Способ весового дозирования сыпучих материалов

 

Использование: весоизмерительная техника. Сущность: после выгрузки дозы измеряют остаточную массу материала и задают ее установку. Установку заданной массы дозы корректируют на эту величину. При выгрузке сначала осуществляют выгрузку основной части дозы грубым и точным потоками одновременно, а затем оставшейся ее части - только точным потоком. Сравнивают текущее значение оставшейся массы дозы материала с уставкой остаточной массы и при их равенстве выгрузку дозы материала прекращают. Для увеличения времени выгрузки дозы уставку остаточной массы уменьшают, а для уменьшения времени выгрузки - увеличивают. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

(51) 5 G 01 G 13/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

О

О (л (Я ф».

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4944020/10 (22) 10.06.91 (46) 07.09,93, БюлЛФ 33 — 36 (71) Борская специализированная проектноконструкторская технологическая органиэация "Стеклоавтоматика" (72) Ефременков В.В., Березин В.Н..Воробьев А,В., Второв В.П.. Рожков В.С.. Максимов

B,В. (73) Борский стеклозавод (54) СПОСОБ ВЕСОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ

СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: весоиэмерительная техника, Сущность: после выгрузки дозы иэИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в линиях доэирования различных компонентов, предназначенных для дальнейшего смешивания, например при приготовлении стекольной шихты.

При приготовлении стекольной шихты семь-восемь различных компонентов выгружаются из соответствующих дозаторов на сборочный конвейер, по которому подаются в смеситель. Оптимальным для группы дозаторов является примерно одинаковое время выгрузки компонентов на сборочный конвейер. Подобная выгрузка компонентов позволяет осуществить предварительное смешивание компонентов еще на сборочном конвейере путем образования на ленте так называемого "слоеного пирога". Очевидно, что при изменении сыпучести, влажности материала время выгрузки может меняться в ту или иную сторону. Например, гранулированная сода раэгружается быстрее, чем негранулированная. При смене ре„„RU„„ 2000554 C меряют остаточную массу материала и задают ее установку. Установку заданной массы дозы корректируют на эту величину. При выгрузке сначала осуществляют выгрузку основной части дозы грубым и точным потоками одновременно, а затем оставшейся ее части — только точным потоком. Сравнивают текущее значение оставшейся массы дозы материала с уставкой остаточной массы и при их равенстве выгрузку дозы материала прекращают. Для увеличения времени выгрузки дозы уставку остаточной массы уменьшают, а для уменьшения времени выгрузки — увеличивают. 1 з.п.ф-лы, 6 ил. цепта шихты время разгрузки компонентов также меняется. Кроме того, компоненты стекольной шихты имеют свойство налипания на стенки дозатора, поэтому точная загрузка в дозатор заданного веса не гарантирует точной выгрузки материала на конвейер.

Поэтому представляет интерес способ дозирования, при котором загрузка материала в дозатор осуществляется только в режиме "грубый вес", а выгрузка — в режиме

"грубый вес" и в режиме "точный вес". причем переход на разгрузку в режиме "точный вес" меняется в зависимости от требуемого времени подачи материала на конвейер и определяется остаточным весом материала в дозаторе после выгрузки заданного веса.

Остаточный вес материала в дозаторе часто называется "переменным тарным весом".

Доэирование в данном случае осуществляется с остаточным "тарным весом", который учитывает налипание материала на стенки дозатора.

