Брикетный штемпельный пресс

 

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано в брикетных прессах. Цель изобретения - повышение производительности брикетного штемпельного пресса путем автоматического регулирования степени заполнения рабочей камеры пресса материалом в зависимости от физических свойств последнего. Брикетный штемпельный пресс содержит загрузочный бункер, матричный канал, подвижный отсекатель, штемпель. Пресс дополнительно снабжен блоком управления штемпелем с электроприводом, блоком управления отсекателем с электроприводом, датчиком давления штемпеля, устройством защиты, датчиком прочности брикетов, дискриминатором. Автоматическая загрузка рабочей камеры осуществляется прессом по сигналам, вырабатываемым датчиком прочности брикета, который измеряет прочностные характеристики получаемых брикетов. Это позволяет определить оптимальное количество перерабатываемого материала, необходимого для получения брикета требуемых прочностных свойств, и равномерно загрузить рабочую камеру. Кроме того, устройство защиты снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций, возникающих вследствие резкого изменения качественных характеристик перерабатываемого сырья. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„15?4477 щ) В 30 В 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О ПОКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 1016206 (21) 4413185/31-27 (22) 19.04.88 (46) 30.06.90, Бюл. Р 24 (71) Свердловский горный институт им. В.В.Вахрушева (72) А.К.Куприянов, И,К.Чамеев, В.Н.Кузьминский и С.И.Кузьминская (53) 621.979.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1016206, кл. В 30 В 9/30, 1983.. (54) БРИКЕТНЫЙ НТЕМПЕЛЬНЫЙ ПРЕСС (57) Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано s брикетных прессах.

Цель изобретения — повышение производительности брикетного, штемпельного пресса путем автоматического регулирования степени заполнения рабочей камеры пресса материалом в зависимости от Физических свойств последнего. Брикетный штемпельный пресс содержит загрузочный бункер, матричИзобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано в брикетных прессах.

Цель изобретения — повышение производительности брикетного штемпельного пресса путем автоматического регулирования степени заполнения рабочей камеры пресса материалом в зависимости от физических свойств последнего.

На фиг. 1 представлена структурная схема брикетного штемпельного пресса;

2 ный канал, подвижный отсекатель, штем; пель. Пресс дополнительно снабжен блоком управления штемпелем с электроприводом, блоком управления отсекателем с электроприводом, датчиком давления штемпеля, устройством защиты, датчиком прочности брикетов, дискриминатором. Автоматическая загрузка рабочей камеры осуществляется прессом по сигналам, вырабатываемым датчиком прочности брикета, который измеряет прочностные харак.теристики получаемых брикетов. Это позволяет определить оптимальное количество перерабатываемого материала, необходимого для получения брикета требуемых прочностных свойств,и равномерно загрузить рабочую камеру.

Кроме того, устройство защиты снижает вероятность возникновения аварий- С ных ситуаций, возникающих вследствие резкого изменения качественных характеристик перерабатываемого сырья. 4 ил. Сд на фиг.2 — структурная схема блокауправления штемпелем; на фиг.3 — структурная схема блока управления отсекате1, лем; на фиг. 4 — структурная схема устройства защиты.

Брикетньй штемпельный пресс содержит загрузочный бункер 1, матричный канал 2, подвижный отсекатель 3, штемпель 4, блок 5 управления штемпелем, электропривод б штемпеля, устройство 7 защиты, датчик 8 давления штемпеля, блок 9 управления

1574477 отсекателем, электропривод 10 отсекателя, датчик 11 прочности брикетов, дискриминатор 12, при этом блок 5 управления штемпелем дуплексно свяЭ зан с электроприводом б штемпеля и с блоком 9 управления отсекателем, который дуплексно связан с электроприводом 10 отсекателя, датчик 8 давления штемпеля связан с устройством 7 защиты, датчик 11 прочности брикета соединен с дискриминатором 12, выход которого соединен с первыми входами блока 5 управления штемпелем и блока 9 управления отсекателем. 15

