Устройство для автоматического управления режима работы вибрационных формующих площадок

Патент 779094

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и1779094

О П И А-Н--

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю ф Е1

//, г/ г а г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.,саид-ву (22) Заявлено 25.12,78 (21)2702664/29-33 (1)М с присоединением заявки Но (23) Приоритет

В 28 С 1/18

G 05 Э 13/62

Государственный комитет

СССР

flo делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.1L80. Бюллетень Но 42

Р3) УД)(666. 97. 033,16:624.155.)5 (088.8) Дата опубликования описания 15. 11. 80

В. А. Шилков, В. И. Джунь, A. Д. Бражник и В. С. Метрикин (72) Лвторы изобретения (71) Заявитель

Изобретение относится к строитегьной индустрии и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих элементы сборного железобетона, в частности при формовании высоких из-5 делий из жестких бетонных смесей, а также при изготовлении ячеистобетонных изделий из высоковязких смесей с применением вибрационных и ударновибрационных воздействий на стадии 10 формования и т.д.

Известно устройство для автоматического управления режимом работы вибрационных формующих площадок, содержащее датчик высоты подъема смеси в 15 форме, усилйтели и исполнительные механизмы изменения амплитуды и частоты вибрационных воздействий 113

Недостатком этого устройства яв,ляется то, что принцип его действия Я основан на непосредственном измерении вязкости смеси и высоты подъема ...массы и формировании управляющего сигнала, пропорционального скорс>сти подъема массы. 25

Известно и другое устройство для автоматического управления режимои работы вибрационных формующих площадок, содержащее датчик момента удара, распределитель, кинематически Ж связанный с валом возбудителя колебаний, блок формирования и блок питания силового электродвигателя, причем датчик момента удара соединен с одним из входов блока формирования, другой вход которого Соединен с распределителем, а выход блока формирования подключен ко входу блока питания сйлового электродвигателя 21.

Недостатком этого устройства яв- ляется то, что по его принципу действия в системе вибровозбудитель-формабетонная смесь посредством изменения скорости вращения вала возбудителя колебаний на ходу автоматически настраивается на режим взаимодействия с наибольшей для данных условий ударной скоростью лишь колебательная система вибратор-форма. При этом, е особенно при применении ударно-вибрационных площадок со свободным прижатием формы пружинами, через упругие прокладки к дебалансному возбудителю колебаний, поддерживаемая для обеспечения требуемого режима работы частота ударно-вибрационных воздействий вибратора на форму в большинстве случаев не совпадает с собственной частотой бетонной смеси, в связи с чем не обеспечивается резонансный (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РЕЖИМОМ РАБОТЫ ВИБРАПИОННЫХ ФОРМУЮЩИХ

ПЛОЩАДОК

779094

1=жим в колебательной системе форма,бетонная смесь. Кроме того, этим устройством интенсивность воздействия в процессе формовэния вообще не регулируется.

Цель изобретения вЂ” повьч 1ение точ- 5 ности управления.

Эта цель достигается тем, что устройство для автоматического управления режимом Работы вибрационньх формукщих площадок, содержащее датчик " момента удара, распределитель, кинематически связанный с валом возбудителя колебаний, блок формирования и блок питания силового электродвигателя причем датчик момента удара соединен с одним из входов блока формирования, другой вход которого соединен с распределителем, а выход блока формирования подключен ко входу блока питания силового элек-..родвигатегя, снабжено датчиками высоты и веса, задатчиками,2О частоты и амплитуды, двумя преобразователями, двумя элементами сравнения, двумя блоками управления, исполнктельным механизмом прижатия формы, исполнительным механизмом изменения 5 величины момента эксцентриков, дат чиком силы прижатия и датчиком момента эксцентриков, причем датчик высоты подклвчен к одним входам зздатчиков частоты и амплитуды, к другим

ЗО входам которых подклвчей датчик веса выход задатчика частотй соединен с одним из входов первого преобразователя и с одним из входов второго преобразователя, выход которого .подклвчен к одному из входов первого элемента сравнения, другой вход которого соединен с датчиком силы прижатия, выход первого элемента сравнения соединен через первый блок управления с исполнительным механизмом прижа- 40 тия Формы, выход задатчика амплитуды соединей с другим входом первого преобразователя, выход которого подклвчен к одному из входов второго эле мента сравнения, другой вход которо-,д го соединен с датчиком момента эксцентриков, а выход второго элемента сравнения через второй блок управления подклвчен к исполнительному механизму изменения величины эксцентриков.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит форму 1 для формирования иэделий; бетоннув смесь

2; датчик 3 высоты; датчик 4 веса; задатчик 5 частоты, который вклвчает в себя преобразователи 6, клвчи 7, компараторы 8 и сумматор 9; преобразователь 10, элемент. 11 сравнения, блок 12 управлении, исполнительный механизм 13 прижатия формы, пружину

l4, датчик 15 силы прижатия, задатчик 16 амплитуды, преобразователь

17, элемент 18 сравнения, блок 19

"уйравления, упругие элементы 20, рас- g5 пределитель 21, вал 22 возбудителя колебаний, датчик ? 3 момента эксцентриков 24, вибровозбудитель 25, датчик 26 момента удара, исполнительный механизм 27 изменения величины эксцентриков, блок 28 формирования, блок

29 питания силового электродвигателя

30.