2000554

Известен способ весового дозирования сыпучих материалов. заключающийся в заданном установок веса "Предварение" и

"Останов", подаче материала "грубым" потоком, сравнении текущего значения веса отдоэированного материала со значением уставки веса "Предварение", переходе при равенстве этих значений на режим подачи материала "тонким" потоком, сравнении текущего значения веса отдозированного материала со значением уставки веса

"Останов", прекращении подачи материала при наступлении момента равенства этих значений и аттестации дозы для оценки ее пригодности и корректировке установок веса для набора последующей дозы, в котором дополнительно задают номинальное, минимальное и максимальное допустимые значения веса дозы и интервал времени между моментами набора веса, соответствующими уставкам "Предварение" и "Останов", в процессе дозирования измеряют фактическое время между этими моментами, сравнивают его с заданным значением и на основании сравнения корректируют значение установки "Предварение" в сторону увеличения, если фактическое время больше заданного, и в сторону уменьшения, если фактическое время меньше заданного. а после аттестации дозы сравнивают фактическое значение веса дозы с номинальным заданным значением и, если фактический вес дозы больше номинального значения, но меньше максимального заданного значения, значение уставки веса "Останов" уменьшают, а, если фактический вес дозы больше минимального заданного значения, но меньше номинального значения, уставку веса "Останов" увел ич ива ют.

Недостатком данного способа является то, что он не учитывает влияние физических свойств материала на процесс выгрузки материала иэ дозатора, в частности налипание материала на стенки дозатора, То есть в данном способе не учитывается остаточный вес материала в дозаторе, что не гарантирует точной выгрузки материала на конвейер и приводит к снижению точности дозирования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ весового дозирования, реализуемый а устройстве управления весовым порционным дозатором. По данному способу загрузка весового дозатора осуществляется сначала в режиме "грубый вес", а по достижении уставки — в режиме "точный eec".

Разгрузка же осуществляется на одной скорости. В целях повышения производительности дозатора запрет на работу дозатора

55 при перегрузке производится не сразу, а после нескольких циклов доэирования.

Недостатком этого способа дозирования является то, что он не учитывает изменение физических свойств дозируемого материала и не учитывает остаточную массу материала, что ведет к снижению точности дозирования, Цель достигается тем, что в способе весового дозирования сыпучих материалов, заключающемся в задании уставок заданной массы дозы и максимальной массы дозы, загрузке дозы материала, сравнении текущего значения ее массы с уставкой заданной массы дозы. прекращении загрузки дозы при равенстве этих значений, сравнении фактической массы дозы с максимальной массой дозы и осуществлении выгрузки дозы, если фактическая масса дозы не превышает максимальной массы дозы, или осуществлении запрета выгрузки, если фактическая масса дозы превышает максимальную массу дозы. дополнительно после выгрузки дозы измеряют остаточную массу материала и задают ее уставку. а уставку заданной массы дозы корректируют на зту величину; причем сначала осуществляют выгрузку основной части дозы грубым и точным потоками одновременно, а затем оставшейся ее части — только точным потоком, при этом сравнивают текущее значение оставшейся массы дозы материала с уставкой остаточной массы и при их равенстве выгрузку дозы материала прекращают, причем уставку остаточной массы уменьшают для увеличения времени выгрузки, или увеличивают — для уменьшения времени выгрузки.

Цель достигается также тем, что дополнительно задают уставку предварения выгрузки и при условии Рт < Po Рмакс Рз, где

Риахс максимальная масса дОзы, Р3 За данная масса дозы; Ро — остаточная масса материала; Pt — оставшаяся часть дозы, осуществляют предварение выгрузки грубым потоком.

Отличием предложенного технического решения от прототипа является то, что дополнительно после выгрузки дозы измеряют остаточную массу материала и задают ее уставку, а уставку заданной массы дозы корректируют на эту величину, причем сначала осуществляют выгрузку основной части дозы грубым и точными потоками одновременно, а затем оставшейся ее части — только точным потоком, при этом сравнивают текущее значение оставшейся массы дозы материала с уставкой остаточной массы и при их равенстве выгрузку дозы материала прекращают, причем устаеку остаточной массы уменьшают для увеличено но мани выгруз2000551 ки, или увеличивают -- для уменьшения времени вы> руэки, В известных технических решениях подобная совокупность отсутствует. Vlcflolbзование этой совокупности позволит повысить точность доэирования эа счет двухскоростной разгрузки и учета остаточной массы материала. позволит путем изменения уста вки остаточной массы регулировать время разгрузки, согласуя его при работе в линии с временем разгрузки других доэаторов.

