Устройство стабилизации технологических параметров экструдата

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

КаЪЬЛИК (21) 3857556/23-05 (22) 20.02.85 (46) 30.04.86. Бюл. У 16 (72) А.С.Орехов и И.M.Êîæåâíèêoâ (53) 678.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 576223, кл. В 29 F 3/06, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N9 659399, кл. В 29 F 3/06, 19?7. (54)(57) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ IIAPAMETPOB ЭКСТРУДАТА, содержащее электропривод, кинематически связанный с рабочим органом экструдера, задатчик скорости электропривода и датчик скорости перемещения рабочего органа, датчик и регулятор давления, передаваемого на расплав рабочим органом, датчик и регулятор температуры расплава с усилителем мощности и нагревательными элементами, причем первый вход электропривода соединен с задатчиком ско„„SU „„3 227486 А 1 ц 4 В 29 С 47/92, 47/78, 5 D 2 0 рости, второй его вход — с датчиком скорости, соединенным также через первый блок согласования с первым входом регулятора давления, вторым входом связанного с датчиком давле- ния, а выходом — с первым входом регулятора температуры, второй вход которого подключен к датчику температуры, а выход через усилитель мощности связан с нагревательными элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества выпускаемых изделий за счет стабилизации точности регулирования температуры расплава при разном количестве расплава в экструдере, оно снабжено последовательно соединенными датчиком положения рабочего органа, который выполнен в виде поршня, и вторым блоком согласования, выход которого подключен к третьему входу регулятора температуры.

1227486

Изобретение относится к переработке полимерных материалов методом экструзии на экструдерах поршневого, типа и может быть использовано в хи5 мической промышленности.

Цель изобретения — повышение качества выпускаемых изделий за счет стабилизации точности регулирования температуры расплава при разном ко- 1б личестве расплава в экструдере.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

„ Устройство содержит экструдер 1 поршневого типа, задатчик 2 скорости вращения, электропривод 3, электродвигатель 4, датчик 5 скорости перемещения — вращения, механически связанный с валом электродвигателя, первый и второй блоки согласования 6 и 7, датчик 8 положения рабочего органа — поршня, датчик 9 давления, ус-. тановленный на штоке поршня, регулятор 10 давления, датчик ti температуры расплава полимера, регулятор 12 р5 температуры, усилитель мощности 13, нагревательные элементы 14-16, соединенные между собой параллельно. При этом первый вход электропривода 3 соединен с задатчиком 2 скорости, второй его вход — с датчиком 5 скорости, соединенным также через согласующий блок 6 с первым входом регулятора 10 давления, вторым входом свя— занного с датчиком 8 давления, а выходом — с первым входом регулятора 12 температуры, второй вход которого подключен к датчику 11 температуры,, а выход через усилитель 13 мощности связан с нагревательными элементами 14-16.

Устройство работает следующим образом.

Во время запуска экструдера цепь обратной связи по давлению на пор45 шень может быть известным способом разомкнута, при этом задающие цепи регулятора температуры подключаются к задатчику температуры,(не показан).

Температура расплава полимера, изме50 ряемая датчиком 11 стабилизируется регулятором 12 с помощью усилителя мощности 13 и нагревателей 14 — 16 за счет регулирования мощности нагрева.

Производительность экструдера задается задатчиком 2 скорости и стабилизируется при помощи электропривода 3, электродвигателя 4 и датчика 5 скорости вращения вала электродвигателя 4, включенного в цепь обратной связи по скорости вращения.

После запуска экструдера замыкается цепь обратной связи по давлению на поршень. При этом задающие цепи регулятора 12 температуры подключаются к выходу регулятора 10 давления.

Усилие на поршне, пропорциональное давлению расплава полимера, измеряется датчиком 9, выходной сигнал которого поступает на вход регулятора 10 давления, где сравнивается с выходным сигналом блока 6 согласования, который методом кусочно-линейной аппроксимации реализует близкую к степенной функциональную зависимость.

Вид зависимости находится, например, экспериментально при различных производительностях экструзии полимера со средними ss.зкостными характеристиками.

При изменении сигнала с датчика 5 скорости блок согласования автоматически изменяет на заданное значение величину задания регулятору 10 давления, в результате чего Hà его выходе в зависимости от отклонения действительного усилия на поршне от заданного формируется сигнал, который поступает в качестве задания на регулятор 12 температуры, изменяя в пределах рабочего диапазона температур заданное значение температуры расплава полимера. Если в экструдере находится партия полимера со средними вязкостными характеристиками, то вязкость и давление полимера в экструдере будут иметь заданные значения, Если в экструдер загружен полимер менее жесткий, то вязкость будет меньше, что приведет к уменьшению давления расплава полимера, а следовательно, и усилия на поршне по сравнению с заданным. При этом регулятор 1О давления изменяет задание регулятору 12 температуры, который уменьшает температуру расплава полимера на такую величину, чтобы вязкость расплава и усилие на поршне поднялись до значения, близкому к заданному.

При загрузке жесткого полимера вязкость полимера увеличится, давление полимера, а следовательно, и усилие на поршне превысят заданное значение ° При этом регулятор 10 увелиСоставитель А. Кудров

ТехРед И.Попович

Редактор Л.Авраменко

Корректор М.Демчик

Тираж 640

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2252/19

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4

3 1 чивает задание регулятору 12 температуры до тех пор, пока вязкость и усилие на поршне не приблизятся к заданным значениям.

В процессе экструзии количество полимера в экструдере уменьшается, что требует изменения коэффициента усиления и времени интегрирования регулятора 12 температуры, чтобы обеспечить заданное качество регулирования температуры. Самонастройка устройства на заданное качество регулирования осуществляется путем изменения коэффициента усиления регулятора и времени интегрирования регулятора 12 в функции положения пор227486 4 шня. Сигнал с датчика 8 положения поршня поступает в блок 7 согласования, который методом кусочно-линей. ной аппроксимации формирует линейную зависимость выходного сигнала от входного. Выходной сигнал с блока согласования осуществляет плавное изменение коэффициента усиления и времени интегрирования регулятора 12

1О температуры.

Необходимую зависимость коэффициента усиления и времени интегрирования выбирают исходя из среднестатистических данных, найденных при работе экструдера с различным количеством загруженного полимера.