УстРойство работает следующим образом .

Для применяемой бетонной смеси 2 предварительно строится зависимость между величиной оптимальной (расчетной) частоты воздействий <э и весом

G уплотняемой массы бетонной смеси при различных степенях уплотнения, которые характеризувтся высотой Н, занимаемой этой смесью в форме 1.

Данная зависимость = f (Н,G) закладывается в основу работы задатчика

5 оптимальной частоты ударно-вибрационных воздействий, который формирует на своем выходе управляющий сигнал частоты )с учетом высоты Н столба бетонной смеси в форме и его степени уплотнения на основе информационных сигналов, поступавщих от датчиков выcoTkI 3 и веса 4 уплотняемой массы бетона.

Задатчик 5 оптимальной частоты может быть выполнен, например, в виде блока функциональных преобразователей с управляемыми компараторами, предназначенногб для реализации кусочно-линейной аппроксимации функций двух переменных, устанавливакщих вза-. имосвязь между высотой Н и весом G столба бетонной смеси и оптимальной прн этом для бетона частотой уплотнения LDo .

Блок состоит иэ N функциональных преобразователей 6, позволявщих воспроизводить зависимость 0„((=f(H,G>) для фиксированныхдискретных значений параметра G<,и клвчей 7, управляемых компараторами 8. С помощью N аналоговых компараторов 8 осуществляется дискретизация входного параметра G согласно с выббром исходного (порогового) смещения. При этом компараторы

8 срабатывавт при G = G>, G,...G,, С„ и вклвчавт и-ый клвч 7 при условйи, когда GI, C G < G<,< . Через замкнутый ключ 7 на сумматор 9 от соответствувщего функционального преобразователя б постугает функция Ив =

f (Н,GK).

Функциональный преобразователь б, входящий в задатчик 5, может быть собран, например, по схеме с последовательными диодными ячейками и с одним суммирувщим операционным усилителем.

Функциональный преобразователь

10 предназначен для дальнейшего преобразования величины оптимальной частоты Юр в эталонный сигнал величины силы F прижатия формы, обеспечивающей досттижение равенства собственной частоты Иф формы с бетонной смесью с оптимальной частотой для уплотнения (Юф =- ь)о ) . Он может быть выполнен аналогично функциональным преобразователям 6 с целью реагизапии заранее установленной зависимости F (Яо,, G ) . Этот преобразователь 5 формирует на своем выходе сигнал F на основе учета сигналов, поступающих с датчика 4 веса и с эадатчика 5;

Эталонный сигнал F с функционального преобраэонателя 10 и сигнал ГФ фак- ig тической силы прижатия формы от датчика 15 силы прижатия сравниваются в элементе 11 сравнения на выходе которого в результате формируется сигнал 6Р (характеризующий величину и знак отклонения регулируемого параметра), поступающий на вход блока 12 управления, управляющего исполнительным механизмом 13 изменения силы прижатия формы пружиной 14.

Таким образом, рассмотренный ка- 20 нал управления, состоящий из датчиков 3,4 и 15, задатчика 5 оптимальной частоты, функционального преобразователя 10, элемента 11 сравнения, блока 12 управления и исполнительного 25 механизма 13, воздействующего на форму 1 через пружину 14, обеспечивает подстройку собственной: частоты форMH с бетонной смесью 4)фпод оптимальную частоту 4) для уплотнения бетона, обеспечивая тем самым поддержание резонанса между этими колеблющимися массами (н системе бетон-форма с бетонной смесью).

Одновременно в резонанс с формой 35

1 подстраивается частота вынуждающих воздейстний вибронозбудителем 25, что обеспечивается каналом управления состоящим из распределителя 21, вала

22 возбудителя колебаний, вибровоэ будителя 25, блока 28 формирования 40 и блока 29 питания силового электродвигателя 30.

Таким образом, описанные выше два канала упранления обеспечивают автоматическое поддержание резонанса в системе вибратор-форма-бетонная смесь между всеми колеблющимися телами.

