Вибропитатель

 

ВИБРОПИТАТЕЛЬ, содержащий установленные на амортизированном основании электромагнитные вибровозбудители .горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен с вибровозбудителями горизонтальных и вертикальных колебаний, а второй - с первыми входами тиристорных преобразователей, подключенньпс соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний, каждый из которых состоит из триггера, интегратора с разрядным ключом и коммутатора , выход которого подключен на второй вход соответствующего тиристорного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера , выход которого подключен к интегратору , выход которого пojцключeн на первый вход компаратора, фазосдвигающий блок, сосоящий из триггера, интегратора с разрядными ключами, JKOMпаратора и задатчика фазового сдвига, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорного преобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного ключа интегратора, а выСО ход интегратора подключен к второму с: входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью повьшения скорости транспортирования путем .регулирования частоты вибровозбуди-s телей при заданном фазовом сдвиге ; между ними, в него введены генератор частоты, блок управления и задател чик амплитуды и частоты, подключен4ik . ньй на вторые входы компараторов блока управления амплитудой колебаний и на вход блока управления, выход которого подключен к входу интегратора и к входу генератора, / выход Которого подключен к вторым входам триггеров первого блока упра:вления амплитудой и фазосдвигающего блока и третьему входу первого тиристорного преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(511 В 65 С 27/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с .;.

1 (Ю

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3651698/27-03 (22) 10. 10.83 (46) 07.05 ° 85. Бюл. № 17 (72) В.П. Гайдук, Л.Г. Гольденберг, А.И. Куцовский и M.M. Романцов (71) Воронежское экспериментальноконструкторское бюро расфасовочноупаковочного оборудования и Воронежский инженерно-строительный институт (53) 621.868 ° 157 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 493412, кл. В 65 G 27/08, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3617415/03, кл. G 05 D 13/02, 1983 (прототип). . (54)(57) ВИБРОПИТАТЕЛЬ, содержащий установленные на амортизированном основании электромагнитные вибровоз будители горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен с.вибровозбудителями горизонтальных и вертикаль-. ных колебаний, а второй — с первыми входами тиристорных.преобразователей, подключенных соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний, каждый из которых состоит из триггера, интегратора с разрядным ключом и коммутатора, выход которого подключен на второй вход соответствующего тиристор„„SU „„1154170 А ного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера, выход которого подключен к интегратору, выход которого подключен на первый вход компаратора, фазосдвигающий блок, сосоящий из триггера, интегратора с разрядными ключами, компаратора и задатчика фазового сдвига, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорного преобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного ключа интегратора, а выход интегратора подключен к второму АГУ входу компаратора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения скорости транспортирования путем .регулирования частоты вибровоэбуди телей при заданном фазовом сдвиге между ними в него введены генераЭ

liw4 тор частоты, блок управления и задатчик амплитуды и частоты, подключен- ©" 1 ный на вторые входы компараторов @» блока управления амплитудой колебаний и на вход блока управления, вы- ® 4 . ход которого подключен к входу ин- © тегратора и к входу генератора, выход которого подключен к вторым входам триггеров первого блока управления амплитудой и фазосдвигающего,ф» блока и третьему входу первого тиристорного преобразователя.. 11541 г

Изобретение относится к вибрационным транспортирующим устройствам, с двухкомпонентным приводом и может найти применение в пищевой, химической, строительной и других отрас- 5 лях промышленности.

Известен вибропитатель, содержащий установленные на амортизаторах два электромагнитных вибровоэбудителя, соединенных через горизонталь- 10 но и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, два выпрямителя (диода), фазосдвигающий блок, два блока управления амплитудой колебаний с преобразова- 15 телями питания j1) .

Вибропитатель позволяет плавно регулировать амплитуду колебаний вибровозбудителей при сохранении установленного фазового сдвига между 20 ними и эа счет этого изменять cKQ рость транспортирования массовых грузов, причем фазовый сдвиг устанавливается таким, чтобы при прочих равных условиях максимизировать 25 скорость транспортирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является вибропитатель, содержащий установленные на амортиэированном основании 3Q электромагнитные вибровозбудители горизонтальных и вертикальных колебаний, соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен вибровоэбудителями горизонтальных и вертикальных колебаний, а второй — с первыми входами тиристорных преобразователей, подключенных40 соответственно к вибровозбудителям . вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплиту-. дой колебаний и фазосдвигающий блок 12) .