Другим отличием является то, что дополнительно задают уставку предварения выгрузки и при условии Р> < Ро Рмзкс-Р>, где Р,,„, — максимальная масса дозы; Ps— заданная масса дозы; Р, — остаточная масса материала; Pl — оставшаяся часть дозы, осуществляют предварение выгрузки грубым потоком.

В известных технических решениях подобный отличительный признак отсутствует. Использование этого признака позволит уменьшить простой дозатора при перевесе, На основании вышеизложенного можно сделать вывод о существенности отличий предложенного технического решения.

На фиг,1 изображено устройство, реализующее способ весового доэирования сыпучих материалов; на фиг,2 — момент начала выгрузки из доэатора на сборочный транспорт; на фиг.3 — момент начала выгрузки материала, оставшегося в камерах "трубой" и "точной" выгрузки; на фиг.4 — момент перехода на режим "точной" выгрузки: на фиг,5 — момент окончания выгрузки заданной массы иэ дозатора; на фиг.6 — графики зависимости времени выгрузки от процесса формирования массы дозы и величины остаточной массы материала (остаточного "тарного" веса).

Устройство, реализующее способ, состоит из надвесового бункера 1, весового дозатора 2, питателя 3 загрузки, питателя 4 разгрузки, перегородки 5, разделяющей нижнюю часть весового доэатора 2 на двз камеры — камеру "грубой" выгрузки и камеру "точной" досыпки, калиброванного отверстия 6 "грубой" выгрузки, калиброванного отверстия 7 "точной" выгрузки, тензометрического датчика 8, сборочного конвейера 9, микропроцессорного блока 10 управления, преобразователя 11 сигнала с датчика 8, блока 12 уставки заданной массы дозы Р, блока 13 уставки максимальной массы дозы Рл>жс, блока 14 уставки остаточной массы Ро, блока 15 уставки предварения выгрузки при перевесе Рпреле. пускателя 16 питатела 3 загрузки и пускателя 17 питатела 4 разгрузки.

На >рафике зависимости времени вы грузки 0Т процесса формирования ассы дозы и величины остаточной лхассы участок

18 кривой изображает процесс заполнения доэатора материалом: участок 19 кривой изображает процесс разгрузки дозатора; участок 20 кривой изображает процесс разгрузки доэатора при увеличении уставки остаточной массы Рс,, участок 21 кривой изображает процесс разгрузки дозатора при уменьшении уставки остаточной массы

Рр, участок 22 кривой изображает процесс выгрузки только "грубым" потоком.

Способ реализуется следующим образом.

Перед началом дозлрования оператором вводятся значения все.: уставок в блоки

12...15, После пуска устроис гла в работу блок 1>. запоминает остаточную л>ассу Ро, которая с тенэометричеекого дат.ика 8 через преобразователь 11 поступае > на его вход. Так как величина Ро может мен.:ться от цикла к циклу (перевес при загрузке, налипание материала и т.п.), то перед загрузкой дозатора корректируют уставку заданной Elассы, после чего на выходе блока 10 у> равлени" формируется команда "За. руэка" кот >рая в момент времени через пускатель 16 по <ается на привод (на чертеже не пок. эан) питателя 3 загрузки. Питатель 3 от .рыва..тся и начинается заполнение дозато..а 2 материалом. Заполнение осуществляется ь режиме

"грубый" пото: (участок 18 кривой на фиг.6) и прекращается в момент времени t1, по достижении фактической массы >озируемого материала Рф значения Рф = Рс> + P>. где

P, — остаточная масса; P3 — заданная величина дозируемого материала P. = Рф — P,.

