в ж. д. вагоны.

Известно устройство для управления погрузкой сыпучих материалов из бунке.10 ров s движущийся состав, содержащее блоки определения положения вагона ow носительно бункера и связанные с ними блоки управления приводами выпускных отверстий бункеров (1), Недостатком этого устройства является отсутствие возможности. дозирован ной загрузки разнотипных вагонов и низкая производительность загрузки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления погрузкой сыпучих материалов

2 из бункеров в движущийся состав, содержащее блок задания Ifp0FpsMlvl GoflIQlN?ченный к цепам ввода типа вагонов, задатчик скорости состава, связанный с приводом маневрового механизма, блоки управления приводами затворов выпускных отверстий бункеров, блок индикации, датчик поло?кения вагонов и цепь запуска (2). . Недостатком этого устройства является то, что оно не может обеспечивать высокую производительность прй загруз- ке разнотипных вагонов различными фракциями сыйучих материалов, хранящихся в цепочке бункеров.

- Лель изобретены - повышение прои.- водительности при зат рузке разнотипных вагонов различными фракциями сыпучего материала.

Укаэанная пель достйгается тем, что устройство снабжено цифровой динамической моделью состава, образованной продольными и поперечными рядами взаимосвязанных элементов памяти с шинами сдвиГа информации по продольным рядам 37 1 4 считывания,- которые подключены соответ» ственно ко входам логического блока и накапливающего сумматора, причем выходы логического блока присоединены к цепи разрешения считывания и к входу сброса накапливающего сумматора, а блок индикации целесообразно выполнить в виде набора цифроаналоговых преобразователей, соединенных с выходами поперечных рядов секции текущей погонной нагрузки

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства.

Состав, состоящий из сцепленных вагонов 1, 2, 3 различных типов и маневрового механизма 4, изображен в момент

ego перемещения в направлении стрелки

5 подачи под бункера, хранящие сыпучий материал нескольких фракций, и одновременной загрузки вагонов 1 и 3.

Выпускные отверстия 6, 7, 8 бункеров оборудованы приводами 9, 10, 11 их затворов, которые соединены с Bblxoдами блоков 12, 13 и 14 управления приводами затворов, выполненных HB элементахх с равне ния. .Перемещение состава относительно выпускных отверстий бункеров имитирует ся при помощи цифровой динамической модели состава, состоящей из секции 15 заданной погонной нагрузки, секции 16 текущей погонной нагрузки, секции 1 7 типов вагонов и секции 18 фракций их загрузки.

Каждая секция цифровой модели представляет собой двухмерную матрицу из продольных и поперечных рядов одинаковых и взаимосвязанных элементов памяти, например трееггеров, феррит-транзисторных ячеек и т. и.

Продольные ряды элементов памяти секций цифровой модели образуют регист»ры сдвига, у которых шины 19 последовательного ввода информации и шины 20 сдвига инфорМации подключены соотвеч ственно к выходам блока 21 задания программ и выходу переключателя 22, причем у секции 16 текущих погонных нагрузок шины последовательного ввода информации отсутствуют, а взаимосвязь элементов памяти каждого поперечного ряда образует схему накопления импульсов, например суммирующего счетчика.

На чертеже заштрихованы поперечные ряды 23, 24 и 25 элементов памяти, отображающие на цифровой модели состава расположение выпускных отверстий 6, 3 691. и состоящей из секций заданных погонных нагрузок, фракций и типов вагонов, снабженных шинами последовательного ввода информации, а также секции текущих погонных нагрузок, поперечные ряды элементов памяти которой соединены по схеме накопления импульсов, импульсными датчиками производительности выпускных отверстий бунке рои, блоком констант буйкеров, триггером, установочные входы которого подключены к цепи запуска

И датчику положения вагонов, переключателем, цепь управления которого подключена к выходу триггера, датчиком церемещения состава и связанным с ним формиройателем путевых импульсов, цепями ввода фракций и установки исходнот о по ложения, подключенными ко входам блока задания программ, причем датчик положения вагона установлен впереди выпускных отверстий по направлению подачи состава, блок задания программ Связан не посредственно с шинами последовательного ввода информации и совместно с выходом формирователя путевых импульсов