Недостатком известных вибропитателей является отсутствие возможности регулирования частоты колебаний вибровоэбудителей с сохранением фазового сдвига, что не позволяет использовать частоту колебаний в качестве регулирующего воздействия, расширяющего диапазон изменения скорости транспортирования и позволяющего обеспечить форсированно протекание переходных процессов в системах автоматического управления нибропитателем.

Расширение диапазона регулирования. необходимо при переходе от транспортирования грузов с одними физикомеханическими свойствами к грузам с другими физико-механическими свойствами, а обеспечение форсированного протекания переходных процессов необходимо для сохранения высокого быстродействия двухкомпонентного привода вибропитателя при его работе с существенными возмущениями (иэменение насыпного веса материала, его свойств и т.д.).

Отсутствие же .возможности получения широкого диапазона регулирования и обеспечения форсированного протекания переходных процессов снижает транспортирующий эффект двухкомпонентного привода и, в конечном итоге, производительность вибропитателя на его основе..

Целью изобретения является повышение транспортирования путем регулирования частотывибровоэбудителей при заданном фазовом сдвиге между ними.

Поставленная цель достигается тем, что в вибропитателе, содержащем установленные на амортизированном основании электромагнитные вибровоэбудители горизонтальных и вертикальных колебаний, .соединенные через горизонтально и вертикально действующие системы упругих элементов с рабочим органом, выпрямитель, первый выход которого соединен с вибровозбудителями, горизонтальных и верти- . кальных колебаний, а второй — с первыми входами.тиристорных преобразователей подключенных соответственно к вибровозбудителям вертикальных и горизонтальных колебаний, два блока управления амплитудой колебаний, каждый из которых состоит иэ триггера, интегратора с разрядным ключом и компаратора, выход которого подключен на второй вход соответствующего тиристорного преобразователя, на вход разрядного ключа и на первый вход триггера, выход которого подключен к интегратору, выход которого подключен на первый вход компаратора, фаэосдвигающий блок, состоящйй из триггера, интегратора.с разрядными ключами, компаратора и задатчика фазного сдвига, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к третьему входу второго тиристорного

1154170 преобразователя, к второму входу триггера второго блока управления амплитудой и к первому входу триггера фазосдвигающего блока, выход которого подключен на вход разрядного 5 ключа интегратора, а выход интегратора подключен к второму входу компаратора, введены генератор частоты, блок управления и задатчик амплитуды и частоты, подключенный на вторые входы компараторов блоков управления амплитудой колебаний и на вход блока управления, выход которого подключен к входу интегратора фазосдвигающего блока и к входу генератора, выход которого подключен к вторым входам триггеров первого блока управления амплитудой и фазосдвигающего блока, и к третьему входу первого тиристорного преобразователя.

Такое выполнение вибропитателя позволяет обеспечить высокую скорость транспортирования массовых грузов как за счет использования двухкомпонентного привода, так и за счет

25 обеспечения высококачественной динамики в этом приводе.

На фиг. 1 представлена блок-схема вибропитателя; на фиг. 2, 3 — эпюры, поясняющие его работу.

Вибропитатель содержит рабочий орган 1, смонтированный .на вертикально действующей системе 2 упругих элементов, связанных через разделительную плиту 3, и горизонтально 35 действук>щую систему упругих элементов 4 с основанием 5, установленным на амортизаторах 6. На основании 5 смонтирован первый электромагнитный вибровозбудитель 7, создающий гори- 40 зонтальные колебания рабочего органа 1,, а на разделительной плите 3 второй электромагнитный вибровозбудитель 8, создающий вертикальные колебания рабочего органа 1. 45

Электромагнитные вибровозбудители 7 и 8 питаются от первого и второго иреобразователей.9 и 10 питания соответственно, каждый иэ которых состоит из оптронных тиристоров 50

11 .н 12, диода 13, индуктивности

14 и емкости 15. Преобразователи 9 и 10 питания связаны с выпрямителем. 16. Первый преобразователь 9 витания связан с первым блоком 17 55 управления амплитудой колебаний и с генератором 18 частоты, который свя-. зан с блоком 19 управления частотой колебаний, с фазосдвигающим блоком

20 и с первым блоком 17 управления амплитудой колебаний, который связан с блоком 19 управления частотой колебаний, задатчиком 21 амплитуды и частоты и с вторым блоком 22 управления амплитудой колебаний, который.соединен с вторым тиристорным преобразователем 10 и с фазосдвигающим блоком 20.