Время загрузкидозатора тз; =11 — to При этом если Рф 9 PM/Kg, то процесс выгрузки осуществляется в даль ейшем, а если Рф >

Pwarc, то осуществляет я запрет на дальнейшую работу дозатора 2. Если Рф находится в заданном диапазон,—., то в блоке 10 формируется команда "Раз> руэка", ко-.орая через пускатель 17 поступает на привод (на чертеже не показан) питателя 4 разгрузки. Питатель 4 разгрузки открывае ся и в момент времени t1 начинается процесс выгрузки материала на конвейер 9 (кривая 19 на фиг,6), Выгрузка начинается сразу через оба отверстия "грубой" выгрузки 7. В этом случае выгрузка происходит интенсивно (фиг.2). Через некоторое время уровень материала в доэаторе 2 достигает ве рхний кромки перегородки 5, разделяющей нижнюю часть весового доэатора 2 на две камеры. Массу доэируемого материала в камере точной досыпки обозначим Р, д О елидно, 2000554 ч что, кэк изображено на фиг.3, масса материала в камере "грубой" выгрузки равна массе материала в камере "точной" досыпки, Поскольку площадь калиброванного отверстия б "грубой" выгрузки в К раз больше ка- 5 либрованного отверстия 7 "точнои" досыпки, то через некоторое время материала из камеры "грубой" выгрузки, по массе равной

Рк,д,, полностью высыпается на конвейер 9, а из камеры "точной" досыпки на конвейер 10

9 высыпается материал в К раз меньше (— — ).

Рк.д.

К

Момент (фиг.4), когда только в камере

"точной" досыпки остается дозируемый ма- 15 териал, является моментом перехода нэ режим точной досыпки или снижения скорости. Причем переход на пониженную скорость происходит без дополнительного переключения или включении исполнитель- 20 ного механизма точной досыпки. В момент переходэ дозатора на выгрузку материала с пониженной скоростью масса оставшейся части дозы материала в камере "точной" досыпки равна 25

Рт = Рк.д.— т,—,; ) = Рк.д (— — ). .д. К вЂ” 1

Выгрузка материала на конвейер прекращается после достижения массы Р„(остаточный "тарный" вес). При этом в блоке 10 30 управления снимается команда "Разгрузка" и питатель 4 закрывается (момент времени

t ). Очевидно, что момент снижения (момент перехода на "точную" досыпку) и Рт — величины постоянные, определяемые конструк- 35 цией дозатора (высотой перегородки 5 и соотношением К площадей калиброванных отверстий б и 7). Поэтому время окончания дозирования определяется не моментом снижения скорости, а моментом достиже- 40 ния массы материала заданной величины

Ро. При увеличении Р, при заданной массе

Ра навешиваемая порция при загрузке дозатора 2 должна увеличиваться на Л Ре, так как Рф = Р, + Pp, При этом новое значение 45

Рф = Ра + + Po . Разгрузка дозатора происходит аналогично (кривая 20), но поскольку

Рф > Рф, то до момента tz снижения скорости большая часть Ра разгрузится нэ большой скорости, а меньшая часть, равная (Рт

Po ), разгрузится на пониженной скорости.

При этом общее время разгрузки, равное (t> — tq ) + ((з — t2 ), уменьшается, При снижении Ро при заданной массе

Ра навешанная порция при загрузке доэато- 55 ра должна уменьшиться на Л Ро", тэк что новое значение Рф" = Ра + Р,". Разгрузка дозатора происходит аналогично (кривая

21), но поскольку Рф" < Рф. то до мол1ента t2" снижения скорости меньшая часть Ра разгрузится на большой скорости, а большая (по сравнению с первым примером) разгрузится на пониженной скорости. При этом общее время разгрузки, равное (tg — t)") +

{(э"- tz"), увеличивается.

Очевидно, что для того, чтобы обеспечить двухскоростной режим дозирования при данной конструкции. необходимо выполнение условия Р> 5 Рф < Р, + Рт. Поскольку Рф = Ра < Ро, то, подставляя значение Рф в предыдущее выражение. получаем соотношение 0 < Р, < Р,. Из этого выражения следует, что минимальное значение Р, равно нулк, а максимальное значение Рр равно Рт.