Одновременно третьим каналом управления изменяется интенсивность воздействия эа счет регулирования ста- О тического момента дебаланса. Этот ка.нал.включает в себя задатчик 16 оптимальной амплитуды вынуждающей силы, на входы которого поступают сигналы от датчиков 3 и 4, функциональный преобразователь 17, элемент 18 сравнения, блок 19 управления, испол- нительный механизм 27-изменения величины момента эксцентриков и датчик

23 величины момента эксцентриков 24.:

Эадатчик 16 оптимальной амплитуды ФO вынуждающей силы выполняется аналогично задатчику 5 оптимальной частоты.

В основу его работы закладывается предварительно установленная эависи- 63 мость между величиной оптимальной амплитуды вынуждающей силы P и весом

GNè высотой Н уплотняемой бетонной смеси, т.е. функция Р = f (Н, С,„) .

Задатчик 16 формирует на своем выходе сигнал, характеризующий величину Р> оптимальной амплитуды вынуждаю щей силы для конкретных значений высоты Н и веса G столба бетонной смеси, величины которых измеряются датчиками 3 и 4. Этот сигнал поступает на вход функционального преобразователя 17, предназначенного для дальнейшего преобразования величины P оптимальной амплитуды вынуждающей силы с учетом величины оптимальной частоты

430 колебаний, информация о которой поступает на второй вход преобразователя 17 с выхода задатчика 5 в эталонный сигнал, характеризующий требуемую величину К момента эксцентриков, которую необходимо обеспечить для поддержания оптимального режима формования.

Эталонный сигнал К = mr (где m - неуравновешенная масса дебалансон; r вЂ” величина эксцентриситета этой массы) с выхода функционального преобразонатегя 17 и сигнал

КФ (величина фактического момента эксцентриков), поступающий от датчика

23, характеризующего вегичину момента эксцентриков (например, от датчика величины эксцентриситета массы дебалансов при нерегулируемой массе) сравниваются в элементе 18 сравнения.

В результате сравнения на выходе элемента 18 формируется сигнал К =К-Кф, характеризующий величину и знак отклонения этого регулируемого параметра, поступающий на вход блока 19 управления, упранляющего исполнитегьным механизмом 27 изменения величины момента эксцентриков 24.

Таким образом, эадатчиками оптимальной частоты и интенсивности воздействия формируются управляющие сигналы с учетом высоты столба бетонной смеси в форме и его физико-механи- ческих свойств (степени уплотнения), по которым в результате работы одно-. временно всех трех каналов управления под оптимальную частоту подстраивается собственная частота формы с бетонной смесью, в резонанс с которой, в свою очередь, автоматически подстраивается вибровозбудитель, одновременно изменяя интенсивность воздействия по требуемому закону за счет регулирования величины момента эксцентриков.

При автоматизации виброплощадок без свободного прижатия формы канал изменения-собственной частоты формы не используется.

Формула изобретения

Устройство для автоматического у равления режимом работы вибрационных

7 формуюшкх Г) гол. ад(< к z содержаку датвЂ” чик "t4oMc.нтR уд«ц а распределителb кинематически связанный с валом Воз . будителя "колебаний, блок формирования и блок пита<ния силовогО электродвигателя, причем датчик момента удара соединен с одним из входов блока формирования, другой вход которого сое динен с распределителем,,а Выход блока формирования подключен ко входу блока питания силового электродви гателя, о т л и ч а ю ц е е с я "тем, что, с целью йовышения точности управления, оно снабжено,цатчиками высоты и веса, эадатчиками частоты

-и аМплитуды, двумя преобразователями, двумя элементами сравнения, двумя блоками управления, исполнительным механйзмом прижаг ия формы, испол"ни<т<ель<ным< механизмом измененйя величины момента эксцентриков, датчиком силы,прижатия и датчиком момента экс центриков, причем датчик высоты под.ключен к одним входам задатчиков час- тоты и амплитуды, к другим входам ко"торых подключен датчик веса, выход задатчика частоты соединен с одним

79094 из входов первого преобразователя и с одним из входов второго преобразовакеля, выход которого подключен к одному из входов первого элемента сравнения, другой вход которого соединен с датчиком силы прижатия, выход первого элемента сравнения соединен через первый блок управления с исполнительным механизмом прижатия формы, выход задатчика амплитуды соединен с другим входом первого преобразователя, выход которого подключен к одному из входов второго элемента срав-. нения, другой вход которого соединен с датчиком момента эксцентриков, а выход второго элемента сравнения через второй блок управления подключен к исполнительному механизму изменения величины эксцентриков.

Источники индормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ô 446420, êë. Â 28 Â 1/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2484150/33, кл. В 28 С 1/18, 1977.

Составитель Л. Шарова

Редактор С. Тимохина Техред С.Мигунова Корректор И. Муска

Заказ 7934/21 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4