Устройство для контроля содержания крупного класса в потоке кускового материала

Устройство для контроля содержания крупного класса в потоке кускового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЛТИС .;.о- . ".хги тт,ллтт е бнбпнотека Р ЖА 1

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii701709 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.07.77 (21) 2507567/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5 l ) М. Кл е.

В 02 С 25/00

Государственный квинтет

СССР оо делам нзооретеннй н открытнй (53) УДК 622 701 (088.8) Опубликовано 05.12.79. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 15.12.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Лопатин, В. М. Демко, В. И. Суслов и В. П. Асауленко

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт по автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ

КРУПНОГО КЛАССА В ПОТОКЕ КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области дробления и измельчения строительных материалов, рудных и нерудных минералов и может быть использовано для оперативного контроля и управления технологическими процессами дробления и измельчения.

Известно устройство для определения крупности материала путем измерения средней частоты амплитуд вибраций, превышающих заданный уровень ограничения, возникающих в теле под действием удара потока руды (1).

Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерений.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля содержания крупного класса в потоке кускового материала, включающее воспринимающий элемент в виде закрепленной в амортизирующих опорах балки, установленной в падающем потоке и снабженной датчиком вибраций, усилитель, блок деления и вторичный прибор (2).

В этом устройстве параллельно формирую-щему блоку, измеряющему частоту «выбросов» сигнала вибрбдатчика за порог ограничения. подключен второй формирующий

2 олок, измеряющий среднюю частоту «выбросов» за нулевой уровень, а выходы этих блоков подключены к блоку деления.

Однако данное устройство не обеспечивает требуемой точности при изменении физико-механических свойств материала потока. выражающихся в изменении формы, твердости и влажности частиц, содержания глинистых и других вязких, смачивающих и связывающих веществ, приводящих к изменению сил соударения при неизменной крупности. Так, при увеличении твердости и других свойств, увеличивающих силы соударения, часть мелких частиц может наносить удары такой силы, которая вызовет превышение сигналом порога ограничения, и тогда все эти частицы будут зафиксированы как крупные,.что приведет к ложному увеличению измеренного значения содержания крупного класса. И наоборот — изменения свойств материала, вызывакнцие снижение сил соударения (уменьшение твердости, уве20 личение влажности и др.), приведут к тому, что сигналы от ударов некоторых крупных частиц не смогут преодолеть порог ограничения и все эти частицы зафиксируются

7(!170(!

1я мелкие, т. е. будет иметь место ложпас у:,!(Ньшение измереf!11010 значения содержа1,.1111 Kt. V! I I!0!

l f(.-:. 1(па изобрегения ЯВлн(тся иск(ПО !ение влияния на результаты контроля изменении

Физико-мех!Iнических своЙств !К)тока ку(. каваГО с(.ГреГиравяниОГО материала.

ДBI«IBs! цель достигается тем, что устрОНСТВ0 ДЛH KOI!TpO!IH Содержания Kp) HI!01"0 класса в потоке кускоВОГО материала, Вклк)чякнцее нссприш(мающнй элемент в ниде закрепленной в амортизирующих опорBK балки, уста новл I! IIOff D падаюп(ем потоке и сиябжеигой датчиком вибраций, усилитель, блок деления и вторичный прибор, содер)кит дополнительно блок извлечения квадратного корня, блок у!(!Нсжения, частатныи прссоразователь, дифференцирующий блок, коммутатор, сумматоры, датчик положеич!я носприпима1ощего элемента, блок временной задержки, блок памяти, реле времени и исполнительный мехяш!зм .перемещения Воспринимающего элемента, причем датчик вибраций через усилитель и блок извлечения квадратного корня подключен к одному входу блока умножения, к другому входу которого подкл(очен выход усилителя, выход блока умножения подкл!очен ко входу часТОтно(0 Г(реобр!!зсвателя, выход катОраГО подключен к одному входу первого суммаroря и к одному входу коммутатора, другой вход которого через ди(>фере!!пиру)оц(И1! блок подключен к выходу усилителя, выход коммутатора подклк)чен к одному входу зторого сумматора, выходы сумматоров под. кл(очены ко входам блока деления, выход которого подключен к одному входу блока памяти, другой вход которого подключен к выходу датчика положения воспринимающеГО э(!емента, а ВыхОд — - КО Вт01)ичпаму прибору, другие входы сумматоров !Тодкл очены к выходу датчика положения Воспринимающего элемента через блок временной задержки, а в!!ход реле времени подклк)1ен к исполнительному механизму перемещения воспринимавшего элемента, кинематически связанного с датчиком положения !Оспринимающего элемента и воспринимающим элементом.

