Устройство для взвешивания жидкого металла в ковше

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам автоматического взвешивания жидкого металла в ковше в условиях воздействия высоких температур окружающей среды, вибраций оборудования, ударных нагрузок, агрессивных и взрывоопасных сред. Целью изобретения является повышение надежности и точности взвешивания. Устройство для

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 39/00, 2/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845950/02 (22) 29.06.90 (46) 30,03.92, Бюл. ¹ 12 (71) Пермское специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро (72) С.Г.Пономарев, А,Е.Прейкшас и

Н.И.Шубин (53) 621.86.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 952433, кл. В 22 D 39/04, 1982, Авторское свидетельство СССР

¹ 442200339922, кл. В 22 D 39/00, 1974.. Ж 1722684 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В КОВШЕ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам автоматического взвешивания жидкого металла в ковше в условиях воздействия высоких температур окружающей среды, вибраций оборудования, ударных нагрузок, агрессивных и взрывоопасных сред. Целью изобретения является повышение надежности и точности взвешивания, Устройство для

1722684 взвешивания жидкого металла в ковше содержит грузоприемный узел (ГУ) с силоизмерительным органом, связанный с электрической схемой автоматического взвешивания металла в ковше. Силоизмерительный орган выполнен в виде двух герметичных гидросистем (ГС) 4 и 5, каждая из которых состоит из группы сильфонов 6, объединенных в гидросистему коллекторами 7 и 8. ГС 5 жестко связана с ГУ, а ГС 4 установлена независимо от него и ГС 5, ГС

5 является рабочей, а ГС 4 служит для компенсации изменений давления в ГС 5, возникающих под действием температуры окружающей среды, атмосферного давлеИзобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам автоматического взвешивания жидкого металла в ковше, и может быть использовано в металлургии, а также в химической и других отраслях промышленности для взвешивания жидких и твердых грузов в условиях воздействия низких и повышенных температур, вибрации оборудования, ударных нагрузок и перегрузок, агрессивных и взрывоопасных сред, Известно устройство для взвешивания жидкого металла в ковше и дозирования его в слитки заданной формы. Принцип действия устройства основан на использовании тензометрических датчиков, установленных в грузоприемном узле, с помощью схемы контроля и управления. В схеме используются измерительный блок, блок управления, блок вычитания, блок сравнения и исполнительные механизмы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дозирования металла, содержащее дозировочный ковш, грузоподъемную платформу и основание, выполненное в виде коаксиально расположенных пустотелых цилиндров, связанных между собой рычагами параллелограммного направляющего механизма. Измеряемое усилие деформации рычагов под действием веса заполняемого металлом ковша передается посредством тяги силоизмерительному датчику, Последний связан со схемой контроля и управления, состоящей из вторичного измерителя, блока установки, блока автоматики, пускового блока и привода раздаточного ковша. При включении пускового блока блок автоматики подает сигнал на привод раздаточного ковша, который заполняет металлом дозировочный ковш. По мере увеличения массы металла изменяется нания, вибраций формовочного оборудования и ударных нагрузок, для чего обе гидросистемы соединены с дифференциальным преобразователем 9. Дифференциальный преобразователь 9 связан с электрической схемой, включающей коммутатор 10, два аналого-цифровых преобразователя (АУП)

13 и 14, устройство 15 запоминания, блок 16 вычитания, блок 17 индикации и датчик 11 наличия ковша на ГУ. По мере заливки металла в ковш 2 давление в ГС 5 непрерывно возрастает. Пропорционально ему возрастает и сигнал с АУП 13, По окончании за= ливки на блоке 17 индикации высвечивается вес залитого в ковш жидкого. металла. 1 ил. грузка на датчике и его упругий элемент деформируется.