25 через переключатель - с шинами сдвига информации по продольным рядам элемен-тов памяти цифровой модели, а также с выходами поперечного ряда элементов

-памяти в секции типов вагонов, соответ30

"ствующего месту установки датчика положены вагонов, выходы поперечных рядов элементов памяти, соответствующих расположению выпускных отверстий бункеров, в секциях фракций, заданной в теку35 щей погонной нагрузки подключены соьместно с выходами Йеока констант бункеров ко входам блоков уйравлениее при водами затворов выпускных отверстий

40 бункеров, в секции типа вагонов совмест но с выходами блоков управления приво Еами затворсф выпускных отверстий бункеров — ко входам задатчика скорости состава, в счетные входы поперечных

45 рядов в секции текущих погонных нагрузок подклкяены к соответствующим импульсньем датчикам производительности выпускных бтверстий.

Кроме того, задатчик ckopocTB состава 50 . может быть выполнен в виде селектора минимвльноГо значения скорости" из предельйо допустимых скоростей для загружаемых типов вагонов, а устройство может дополнительно содержать накапливающий сумматор, логический блок и цепь . разрешения считывания, а продольные ряды секций заданной и текущей погонной нагрузки снабжены шинами продольного

5 69137 1. 6

7, 8 бункеров (например, поперечный ряд

24 соответствует выпускному отверстию

7 и т. п,), причем входы сравнения каждого блока 12, 13 и 14 управления приводом затвора выпускного отверстия бункера подключены с одной стороны к выходам соответствующего ему поперечного ряда у секций 15 и 18 заданных погочных нагрузок и фракций, а с другой стоБлок 43 индикации выполнен в виде набора пифроаналоговых преобразователей, например, на основе линейных индикаторов напряжения, каждый из которых с выходами элементов памйти поперечных рядов секпии 16 текущей погонной нагрузки.

Секции 15 и 16 заданной и текущей погонной нагрузки снабжены шинами 44

10 продольного считывания, которые подключены ко входам накапливающего сумматора 45 и логического блока 46, выроны — к выходам элеменгов памяти аналогичного поперечйого ряда секций 16 текущей погонной нагрузки и выходу блока 26 констант бункеров (последний пред" ходы которого подключены к цепи 47 назначен для хранения кодов фракций сьь- . разрешения считывания повагонного веса пучего материала по выпускным отверсти- 15 и к входу 48 сброса накапливающего ям бункеров) . :, сумматора 45.

Выходы же каждого блока управления " Кроме этого, на чертеже цифрами 49 приводом затвора совместно с выходами и 50 обозначены продольные промежутки элементов памяти указанных поцеречйых вагона 1, соответствующие незагружаерядов 23, 24, 25 секции 17 типов ва- 0 мым участкам вагонов между автоспепгонов подключены ко входам задатчика : кой и кузовом, и пифра 51 обозначает

27 скорости состава, связанным с при- . элемейтарную продольную зону вагона 3, водам 28 маневрового механизма 4.,:: находяшуюся под выпускным отверстием

Кроме того, счетные входй т@х же 8.

none mbrx рядов 23, 24 и 25 у секции Устройство работает следующим обра16 текущих погонных нагрузок соедийены зом. с выходами импульсных датчиков 29, 30, При подаче состава под загрузку one31 производительности соответсгвуюших " ратор, воздействуя иа цепь 42 запуска, выпускник отверстий 6, 7 и 8 бункеров устанавливает триггер 41 в одно из ус. 30 (датчики могут быть выполнены на осно- . тойчивых состояний и тем самым подклюве измерителей обьемйой или весовой " чает частотный выход 38 блока 21 задапроизводительнбстй) . . : . ния программ (через переклкиатель 22) к шинам 20 сдвига информации цифроДатчик 32 положения вагонов состава, вой модели состава и затем вводит в установлен впереди выпускных отверстий блок 21 задания программ по пепям 35