Блок 5 управления штемпелем состоит из датчика 13 числа оборотов, счетчика-дешифратора 14, первого

RS-триггера 15, второго RS-триггера 16, первого ключа 17, второго 20 ключа 18, операционного усилителя 19, причем S-вход второго RS-триггера 16 . соединен с вторым выходом счетчикадешифратора 14 и с S-входом RS-тригI гера 15, а R-вход — с третьим выходом счетчика-дешифратора 14, командный вход которого соединен с неинвертирующим выхopoM RS-триггера 16 и команд-" ным входом первого ключа 17, информационный вход второго ключа 18 соединен с соответствующим входом ключа 17 и с дискриминатором 12, выходы ключей 17 и 18 соответственно соединены с неинвертирующим и инвертирующим входами операционного усилителя 19, связанного с устройством защиты и электроприводом штемпеля, вход датчика 13 числа оборотов связан с электроприводом б штемпеля, а выход — со счетчиком-дешифратором 14, первый RSтраггер 15 и второй ключ 18 связаны с блоком управления отсекателем.

Блок 9 управления отсекателем содержит датчик 20 числа оборотов, счетчик-дешифратор 21, RS-триггер 22, операционный усилитель 23 схему

И 24, первый ключ 25, второй ключ 26, причем датчик 20 числа оборотов своим входом соединен с электроприводом 10 отсекателя, а входом — со счетчиком-дешифратором 21, первый и второй выходы которого соединены соответственно с S».и R-входами RS-триггера 22, причем неинвертирующий выход последнего соединен с командным входом счетчика-дешифратора 21 и 55 первым входом схемы И 24, а инверти-рующий вход — с блоком 5 управления штемпелем и с командным входбм первого ключа 25, соединенного выходомс инвертирующим входом операционного усилителя 23, неинвертирующий вход которого соединен с выходом второго ключа 26, информационный вход которого соединен. с соответствующим входом ключа 25 и дискриминатором 12, а командный вход — с выходом схемы

И 24.

Устройство 7 защиты образуют генератор 27 импульсов, схема И 28, схема ИЛИ 29, второй ключ 30, источник 31 напряжения, операционный усилитель 32, счетчик-дешифратор 33; схему ИЛИ-HE 34, компаратор 35 и первый ключ Зб, причем генератор 27 импульсов своим выходом соединен с входом схемы И 28, соединенной со схемой ИЛИ 29 и счетчиком-дешифратором 33, командный вход которого соединен с компаратором 35, с командным входом первого ключа 36, с первым входом схемы ИЛИ 29, с первым входом схемы

ИЛИ-HE 34, второй вход которой соединен с выходом счетчика-дешифратора 33, а выход — с вторым входом схемы

ИЛИ 29 и с командным входом второго ключа 30, информационные входы первого и второго ключей Зб и 30 подключены к источнику 31 напряжения, а выходы — c.îîòâåòñòâåíío к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя 32, связанного с блоком 5 управления штемпелем.

Брикетный штемпельный пресс работает следующим образом.

При включении системы в работу в начальный момент времени штемпель 4 находится в положении, соответствующем окончанию его рабочего хода, а отсекатель 3 — в положении, соответствующем окончанию его холостого хода. При этом датчик 11 прочности формирует сигнал, пропорциональный .по величине прочности брикета, сформированного в предыдущих циклах работы пресса. С выхода датчика 11 сигнал в виде постоянного напряжения поступает на дискриминатор 12, где уменьшается на определенную величину. С выхода дйскриминатора 12 сигнал поступает на информационные входы ключей 17 и 18 блока 5 управления штемпелем. При этом счетчик-дешифратор 14 находится в нулевом состоянии, т.е. íà его втором выходе присутствует уровень логической единицы, а на первом и

1574477 третьем выходах — уровень логического нуля. Соответственно, на S-входах первого и второго RS-триггеров

15 и 16 присутствует уровень логической единицы, а на R-входах — уровень логического нуля, на инвертирующих ,выходах — уровень логического нуля, а на неинвертирующем выходе второго

RS-триггера — уровень логической единицы. В таком состоянии RS-триггер 16 поддерживает ключ 18 в закрытом состоянии, ключ 17 — в открытом состоянии, а счетчик-дешифратор 14в режиме прямого счета. Через открытый ключ 17 сигнал с дискриминатора 36 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 19 и далее на электропривод 6 штемпеля .