Однако известное устройство характеризуется низкой эксплуатационной надеж5 ностью и точностью измерений при использовании его в условиях вибрационных и температурных воздействий, Это связано с тем, что сигнал используемого силоизмерительного датчика в этих услови10 ях содержит помехи от перечисленных факторов (вибрации, температуры и т,д.), не компенсируемые в схеме контроля и управления при установке системы на нулевой отсчет. Кроме того, отрицательно сказыва15 ется на точности взвешивания применение масла в качестве компенсатора веса тары при дозировании малых доз металла, так как в этой жидкости возникают колебания и дополнительная выталкивающая сила, кото20 рые также не учтены при установке системы на нулевой отсчет. Тензодатчики, используемые в известном устройстве, не отвечают требованиям, предъявляемым датчиками для работы в условиях взрывоопасных и аг25 рессивных сред, перегрузок и ударных нагрузок.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения влияния возмущающих факторов промышленного

30 производства и, повышение надежности взвешивания за счет возможности отключения электрической схемы от источника питания при отсутствии ковша на позиции заливки, 35 Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее основание и грузоприемный узел, взаимосвязанные посредством силоизмерительного органа, а аналого-цифровой преобразователь и блок

40 индикации, дополнительно снабжены датчиком наличия ковша, дифференциальным измерительным преобразователем, комму1722684 татором, вторым аналого-цифровым преоб- ком вычитания позволяет учитывать измеразователем, блоком вычитания и оператив- няющийся в процессе эксплуатации (зашлано-запоминающим блоком, при этом выход кованность, нарушение футеровки) вес дифференциального измерительного пре- пустого ковша при каждом новом взвешиваобразователя соединен с первым входом 5 нии, обеспечивая темсамымточность взвекоммутатора, с вторым входом которого со- шивания любого количества находящегося единен датчик наличия ковша, первый вы- в ковше металла. ход коммутатора соединен с первым На чертеже изображена компоновочная аналого-цифровым преобразователем, вы- схема устройства. ход которого соединен с первым входом 10 Устройство содержит подвижную платблока вычитания, второй выход коммутато- форму 1, неподвижное основание 2, пора соединен с вторым аналого-цифровым движный участок монорельса 3, преобразователем сигналов, выходпослед- соединенный с платформой 1 (последние него соединен с входом оперативно-запо- образуютгрузоприемныйузел),идвегермеминащего блока, выход которого соединен 15 тичные гидросистемы 4 и,5. Каждая из гидс вторым входом блока вычитания, выход росистем может содержать один или которого соединен с входом блока индика- несколько сильфонов 6. Группы сильфонов ции, а силоизмерительный орган выполнен объединены коллекторами 7 и 8. Гидросив виде двух герметичных гидросистем, каж- стемы установлены независимо одна отдрудая из которых содержит по крайней мере 20 гой на основании 2 и являются один сильфон, установленных на основании силоизмерительным органом. При этом гиди соединенных соответственно с первым и росистема 5 соединена с подвижной платвторым входами дифференциального пре- формой 1 и является рабочей. Гидросистема образователя, При этом одна из гидроси- 4 в этом случае служит для компенсации, стем жестко связана с грузоприемным 25 изменения давления в рабочей гидросистеме 5, возникающего под воздействием изузлом.

Выполнение силоизмерительного орга- менений температуры окружающей сред

ы на в виде двух герметичных гидросистем, атмосферного давления и вибрации оборусодержащих сильфоны, и соединение их с дования, дифференциальным преобразователем по- 30 Коллекторы 7 и 8 обеих гидросистем созволяют исключить влияние возмущающих единены соответственно с первым и вторым условий производства на точность измере- входами дифференциального измерительнии, т, Э о происходит за счет частичной ного преобразователя 9. Выход последнего

10, амортизации вибрационных воздействий, связан = первым входом коммутатора об словленной самой конструкцией силь- 35 На подвижном участке монорельса 3 и фонов и взаимной компенсацией сигналов установлен датчик 11 наличия ковша 12, соул в