Устройство приведено на чертеже и включает: виброплатформу 1, транспортирующий конвейер 2, датчик вибраций 3, воспринимаю. щий элемент 4, усилитель 5, блок извлечения квадратного корня 6, блок умножения 7, частотный преобразователь 8, дифференцирующий блок 9, сумматор 10 массы крупнокусконого материала, сумматор 11 общей массы, подвижную раму 12, блок деления 13, реле времени 14, блок памяти 15, вторичнь!Й прибор 16, блок временной задержки 17, исполнительный механизм 18 перемещения воспринимающего элемента, коммутатор 19, датчик положения 20 воспринимающего элемента и шток 21, Воспринима!Оп!!1й элемент 4 выполнен в виде балки прямоугольного поперечного сp IBIII! !, )ñòñf НОГ)лен по!1 H а март!IBIIПУIОщих опорах под головкой транспортирующего конвейера 2 параллель!10 образующей цилиндра барабана конвейера 2 и ребром к пядяюц(ему потоку кускового сегрегHpoBBHного материала. С одной стороны балки установлен вибродят 1ик 3. Длина балки между опорами превышает максимально возможную ширину потока контролируемого материала, Амортизирующие опоры балки закреплены па подви)кпой раме 12, кипематически связанной со штокам 21 исполнитель ного механизма поступательнОГО перемещения 18. Величина хОдЯ !1спалнительнОГО механизма 18 и падви)кно1! рамы 12 устанавливается большей, чем максимально возмо)кпяя толщина потока контролируемого MBтериала.

Устройство работает следу:ощпм образом.

Материал, подаваемый транспортиру!ОП(им конвейером 2, содери(ит куски различных рязмерон, При прохождении ленты по роликаопорам, происходит встряхнвание материала, в результате чего мелкие куски просеиваются в нижние слои, а крупные выдавливаются вверх, т. е. происходит явление сегрегации. При дгижепии по длинному конвейеру происходит практически полное разделение материала, н результате чего крупный материал располагается Вверху

II0)oKB, а мелкий нни::.у. Для усиления !!роцесса разделения материала использована виброплатформа 1, ускоряющая прохохкдение сегрегационных процессов за счет ин тенсивиого встряхивания материала на проходящей над ним лепте.

Э

Г1ри поступлении от реле времени 14 команды на начало из!!ерительного цикла, вкл!011яется исполнительный механизм 12, перемещая через шток 21 поднижнук) раму 12 с воспринимающим элементом 4. По@ следпий вводится в падак)щий поток со стороны расположения крупных кусков материала. Движение ега через поток сопровождается динамическими воздействиями кусков материала, ударяющих по балке. Причем дви)кение балки направлено перпендикулярно ее широкой грани., чем обеспечивается пересечение, в процессе измерения площади поперечного сечения всего потока. Вследствие этого куски, проходящие через каждую точку поперечного сечения потока, будут

-ударяться о вос!!рннимаю(ций элемент. Сила удара каждого куска определяется его размерами, физико-механическими свойствами саударяющихся материалов и скоростью движения куска в момент удара.

Скорость движения кусков в момент соударения является постоянной в связи с неизменной высотой падения и постоянной скоростью конвейера 2. Свойства материала

701709 в потоке, за время измерения остаются постоянными.

Содер>кание крупного класса в потоке кускового материала можно определить по отношению массы крупнокускового материала в исследуемом потоке к общей массе материала, Однако известно, что масса куска пропорциональна третьеи степени его линейных размеров, а сила удара — второй.

Это определило следующую последовательность прохождения сигналов. в устроистве и действий над ними.

Динамическое воздействие от удара каждого куска вызывает соответствующее колебание балки, воспринимаемое датчиком, вибраций 3, электрический сигнал которого поступает через усилитель 5, блок извлечения квадратного корня 6 и блок умножения 7

»а вход частотного преобразователя 8. Кро. ме того, выходной сигнал усилителя 5 поступает также на второй вход блока умножения 7. Выходной сигнал блока 6 пропорционален линейным размерам ударившего куска, а на второй вход блока умножения 7 поступает сигнал, пропорциональный квадрату этих размеров, в результате после умножения на выходе блока 7 имеет место сигнал, пропорциональный кубу линейных размеров куска или его массе. Частотный преобразователь 8 преобразует его в пропорциональный частотный сигнал, подаваемый на вход сумматора 11 непосредственно, а на вход сумматора 10 — через коммутатор 19. Следовательно, массе каждого куска будет соответствовать определенное число импульсов, накапливаемых в этих сумматорах.

fO

15 хо и

При перемещении воспринимающего элемента в слое крупного материала происходит накопление в обоих сумматорах сигнала, пропорционального массе кусков, ударивших по воспринима|ощему элементу в процессе его перемещения. Переход воспринимающего элемента 4 из крупнокускового слоя в мелкокусковой сопровождается резким изменением динамических воздействий, передаваемых на датчик вибраций 3. Происходит срабатывание дифференцирующего блока 9 и подача от него сигнала на комму-. татор 19, который отключает вход сумматора 10 от выхода преобразователя 8. Следова4$ тельно, после перехода воспринимающего элемента в мелкокусковой слой, накопление сигнала происходит только в сумматоре 11.