Величина и знак сигнала с операционного усилителя 19 задают скорость и направление движения штемпеля 4> которое обеспечивается электроприводом штемпеля. Таким образом, штемпель начинает свой холостой ход, Каждый оборот электродвигателя 6 электропривода фиксируется датчиком 13 числа оборотов, который формирует импульсы электрического напряжения с каждым оборотом электродвигателя . С выхода датчика 13 числа оборотов импульс поступает на счетный вход счетчика-дешифратора 14, при этом на его втором выходе форми руется уровень логического нуля. Как только число импульсов достигнет величины, соответствующей перемещению штемпеля на расстояние, равное заданной величине зазора, через который происходит заполнение прессовой камеры, на.первом выходе счетчикадешифратора 14 формируется уровень логической единицы. Первый RS-триггер обнуляется. На его инвертирующем выходе формируется уровень логической единицы, и этот сигнал поступает на второй вход схемы И 24 блока 9 управления отсекателем. При этом счетчик-дешифратор 2 l находит- ся в нулевом состоянии, т.е. íà его первом выходе — уРовень логической единицы, на втором выходе — уровень логического нуля. На S-входе RSтриггера 22 — уровень логической единицы, на R-входе- уровень логического нуля, на инвертирующем выходе — уровень логического нуля. ,В таком состоянии RS-триггер 22 поддерживает ключ 25 в закрытом состоя-, нии, а счетчик-дешифратор 21 — в режиме прямого счета. На первом входе схемы И 24 — уровень логической единицы, на втором входе — уровень логического нуля, а на его выходе— уровень логического нуля, что поцдерживает ключ 26 в закрытом состоянии, При поступлении сигнала на вто» рой вход схемы И 24 на ее выходе и на

5 !

О дом 10 отсекателя. Таким образом, .отсекатель начинает свой рабочий ход. При этом каждый оборот электропривода 10 отсекателя фиксируется дат-, 25 чиком 20 числа оборотов, который формирует на своем выходе импульс электрического напряжения с каждым оборотом электродвигателя электропривода 10 отсекателя. При поступлении первого импульса на счетный вход

30 счетчика-дешифратора 21 íà его первом выходе фиксируется уровень логического нуля. Когда число импульсов, ° подсчитанных счетчиком-дешифратором 14, достигает заданной величины, соответствующей окончанию холостого хода штемпеля, на третьем выходе счетчика-денифратора 14 формируется уро- вень логической единицы. При этом на R-входе RS-триггера 16 — уровень логической единицы, на S-входе — уровень логического нуля, на неинвертирующем выходе — уровень логического нуля, ключ 17 закрывается, а счетчикдешифратор 14 переводится в реверсивЮ

45, ный режим, Так как ключи 17 и 18 закрыты, управляющий сигнал на электропривод 6 штемпеля не поступает и штемпель неподвижен, Когда число импульсов, подсчитанных счетчиком-дешифратором 21, дости гает заданной величины, соответствующей окончанию рабочего хода отсекателя 3, на втором выходе счетчикадешифратора 21 формируется уровень логической единицы. При этом на

S-входе RS-триггера — уровень логического нуля, на R-входе — уровень логической единицы, на инвертирующем командном входе ключа 26 формируется уровень логической единицы.