Если в процессе дозирования после загрузки дозатора 2 определяется. что P> + PT

< РФ Рмак,, или (учитывая, что РФ = P> +

Po). PT < Ро — Рмакс Р3, то дозатору дается разрешение на дальнейшую разгрузку. Ег.— ли Рф > Рт ",yc, то формируется запрет на работу доэаторэ.

При Рз + Рт < Рф Рмакс {или Рт < Ро

Рмакc — Р:) двухскоростной режим выгрузки обеспечить невозможно при данной конструкции (кривая 22). так как вся заданная порция выгружается до момента перехода на снижение скорости. Поэтому после того, как из дозатора 2 выгружается заданная доза Ра, при закрытии питателя на повышенной скорости может произойти перегруз.

Чтобы этого не было, при перевесе материала в процессе разгрузки вводится значение

Рлреда предварения разгрузки, при котором дается команда на закрытие питателя 4.

Время "грубой" разгрузки 1,р р, и время

"точной" разгрузки tT,p определяется скоростью "грубой" разгрузки Чтр, скоростью

"точной" разгрузки V> и массой раэгружаемых порций на той и другой скорости.

Скорость Vrp = KVT (больше в К раэ).

Рф — Рт

Время tip р =, так как разгрузка до

Чтр + Чт мпмента снижения скорости происходи1 через оба калиброванных отверстия б и 7.

Рт — Po

Время точной разгрузки t р =Чт

Общее время разгрузки ip = с,р р. i tT ð. =

РФ Р, +Р, Ро — РФ Р, +

Vcp + Vo Чт KV(+ 1/т

P — Р, P —, +(K+1)(P, — P,) Т 7ч, Рф + КРт KPo Po (K + TPT„ (Р,р — Р.)+ К(P, — а„) (К+ Т)Ч, Ра + К (Рт — Р„) (К+ 1) V, 200055 1

P> + К (».Л.— K Рр) (I: — 11 (К 4- 1)V

Р + Р,z (K — 1) — КР„ (К+ 7Pf где Р, — заданная дозируемая масса;

Р, д — «ласса материала в камере "точной досыпки;

Р, — остаточная масса материала;

Vr — скорость "точной" разгрузки, Vrp

К= —, V-, Из этой фор лулы видно, что при заданном Р, и постоянных величинах для данной конструкции дозатора и определенного дозируемого материала Р„д,, К и VT время разгрузки tp определяется остаточной массой

Рр.

При увеличении Рр и Рр время разгрузки уменьшается (кривая 20); при снижении

Рр и Po" вре«ля разгрузки увеличивается (кРивэЯ 21). ПосколькУ Рф = Рр + Рр, то пР1и увеличении или уменьшении Рр и при постоянном Р> Р, уменьшается или увеличивается.

Приведем примеры, иллюстрирующие вышесказанное.

П ример1. P>=100кг; Р»д.=-10кг; Чт

=1 кг/с; К=5; Рр=5кг

100 + 10L5-1 -5 5

5 41)1

Допустим, что при работе в линии необходимо увеличить время разгрузки, чтобы согласовать это вре«ля с разгрузкой других дозаторов. Для этого необходимо уменьшить Рр.

Пример 2. P> = 100 кг; Р, д = 10 кг; К

= 5; Рр = 1 кг; Vr = 1 кг/с

100 + 10 (5 — 11 — 5 1

tp (5+1 1

- — — — =23,3 с

Если необходимо уменьшить время разгрузки, то Рр надо увеличить, Г!риме р3. Р0=-100кг; Р,д =10кг;V, =1 кг/с; К=5; Рр=9 кг

100 + 10 тр — ( — 15,8 с.