После полного пересечения потока воспринимающим элементом 4 происходит реверс исполнительного механизма 18 и движение его в обратную стооону. При этом по-прежнему остается подключенним только сумматор l l. При переходе воспринимающего элемента в крупнокусковый слой материала следует новое срабатывание дифференцирующего блока 9, коммутатора 19, подключение сумматора 10 н фиксация результатов взаимодействия обоими сумматорами, вплоть до выхода воспринимакйцего элемента из потока и остановки исполнительного механизма 18.

Таким образом, за период измеритель»ого цикла контроль всего потока происходит дважды в прямом и обрат»ом направлении, что обеспечивает усреднение полученных результатов. За это время в сумматоре 10 накопится сиг>1ал, пропорциональный массе крупнокускового материала, вступившего в контакт с воспринимающим элементом 4, а в сумматоре 11 — сигнал пропорциональный массе всего контактировав» его материала. Эти сигналы поступают на входы блока деления 13, сигнал на выходе которого пропорционален содержанию кругцюго класса в исследуемом материале.

После выхода воспринимающего элемента из потока датчик положения 20 выдает сигнал, свидетельствующий об окончании измерительного цикла. По этому сигналу блок памяти 15 запоминает выходной сигнал блока деления 13 и передает его на вторичный прибор 16. Одновременно включается блок временной задержки 1.7 и через время, необходимое для запоминания в блоке 15, подает команду на управляющие входы сумматоров 10 и 11 на стирание накопленных в них сигналов. После этого устройство готово к началу следующего измерительного. цикла, который наступает после паузы, определяемой требуемым интервалом в получении информации, устанавливаемым настройкой реле времени 14.

Повышение содержания крупного класса, при постоянном общем расходе материала приводит к увеличению крупного слоя в потоке и соответствующему уменьшению мелкого. Соответственно этому выходной сигнал блока 10 возрастет, а блока I I останется постоянным, вследствие чего после деления сигналов в блоке 13 сигнал на его выходе и на входе вторичного прибора }6 возрастет.

Уменьшение или увеличение общего расхода материала при постояш ом содержании крупного класса приведет к соответствующему изменению сигналов как от его крупнок>сковой части, так и от всего потока, а результат деления и показания вторичного прибора останутся постоянными.

Изменение физико-механических свойств контролируемого потока приведет к нзменени1о в одинаковой степе»и сил соударения крупнокусковой и мелкокусковой его частей и на результаты измере»ия влияния»е окажет.

Фор,1 ула изобретения

Устройство для контроля содержания крупного класса в потоке hvcKo»o!.o материала, включающее воспринимающ»й элемент в виде закрепленной в амортизирующих опо 01709

Составитель В. Алекперов

Редактор Д. Мепурншвнлн Техред О. Луговая Корректор Т. Скворцова

Заказ 7488/10 гараж 715 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комнтета СССР по, делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рах балки, установленной в падающем потоке и снабженной датчиком вибраций, усилитель, блок деления и вторичный прибор, оглычпюи1Рвс;" тем, что с целью исключения влияния на результаты контроля изменений физико-меxBHBческнх cBQHcTB iloTcIKB KgcKDного сегрегированного материала, оно содер>кит дополни ельно блок извлечения квадратного корня, блок умножения, частотный преобразователь„диффереицирующнй блок, коммутатор, сумматоры, датчик положения воспринимающего элемента, блок временной задержки, блок памяти, реле Времени и ис" полнительиый механизм перемещения .воспринимающего элемента, причем датчик вибраций через усилитель и блок извлечения квадратного корня подключен к одному входу блока умножения, к другому входу которого подключен выход усилителя, выход блока умножения подключен ко входу частотного преобразователя, выход которого подключен к одному входу первого сумматора и к одному входу коммутатора, другой вход которого через дифференцпрующий блок подключен к выходу усилителя, выход коммутатора подключен к одному входу второго сумматора, выходы сумматоров подключены ко входам блока деления, выход которого подключен к одному входу блока памяти, другой вход которого подключен к выходу датчика положения воспринимающего элемента, а выход — ко вторичному прибору, другие входы сумматоров подключены к выходу датчика положения воспринимающего элемента через блок временной задержки, а выход реле времени подключен к исполнительному механизму перемещения воспринимающего элемента, кинематически связанного с датчиком положения воспринимаю1цего элемента и воспринимающим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 353741, кл. В 02 С 25/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 377171, кл. В 02 С 25/ОО, 1973 (прототип).