Ключ 26 открывается, и сигнал от дискриминатора 12 через информацион15 ный вход ключа 26 поступает на неин вертирующий вход операционного усилителя 23. Величина и знак сигнала на выходе операционного усилителя задают скорость i и направление движения отсекателя,ко20 торое обеспечивается электроприво1574477

50 выходе — уровень логической единицы, а на неинвертирующем выходе — уровень логического нуля. Ключ 25 и ключ 17 блока 5 управления штемпелем открываются,, счетчик-дешифратор 21 пере5 водится в реверсивный режим, а ключ 26 через схему И 24 закрывается . Выход- . ной сигнал дискриминатора 12 через открытый ключ 25 поступает на инвертирующий вХод операционного усилителя 23. Величина и знак сигнала с последнего. задают скорость и направление движения отсекателя 3 и соответ-, ствуют в данный момент его холостому ходу. С началом движения отсекателя на счетный вход счетчика-дешифратора 21 поступают импульсы с датчика 20 числа оборотов.

Одновременно выходной сигнал с дискриминатора 12 через открытый ключ 18 блока 5 управления штемпелем

1 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 19. Величина и знак сигнала с выхода последне- 25 го задают скорость и направление движения штемпеля 4 и соответствуют в данный момент рабочему ходу штемпеля. С началом движения штемпеля 4 на счетный вход счетчика-дешифратора 14 поступают импульсы с датчиков 13 числа оборотов.

Момент, когда число импульсов, подсчитанных счетчиками-дешифраторами !4 и 21, находящихся в реверсивном режиме, становится равным нулю, 35 соответствует окончанию рабочего цикла прессования брикета и брикетный штемпельный пресс находится в исходном состоянии. В последующих рабочих

40 циклах устройство работает.аналогично описанному.

В случае перегрузки рабочей камеры штемпель испытывает избыточное давление, которое измеряется датчи45 ком 8 давления и в виде постоянного напряжения поступает на вход компаратора 35 устройства 7 защиты. На выходе компаратора 35 формируется уровень логической единицы. До поступления выходнîro сигнала компарато-. ра счетчик-дешифратор 33 находится в режиме реверсивного счета в обнуленном состоянии. При этом на первом выходе схемы ИЛИ-HE 34 — уровень логического нуля, на втором входе— уровень логической единицы, на выходе — уровень логического нуля, на входах и выходах схемы ИЛИ 29 - уровни логического нуля, на выходе схемы

И 28 - уровень логического нуля. На командных входах и выходах ключей 36 и 30 — уровни логического нуля, выходное напряжение операционного усилителя 32 равно нулю. При поступлении выходного сигнала с компаратора 35 счетчик-дешифратор 33 переходит в режим прямого счета, открывается ключ 36, через схему ИЛИ 29 на первом входе схемы И 28 формируется уровень логической единицы и с генератора 27 импульсы поступают на счетный вход счетчика-дешифратора 33, на выходе которого формируется уровень логического нуля. Одновременно через ключ 36 на инвертирующий вход операционного усилителя 32 поступает выходной сигнал источника 31 напряжения,который с соответствующими величиной и знаком проходит на третий вход блока 5 управления штемпелем.

В результате штемпель движется с меньшей скоростью до тех пор,,пока избыточное давление не исчезнет и выходное напряжение с датчика 8 дав- ления штемпеля не станет ниже порога срабатывания компаратора 35 устройства 7 защиты. При этом на выходе компаратора 35 формируется уровень логического нуля, счетчик-дешифратор 33 переходит в реверсивный режим, закрывается ключ 36, на первом вхо- де схемы ИЛИ-HF. 34 формируется уровень логического нуля, а на выходе — уровень логической единицы. Ключ 30 открывается, сигнал с выхода схемы

ИЛИ-НЕ 34 через схему ИЛИ 29 поступает на первый вход схемы И 28,и импульсы с генератора 27 поступают на счетный вход счетчика-дешифратора 33 до его обнуления. Одновременно с ис точника 31 напряжения через открытьп» ключ 30 сигнал поступает на неийвертирующий вход операционного усилителя 32 и с соответствующими величиной и знаком проходит на третий вход блока 5 управления штемпелем. В результате штемпель 4 движется с большей скоростью до тех пор, пока не догонит отсекатвль 3.