35 бункеров по направлению стрелки 5 пода- и 36 последовательность типов вагонов чи состава в непосредственной близости от

1, 2, 3 в составе и фракпий их загрузот них, а выход элементов памятй йопе- ки сыпучим материалбм, хранящийся s речного ряда ЗЗ, отображающего на цйФ- 40 бункерах. ровой модели место установки датчика- В блоке 21 задания программ введен32, у секции 17 типов вагонов присоедв- нм оператором информация о параметрах нен к блбкировочному входу 34 блока йоданного под загрузку состава щифруется

21 задания программ. Последний соеди- и преобразуется в" последовательность нен с пенями 35 ввода последовательных 4 серий цифровых кодов и продвигающих имтипов вагонов в составе, цепями 36 вво-: пульсов. да фракций их загрузки, цепью 37 уста-.. . Каждая- серйя цифровых кодов, отрановки исходного положений, а также смаб: жаюшая характеристики определенного важен частотным выходом 38, соединенным гона состава, представляется в виде нас одним из коммутируемыхвходов переклк 50 бора кодов: максимально допустимой скочателя 22. Второй коммутируемый вход -рости передвижки, "заданных погонных напереключателя 22 подключен через фор -,i ðóçoê по длине ihrона и заданной фрак= мирователь 39 путевых импульсов к дат-. ции загрузки, хоторые одновременно почику 40 перемещения состава. : ступают соответственно на шины 19 посУправляюший вход переключателя" 22 55 ледавательного ввода информации секций подключен к выходу триггера 41,:уставоч- 17, 15, 18 пифровой модели и последованые входы которого соединены с выход- тельно продвигаются по элементам памядом датчика 32 положения вагонов и ць- ти продольных рядов в направлении стрелпью 42 запуска. ки 5 подачи состава при помощи серии

7 6913 продвигающих импульсов, воздействующих на шины 20 сдвига информации продольных рядов, при этом количество цифровых кодов в наборе равно кбличеству продвигаюших импульсов и пропорционально длине-вагона по автосцепкам.

После подачи на шины 20 цифровой модели полной серии продвигающих импульсов, характерных, например, для вагона

1, соответствующий ему набор цифровых кодов запишется в ячейках памяти поперечных рядов секций 17, 15, 18, причем общее количество поперечных рядов с информацией о вагоне 1 будет отражать его длину по автосцепкам, т. е. каждый элемент памяти продольного ряда цифровой модели моделирует условную единицу длины (элементарйую продольную зону вагонов), а каждый поперечный ряд — заданные (или текущие) значения параметров элементарной продольной зоны вагона, например, погонную нагрузку, скорость передвижки и т. д.

При поступлении от блока 21 зада- 25 ния программ последующей серии кодов

; и импульсов, сопровождающей вагон 2 состава, ранее записанная в секциях цифровой модели информация о вагоне 1 сдвигае тся в"HBIIpBâëåíèè стрелки 5 пода30 чи на число поперечных рядов, соответствующих длине вагона 2 по автосцепкам и одновременно в освободившихся ячейках памяти секций записываются цифровые коды, -отражающие, параметры вагона 2, итд... 35

Таким образом Вчевидно, что после подачи всех серий цифровых кодов .и продвигающих импульсов, соотве тствующих набранной оператором последовательности 40 тйпов ватонов 1, 2, 3 состава и фракций их загрузки сыпучим материалом, парамет о ры всех вагонов состава, необходимые при их- последующей загрузке, будут промоделированы последовательностью циф- 4> ровых кодов, записанных в ячейках памяти секций цифровой модели.