Кроме того, фазосдвигающий блок

20 содержит интегратор 23 с разрядным ключом 24 в цепи обратной связи, соединенный с компаратором 25 и блоком 19 управления частотой колебаний, эадатчик 26 фазового сдвига, соединенный с компаратором 25, который соединен с вторым тиристорным преобразователем 10 и триггером 27, который соединен с разрядным ключом

24 и генератором 18.

Первый блок 17 управления амплитудой колебаний содержит первый интегратор 28 с первым разрядным ключом 29 в цепи обратной связи, соединенный с первым компаратором 30 и с первым триггером 3 1 с раздельными входами, который соединен с генератором 18, с первым разрядным ключом

29 и с первым компаратором 30, соединенным с первым тиристорным преобразователем 9 и с задатчиком 21 амплитуды и частоты.

Второй блок 22 управления амплитудой колебаний содержит второй интегратор 32 с вторым разрядным ключом 33 в цепи обратной связи, соединенный с вторым компаратором 34 и с вторым триггером 35 с раздельными входами, который соединен с фазосдвигающим блоком 20, с вторым разрядным ключом 33 и с вторым компаратором 34, соединенным с вторым тиристорным преобразователем 10 и с шиной

21 управления.

На фиг. 2 и 3 обозначено: .U — напряжение на задатчике 21 амплитуды и частоты управления; U — напря-. жение на выходе блока 19 управления частотой колебаний; У > — напряжение на выходе генератора 18 частоты;

U4 — напряжение на выходе первого триггера 31; U5 — напряжение на выходе первого интегратора 28; U6 напряжение на выходе первого компаратора 30 (на выходе первого блока

1? управления амплитудой колебаний), — ток, протекающий через первый

1154170 вибров.возбудитель 7; х — механические горизонтальные колебания вибронитателя; U — напряжение на выходе триггера 27; U — напряжение на выходе интегратора 23; U — напряже- 5 ние на выходе эадатчика 26 фазового сдвига; U — напряжение на выходе компаратора 25 (на выходе фазосдвигающего блока 20); U — напряжение на выходе второго триггера 35; U<2— напряжение на выходе второго интег-ратора 32; U — напряжение на выходе второго компаратора 34 (на выходе второго блока 22 управления амплитудой колебаний); i2 — ток, протека- 15 ,ющий через второй вибровоэбудитель 8; х — механические вертикальные коле2 бания вибровоэбудителя.

Вибропитатель работает следующим образом. 20

Массовый груз, находящийся на рабочем органе 1, за счет суммарных колебательных воздействий, создаваемых электромагнитными вибровоэбудителями 7 и 8 совместно с системами 25 упругих элементов 2 и 4, перемещается по рабочему органу 1, чем обеспечивается его подача на последующий технологический агрегат.

Характерной особенностью предлагаемого вибропитателя является использование для регулирования его производительности как изменения амплитуды колебаний вибровозбудителек 7 и 8, так и частоты колебаний, 35 причем изменение амплитуды и частоты колебаний осуществляется одновременно и однонаправлено, т.е. одновременное изменение амплитуды и частоты колебаний либо увеличивает, либо 40 уменьшает производительность вибропитателя. При этом фазовый сдвиг между колебаниями, установленными такими, чтобы максимизировать скорость транспортирования, не изменяет-4> ся при изменении частоты и амплитуды колебаний.

При поступлении сигнала управления на второй вход тиристорного преобразователя 9 литания, т,е, на опт- ЬО ронный тиристор 12, последний открывается и через первый вибровозбудитель 7 начинает протекать ток. При поступлении сигнала управления на первый вход первого тиристорного 55 преобразователя 9, т.е. на оптронный тиристор 11, последний открывается, и эа счет цепи, содержащей диод 13, индуктивность 14 и емкость

15, тиристор 12 закрывается, и ток через первый электромагнитный вибровоэбудитель 7 перестает протекать.

При этом длительность импульсов тока, протекающих через вибровоэбудители

7 и 8, является регулируемой и зави-сит от моментов времени, в которые сигналы управления подаются на второй и первый входы.

Вибропитатель может работать как в замкнутой, так и в разомкнутой системах автоматического управления производительностью. В первом случае на задатчике 21 амплитуды и частоты появляется сигнал отклонения текущей производительности от заданного значения в виде напряжения U (фиг, ?а, б), формируемого на выходе выявительного элемента.

В зависимости от того, в какую сторону отклоняется производительность от заданного значения, напряжение

Ut,,либо увеличивается относительно некоторого базового значения, либо уменьшается, но не меняет знака, что может быть обеспечено соответствующим выполнением выявительного элемента.