При обнулении счетчика-дешифратора 33 устройство 7 защиты возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Брикетный штемпельный пресс по авт. св. Р 1016206, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше1574477 ния производительности пресса путем автоматического регулирования степени заполнения рабочей камеры пресса материалом в зависимости от фйзических свойств последнего, он снабжен блоком управления штемпелем, блоком управления отсекателем, датчиком давления штемпеля, устройством защиты, дискриминатором, датчиком прочности брикетов, причем в блок управления штемпелем включен датчик числа оборотов, счетчик-дешифратор, первый Rs-триггер, второй RS-триггер, первый и второй ключи, операционный усилитель, блок управления отсекателем снабжен датчиком числа оборотов, счетчиком-дешифратором, RS-триггером, схемой И, первым и вторым ключами, операционным усилителем, в устройство защиты включены компаратор, счетчик-дешифратор, схема И, генератор импульсов, схема ИЛИ вЂ” НЕ, схема ИЛИ, источник напряжения, первый и второй ключи, 25 операционный усилитель, при этом блок управления дуплексно связан с электроприводом штемпеля и блоком управления отсекателем, также дуплексно связанным с электроприводом отсекателя, выход датчика давления штемпеля соединен с входом устройства защиты, соединенного с третьим входом блока управленщт штемпелем, датчик прочности брикетов подсоединен к дискриминатору, выход которо35 го связан с первыми входами блоков управления отсекателем и штемпелем, в блоке управления штемпелем S-вход второго RS-триггера соединен с вто40 рым выходом счетчика-дешифратора и с S-входом первого RS-триггера, а

R-вход — с третьим выходом счетчикадешифратора, командный вход которого соединен с неинвертирующим выходом 45 второго RS-триггера и командным ..входом первого ключа, информационный вход второго ключа соединен с соответствующим входом первого ключа. и с дискриминатором, выходы первого и второго ключей соответ50 ственно соединены с неинвертирую .щим и инвертирующим входами операци-, онного усилителя, соединенного с устройством защиты и электроприводом штемпеля, к которому подсоединен датчик числа оборотов, своим . выходом связанный . со счетчиком-дашифра-, тором, первый RS-триггер, связанный с выходом счетчика-дешифратора, и второй ключ соединены с блоком управления отсекателем в блоке управле.ния отсекателем датчик числа оборотов, входом соединенный с электроприводом отсекателя, выходом связан со счетчиком-дешифратором, первый и второй выходы которого соединены соответственно с S- u R-входами RSтриггера, неинвертируиг ий выход которого соединен с командным входом счетчика-дешифратора и первым входом схемы И, а инвертирующий выход — с блоком управления штемпелем и с

\ командным входом первого ключа, соединенного выходом с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом второго ключа, информационным входом соединенного с соответ ствующим входом первого ключа и дискриминатором, командный вход второго ключа соединен с выходом схемы И, второй вход которой соединен с блоком управления штемпелем, выход вибрационного, усилителя связан с электроприводом отсекателя,в устройстве защиты генератор импульсов своим выходом соединен с входом схемы И, соединенной со схемой ИЛИ и счетчиком-дешифратором, командный вход которого соединен с компаратором,. с командным входом первоro ключа, с первым входом схемы ИЛИ,с первым входом схемы ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с выходом счетчика-дешифратора, а выход — с вторым входом схемы ИЛИ и с командным входом второго ключа, инфорМационные входы первого и второго ключей подключены к источнику напряжения, а выходы — соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, выходом связанного с блоком управления штемпелем.

1574477

15/4477

Корректор Т.Палич

Тираж 515

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Редактор А.Orap

Заказ 1750

Составитель В.Пучинский

Техред Л..Сердюкова