Затем оператор воздействует на цепь

37 установки исходного положены, при помощи которой в блоке 21 задания про- 50 грамм запускается (на частотном выходе

38) дополнительная серия продвигающих импульсов, перемен|ающая указанную последовательность цифровых кодов в исходное положение, когда ее первый (навстре- 5 чу направлению стрелки 5 подачи) цифровой код, имитирующий на цифровой модели автосцепку вагона 1, запишется в

r1

8 элементах памяти поперечного ряда 33, соответствующего на секции 17 расположению датчика 32 положении вагонов, причем выход указанного ряда воздействует на блокировочный вход 34 блока 21 задания программ и отключает подачу дополнительных продвигающих импульсов.

На этом процесс ввода информации о параметрах состава в пифровую модель и ее продвижения до исходного состояния оканчивается.

При последующем достижении первой автоспепкой вагона 1 состава датчика

32 положения вагонов (при дважении состава в направлении стрелки 5 подачи) триггер 41 переводится во второе устойчивое состояние, при котором датчик

40 положения состава через формирователь 39 путевых импульсов и переключатель 22 подключается к шинам 20 сдвига секпий цифровой модели, причем длина пути, проходимого составом на один путевой импульс датчика 40 .положення состава соответствует ранее выбранной длине элементарной продольной зоны вагона. При этом очевидно, что последующее перемещение состава в направлении стрелки 5 подачи и положение продольных зон вагонов относительно выпускных отверстий отображается на секциях 17, 18, 15 цифровой модели соответствующим сдвигом записанной в них последовательности цифровых кодов и положением цифровых кодов, моделирующих параметры продольных зон вагонов, относительно поперечных рядов 2 3, 24, 25 секций, имитирующих расположение выпускных отверстий 6, 7, 8 бункеров.

В процессе перемещения вагонов 1, 2, 3 состава под бункерами с сыпучим грузом для каждой продольной зоны ваго-. на, достигшей или находящейся под выпускйь м отверстием бункера, определяется погрузочная ситуация. С этой целью в блоках 12, 13, 14 управления приводами затворов сравниваются достигшие поперечных рядов 23, 24, 25 секций 17, 18, 15 коды заданщ»|х значений параметров указанных продольных зон с кодами текущих значений тех же параметров на выходах поперечных рядов 2 3, 24, 2 5 секций 16 цифровой модели и блока 26 констант бункеров. Если, например, продольная зона 51 вагона 3 не загружена заданным количеством сыпучего материала, а фракция сыпучего материала в наxoasufeMcs над ней выпускным отверстием

9 691371

8 соответствует заданной, то блок секцией 15 цифровой модели нормы за14 управления приводом 11 затвора цо грузки продольных зон вагонов могут быть результату сравнения кодов заданных и различными (в соответствии с их типами), текущих параметров выработает команду состав перемешается маневровым мехауправления, воздействие которой на при- ниэмом 4 с оптимальной скоростью, опвод 11 затвора приведет к его открытию ределяемой комбинацией типов загружаеи загрузке продолы-.ой зоны 51 струей мых вагонов и обеспечивающей максисыпучего материала при ее перемещении мальную производительность при погруэпод выпускным отверстием 8.

П ке вагонов различных типов Это дос игат ри загрузке продольной зоны 51 1 0 ется тем, что из. цифровых кодов, постудатчик 31 производительности выпускно- пающих с поперечных рядов 23, 24, 25 го отверстия 8 формирует импульсы, секции 17 цифровой модели и отражающих число которых пропорционально весовому максимально допустимые скорости перьили объемному количеству материала, прб- движки вагонов, достигших выпускных шедшего через выпускное отверстие бун- 15 отверстий 6, 7, 8, эадатчик 27 скорости кера. Эти импульсы поступают на счетный состава избирает тот цифровой код, ковход поперечного ряда 25 секции 16 те торый соответствует минимальному значекущей погонной нагрузки и накапливают.- нию величин указанных скоростей для зася в разрядах его пересчетной схемы.. гружаемых в данный момент времени ваОчевидно, что состояние элементов памя-, гонов. ти поперечного ряда 25 отражает в со-: С этой целью задатчик 27 скорости .ответствии с применяемым кодом коли- выполнен в виде селектбра цифровых кодов, чество сыпучего материала, погруженно- а его управляющие входы соединены с го в продольную зону 51 вагона 3. выходами блоков 12 13 14 управления .25 управления