Во втором случае на задатчике .21 амплитуды и частоты подается сигнал, соответствующий заданной производительности (также в виде напряжения

U<). И в первом и во втором случае функционирование вибропитателя будет аналогичным.

Если на задатчике 21 амплитуды и частоты появляется сигнал в ниде напряжения U< отличного от нуля, напряжение поступает на вход блока

19 управления частотой колебаний и на первые входы первого и второго блоков 17 и 22 управления амплитудой колебаний. Напряжение U< с выхода блока 19 управления поступает на вход генератора 18 частоты, определяя частоту повторения импульсов напряжения U на его выходе.

Импульсы напряжения U определяют начала протекания импульсов тока (фиг. 2а, б) через первый вибровозбудитель 7. Одновременно импульсы напряжения U> поступают на второй вход первого блока 17 управления амплитудой колебаний, т.е. на первый вход первого триггера 31 с раздельными входами,.формируя на его выходе фиксированное по уровню напряжение

Uq, которое поступает на вход пер1154170

40 вого интегратора 28 с первым разряд ным ключом 29 в цепи обратной связи.

На выходе первого интегратора 28 формируется линейно возрастающее напряжение U, поступающее на второй вход первого компаратора 30, на первый вход которого, т.е. на первый вход первого блока 17 управления амплитудой колебаний поступает напряжение М! . При достижении линейно из- 10 меняющимся напряжением U уровня напряжения U> первый компаратор 30 формирует на своем выходе, т.е ° на выходе первого блока !7 управления амплитудой колебаний, импульсы на- 15 пряжения U6, которые, поступая на первый вход первого тиристорного преобразователя 9, прекращают прохождение импульсов тока i! через первый возбудитель 7, Вибровозбуди- 20 тель 7 возбуждает механические горизонтальные колебания х вибропи-! тателя с частотой и амплитудой, определяемыми уровнем напряжения U>.

При изменении напряжения, например 25 при его увеличении (фиг. 2б), увеличится и частота повторения и длительность импульсов тока ip, что приводит к быстрому изменению производительности вибропитателя.

Одновременно импульсы напряжения

U< поступают на управляющий вход первого разрядного ключа 29 и на второй вход первого триггера 31.

Первый разрядный ключ 29 сбрасывает

35 напряжение U< на выходе первого интегратора 28 до нуля, а первый триг.гер 31 опрокидывается в исходное состояние, при котором напряжение

U < на его выходе равно нулю, подготавливая тем самым работу первого блока 17 управления амплитудой колебаний на следующем периоде повторения напряжения U .

Задание величины фазового сдвига 45 между горизонтальными и вертикальными колебаниями осуществляется в фазосдвигающем блоке 20 с задатчиком 26 фазового сдвига, а сам фазо- . вый сдвиг реализуется компаратором

25, интегратором 23 с разрядным ключом 24 в цепи обратной связи и триггером 27 с раздельными входами.

Характерной особенностью фазосдвигающего блока 20 является обеспечение независимости заданного задатчиком 26 фазового сдвига от частоты колебаний. фазовый сдвиг между горизонталь" ными и вертикальными колебаниями определяется выражением ч =(), где ч — частота колебаний, задаваемая напряжением U2 на выходе блока 19 .управления; — интервал времени между передними фронтами импульсов

U> и Ию, определяемый напряжением на выходе задатчика 26 фазового сдвига.

Поскольку при изменении частоты

И необходимо сохранять фазовый сдвиг неизменным, длительность интервала времени должна изменяться по закону л

C ) °

Это обеспечиьается тем, что на вход интегратора 23 подается напряжение U,,определяющее частоту повторения импульсов U, т.е. частоту колебаний Cd . Следовательно, линейно возрастающее напряжение U на

8 выходе интегратора 23 пропорционально напряжению U

8 2

Введение новых элементов и связей между ними выгодно отличают предлагаемое техническое решение от известных.

Применение изобретения позволит обеспечить высокую скорость транспортирования массовых грузов не только за счет использования двух- . компонентного привода, но и за счет обеспечения высококачественной динамики в этом приводе. Обеспечение же высокой скорости транспортирования обеспечивает повышение производительности вибропитателя.

1154170

115ч170

Ь

l f

1154170

Составитель В. Виноградов

Техред M,Ïàðîöàé

Корректор A. Зимокосов E

Редактор Н. Пушненкова

Заказ 2601/16 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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