12 опомех, поступающих с обеих герметичных единенный с вторым входом коммутатора гидросистем, в дифференциальном измери- 10. Первый выход коммутатора 10 соединен тельном преобразователе, В результатеэто- с входом аналого-цифрового преобразоваго полезный сигнал с рабочей гидросистемы 40 теля 13 сигнала веса ковша с металлом, а на вход коммутатора поступает свободным второй выход связан с входом аналого-цифот влияния возмущающих факторов произ- рового преобразователя 14 сигнала веса пуводства, что обеспечивает повышение точ- стого ковша на позиции заливки, Выход ности взвешивания металла в ковше, последнего соединен с входом оперативноСнабжение устройства датчиком нали- 45 запоминающего блока 15, выход которого чия ковша, установка его на грузоприемном соединен с вторым входом блока 16 вычитаузле и взаимосвязь с коммутатором позво- ния. Первый вход последнего соединен с ляют фиксировать поступление ковша на выходом аналого-цифрового преобразовапозицию заливки и взвешивания металла и теля 13, а выход — с входом блока 17 индипередавать соответствующий сигнал на 50 кации.

Ф вход коммутатора. Этим обеспечивается по- Взвешивание жидкого металла в ковше вышение надежности взвешивания металла с помощью предлагаемого устройства пров ковше в силу того, что электрическая схема изводится следующим образом. находится в рабочем состоянии не постоян- При отсутствии ковша 12 на подвижном но, а только во время нахождения ковша на 55 участке монорельса 3 давление в герметичных гидросистемах 4 и 5 передается на перСнабжение электрической схемы уст- вый и второй входы дифференциального ройства аналого-цифровым преобразовате- измерительного преобразователя 9, а с его лем сигналов веса пустого ковша, выхода — на вход коммутатора 10, Далее оперативно-запоминающим блоком и бло- сигнал не поступает, так как коммутатор 10

1722684 рового преобразователя 13 на один из входов блока 16 вычитания, На другом входе блока вычитания присутствует сигнал с оперативно-запоминающего блока 15, который вычитается из сигнала, поступающего с аналого-цифрового преобразователя 13. Непрерывно меняющийся сигнал, пропорциональный в любой момент времени весу возрастающей дозы заливаемого в ковш 12 металла, поступает с ввода блока 16 вычитания на вход блока 17 индикации, По окончании заливки металла на блоке индикации высвечивается значение залитого в ковш 12 жидкого металла, 5

Составитель В, Макаров

Редактор И. Касарда Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Шароши

Заказ 1020 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ппоиаеелетеенне-иалателлекий кимби,ат "Патент". г. Vx

Сигнал, пропорциональный весу пустого ковша 12 и грузоприемного узла, с выхода дифференциального преобразователя 9 поступает на вход коммутатора 10, где разделяется на два сигнала. Один из сигналов поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 14 веса пустого ковша, а с его выхода — на вход оперативно-запоминающего блока 15 и далее — на вход блока 16 вычитания. По истечении времени, необходимого для запоминания блоком 15 веса пустого ковша 12 и грузоприемного узла, коммутатор 10 отключает вход аналого-цифрового преобразователя 14. По мере заливки металла в ковш 12 давление в герметичной гидросистеме 5 непрерывно возрастает, пропорционально ему возрастает и сигнал, поступающий с аналого-циф20

Формула изобретения

Устройство для взвешивания жидкого металла в ковше, содержащее основание и груэоприемный узел, взаимосвязанные посредством силоизмерительного органа, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью повышения надежности и точности взвешивания, оно снабжено датчиком наличия ковша, дифференциальным измерительным преобразователем, коммутатором, вторым аналого-цифровым преобразователем, блоком вычитания и оперативно-запоминающим блоком, при этом выход дифференциального измерительного преобразователя соединен с первым входом коммутатора, с вторым входом которого соединен датчик наличия ковша, первый выход коммутатора соединен с первым аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен с первым входом блока вычитания, второй выход коммутатора соединен с вторым аналого-цифровым преобразователем сигналов, выход последнего соединен с входом оперативно-запоминающего блока, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входом блока индикации, а силоизмерительный орган выполнен в виде двух герметичных гидросистем, каждая из которых содержит по крайней мере один сильфон, установленных на основании и соединенных соответственно с первым и вторым входами дифференциального преобразователя, при этом одна из гидросистем жестко связана с грузоприемным узлом,