Если в процессе перемещения и за- . приводами выпускных отверстий. грузки продольной зоны 51 под выпуск- Для визуального контроля хода проным отверстием 8 колйчество сыпучего цесса погрузки всего состава в целом материала, погруженного в нее, достига-. выходы элемейтов памяти каждого попе чре ет заданного значенйя, то благодаря воз- ного ряда секций 16 текущей погонной

"ЗО действию выхода блока 14 управления нагрузки соединены cî входами цифроприводом 11 затвора прекращается посту- аналоговьщ преобразователей, составляпление сыпучего материала иэ выпускно.- . юших блок 43 индикации. го отверстия 8, а в поперечном ряду 25 Если каждый цифроаналоговый преобсекции 16 будет зафиксирован код колй-.. разователь выполнить на основе, нап итва фактически погруженного в про- мер, газоразрядного линейного индикатодольную зону 51 сыпучего материала. ра напряжения, то текущее значение материала в каждой продольной зоне вагона

Так как в блоках 12, 13, 14 управбудет отражаться высотой светящегося ленни приводами затворов погрузочная 40 газа, а набор всех индикаторов будет ситуация определяется одновременно для отображать динамику перемещения и эавсех продольных зон вагонов, достигших грузки вагонов состава. выпускных отверстий бункеров, то очевидно, что в составе может загружаться Если вагон 1 состава перемешается одновременно несколько вагонов разлйч-" . за пределы бункеров в направлении стрел45 ными фракциями сыпучего материала, при ки 5 подачи, то моделирующая его послеэтом цифровые коды, накапливаемйе в по- довательность цифровых кодов в секпиях перечных рядах секции 16 пифровой моде 15 и 16 текущей и заданной погонной ли по мере последовательной загрузки про- нагрузки йодается на входы накапливаюдольиых зон вагонов состава, продвига- щего сумматора 45 и логического блока

50 ются по направлению 5 подачи синхронно - 46 через шины 44 продольного считывас перемещением состава теми же путевы- ния информации в указанных секциях ними импульсами, что и коды поперечных фровой модели. При этом логический блок рядов секций 18, 17, 15, т. е. секция 46 под воздействием цифровых кодов, 16 моделирует динамику продвижения и соответствующих первому промежутку 49

55 действительной загрузки продольншх зон вагона 1, вырабатывает выходной сигнал, вагонов состава. поступающий на вход 48 сброса накаплнВ связи с тем, что при одновременной вающего сумматора 45, и устанавливает загрузке нескольких вагонов задаваемые его в нулевое состояние.

11 691371

12 погонной нагрузки подключенй совместно

Ф о р м- у л а и з о б р е т е н и я с выходами блока констант бункеров zo входам блоКбв управления приводами затворов выпускных отверстий бункеров, в секции тйпа вагонов совместно с выхода1. Устр4 ство для "управлени погрузкой"сыпучих материалов "из бункеров s - Ми блоков управления приводами затворов двйжущййся состав, содержащее блок зада- вьщускньФ отверстий бункеров — ко входам задатчика скорости. состава, а счетные входы поперечных рядов в секции "текущих цогоййых нагрузок подключены к соответствующим импульсным датчикам ния программ, подключенный к цепям вво- 45 jia тйпа вагойов, задатчйк скорбсти состава, связанный с приводом манев бйогд механизма, блоки управления приводами затворов выпускных отверстий бункеров, производительности вьптускных отверстий. блок индикации, датчик положения вагонов 50 - ° Устройство по п. 1, о т л и ч аи цепь запусы", о т л и ч а-ю m е е с я ю ш е е с я тем, что задатчик скорости состава выполнен s виде селектора минитем, что, с цельм повышения производимального значения скорости из предельно допустимых скоростей для загружаемых типов вагонов.