Таким образом, данный способ дозирования позволяет повысить производительность линии зч с«ет того, что загрузка происходит на повышенной скорости; повысить точность дозирования за счет двухскоростной разгрузки и учета наличия

"тарного" остаточного веса. позволяющего учитывать воз«ложность налипания материall II;I САЖЕНКИ дОэатара, КРОМЕ «О О. даН Ый спо1-.0б дозирования на дозаторе подобного т,11л позволяет беэ дополнительного дв1ухскоростного питателя разгрузки путем из5 «. ellения установок Рр и Р0 регулировать времр e о раaãðóçêè, согласуя его при работе B линии с временем раэ,"узки других дс заторов. Если же за счет измене; ия сыпугести материала время разгрузки-данного

10 дозатора меняется, то его можно также привесгн к норме путем изменения уставок P„ и Р;.

Формула изобретения

1., Способ весового дозирования сыпу15 «нx латериалов, заключающийся в задании уст ..век заданной массы дозы и максималь«ной массы дозы, загрузке дозы материала, сравнении текущего значения ее массы с уставкой заданной массы дозы, прекраще20 нии загрузки дозы при равенстве этих знаIelfvll, сравнении фактической массы дозы с макс;мальной массой дозы и осуществлеHL1ft выгрузки дозы, если фактическая масса дозы Ile превышает максимальной массы

25 дозы, или осуществлении запрета выгрузки, если фактическая масса дозы превышает

«лэкси««альную массу дозы, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности дозирования, после выгрузки дозы

30 измеряют остаточную массу материала и задают ее уставку, а уставку заданной массы дозы корректируют на эту величину, причем сначала осуществляют выгрузку основной части дозы грубым и точным потоками одно35 вре "ленно, а затем оставшейся ее части только точным потоком, при этом сравнивают текущее значение оставшейся массы дозы материала с уставкой остаточной массы и при vx равенстве выгрузку дозы материа40 ла прекращают, причем уставку остаточной массы уменьшают для увеличения времени выгрузки дозы или увеличивают для уменьшения вре«лени выгрузки.

2. Способ по п,1, отличающийся

15 тем, что дополнительно задают уставку предварение выгрузки и при условии

Рт < P5 Pmax — Р5. где Р» — максимальная масса дозы;

P5 — заданная масса дозы;

50 Р, — остаточная масса материала;

Р« — оставшаяся часть дозы, осуществляют предварение выгрузки грубым потоком.

2000554

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 )1

Руре/

Ру

Редактор

Заказ 3076 (Oue 6

Составитель А. Беляков

Техред М.Моргентал Корректор С, Лисина

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Способ весового дозирования сыпучих материалов Способ весового дозирования сыпучих материалов Способ весового дозирования сыпучих материалов Способ весового дозирования сыпучих материалов Способ весового дозирования сыпучих материалов Способ весового дозирования сыпучих материалов Способ весового дозирования сыпучих материалов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность дозирования

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить быстродействие дозирования сыпучих материалов

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность и быстродействие при дозировании сыпучих материалов, содержащих кусковые включения

Изобретение относится к весоизмерительной и дозирующей технике, преимущественно к технике дискретного (порционного ) весового дозирования, и позволяет повысить точность дозирования каждой отдельной порции при одно-и многокомпонентном дозировании, При подаче дозируемого мтериала с одновременным измерением его текущей массы прерывают подачу в завершающей стадии дозирования каждой порции материала, измеряют избыточную массу материала, подаваемого после выключения подачи, и определяют уставку на прекращение подачи как разность предварительно заданного значения массы дозы и избыточной массы материала

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть реализовано в весодозирующих комплексах и дозаторах дискретного действия

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для дозированного взвешивания сыпучих материалов

Изобретение относится к весоизмерительной технике

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к системам взвешивания и доставки веществ, подаваемых при транспортировке

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в линиях дозирования различных компонентов, например, компонентов стекольной шихты

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность дозирования материалов

Изобретение относится к способам порционного весового дозирования жидкостей, позволяющим обеспечивать различные технологические процессы в отраслях пищевой, химической и др

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к автоматическому порционному весовому дозированию различных по консистенции продуктов в различных отраслях промышленности
Наверх