3. Устройствопо и . 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно содержит накапливающий, сумматор, логический блок т ельности при загрузке разнотиттных вагонов различными фракпиями сыпучего материала, оно снабжено цифровой динами- 55, ческой моделью состава, образованной продольными и поперечными рядами вза- . имосвязанных элементов памяти с шинаПри поступлении всех пифровых кодов, ми сдвига информации по продольным несущих информацию о загрузке продоль- рядам и состоящей из секций заданных ных зон кузова вагона 1> сигналы на вы- погонных нагрузок, фракций и типов ва-ходах логического блока 46 отсутствуют, гонов, снабженных шинами последовательа в накапливающем сумматоре 45 отража- 5 ного. ввода информации, а также секции ется результат суммирования показателей текущих погонных нагрузок, поперечные по каждой продольной зоне, т. е. количест- ряды элементов памяти которой соединево материала, погруженное в вагон 1. ны по схеме накопления импульсов, имРазрешение на считывание накопленйой пульсными датчиками производительности в сумматоре 45 информации о количест- . о выпускных отверстий бункеров, блоком ве материала в вагоне 1 поступает в: констант бункеров, триггером, установочдепй 47 разрешения считывания с выхода ные входы которого подключены к цепи логической схемы 46 при последующей по- запуска и датчику положения вагонов, даче на ее вход цифровых кодой, отражающих переключателем, цепь управления которо-. второй промежуток 50 вагона 1; - .. 5 го подключена к выходу триггера, датчиПеремещение ватойа 2 за пределы вы- ком перемещейия соСтава "и связайным с пускных отверстий бункеров также сопро- нйм формирователем путевых импульсов, вождается опйсанным вьцпе процессом цепями ввода фракций и установки исходопределения количества сыпучего мате- - : ного по тожения, подключенными ко входам риала," погруженного в вагон и т. д:.- - блока заданйя "программ, причем датчик

20 Таким образом, устройство, блаГодаря : — положения вагона установлен впереди ъыприменению цифровой динамической модели пускных отверстий по направлению подачи движущегося состава в сочетании с уже " . состава, 6лок заданйя программ связан известными и вновь" вводимыми элемента-" непосредственно с шинами Последователь25 ми, позволяет расширить функциональные: нЪго ввода информации и совместно с выхо и эксплуатационные показатели подобных дом формирователя путевых импульсов известных решений, а йменно:" организо- через переключатель с шинами .сдвига вать нормированную загрузку на ходу информации по продольным рядам элемексостава йз разнотипных вагонов несколь-, тов памяти цифровой модели, а также с кими фракциями сыпучего материала, по- выходамн пбйеречного ряда элементов высить производительность процесса по-- памяти в секции типов вагонов, соответ- .. грузки и, кроме того, визуально контро- - cT&yio лировать ход процесса погрузки состава жения вагонов, выходы поперечных рядов ! и фиЯсйровать количество сыпучего мате-, элементов йамяти, соответствующих рас- риала, погруженного в каждый вагон. положению вьптускных отверстий бункеров, в секциях фракций, заданной и текущей

69 и цепь разрешения считывания, а продольные ряды секций заданной и текущей погонной нагрузки снабжены шинами продольного считывания, которые подключены соответственно .ко входам логическоrG блока и накапливающего сумматора, причем выходы логического блока присоединены к цепи разрешения считывания и к входу сброса накапливающего сумматора с

4. Устройство по п. 1, о т л и ч aio и, е е с я тем, что блок индикации выполнен в виде набора цифроаналоговых

1371 14 преобразователей, соединенных с выходами поперечных рядов секции текущей погонной нагрузки.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3235104, кл. 214-42, 1966., 2. Травкин Е. К. и др. Система управления углепогрузочными комплексами. Автоматизированный комплекс механизмов для погрузки угля в железнодорожные вагоны. "Горные машины и автома» тика, N 3, М., 1975.

ЦНИИПИ Заказ 6133/14 Тираж 958 Подписное

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