Устройство для защиты ротора ультрацентрифуги

Авторы патента:

МАРГОЛИН АРКАДИЙ ХАНОНОВИЧ

ЧЕЧЕТКИН ЮРИЙ ВИКТОРОВИЧ

БОЙКО ГЕННАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ

B04B9/10 - управление приводами; регулирование скорости

сень н-..

".. --тпx ::,;<

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<н766651

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100278 (21) 2580134/23-13 (51)М. КЛ.

В 04 В 9/10 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980.Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 300980 (53) ÓÄÊ66.067.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Õ.Ìàðãoëèí, I0.Â.×å÷åòêèí и Г.Н.Бойко

Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РОТОРА

УЛЬТРАЦЕНТРИФУГИ

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля и может быть использовано для защиты роторов удьтрацентрифуги от превышения ими своих допустимых частот вра- 5 щения.

Изветсно устройство для защиты ро тора,ультрацеитрифуги, содержащее источник света, модулятор, устанавливаемый на роторе центрифуги, фото- 10 .приемник, подключенный к формирователю, и двоичный счетчик (1).

Однако в этом устройстве количество необходимых схемных элементов растет при увеличении предельной частоты вращения, что усложняет схему устройства, уменьшает его надежность., Кроме того, в известном устройстве необходимо каждый раз перед началом проведения опыта устанавливать с по- 2() мощью переключателей номинальную частоту вращения и величину допустимого превышения частоты вращения, соответствующие применяемому ротору, что в случае неправильной установки хотя 25 бы одного из переключателей может привести к разрыву дорогостоящего ротора и выходу из строя ультрацентрифуги. Точность срабатывания устройства зависит также от стабильности 3р

2 питающей сети и может составлять несколько процентов. Это особенно недопустимо при работе на высоких частотах вращения.

Целью изобретения является повышение точности и надежности срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты ротора ультрацентрифуги, содержащее источник света, модулятор, устанавливаемый на роторе центрифуги, фотоприемник, подключенный к формирователю, и двоичный счетчик, снабжено триггером, один вход которого связан с формирователем непосредственно, а другой через логическую схему И и двоичный счетчик, причем вход триггера через дифференцирующие цепочки и логические схемы ИЛИ и И соединен с приводом ультрацентрифуги.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 вЂ” ротор ультрацентрифуги с установленным на нем модулятором.

Устройство дитя защиты ротора для ультрацентрифуги содержит источник 1 света, модулятор 2 светового потока с отверстиями, установленный на роторе 3, фотоприемник 4, формирователь

766651

5, подключенный к R вЂ” входу двоичного счетчика б, генератор 7 стабильной частоты, подключенный к тактовому С входу счетчика 6, выходы которого подключены к -входам логической схемы И 8, PS вЂ” триггер 9, ныходы которого через дифференцирующие цепочки TD и 11 подключены к схеме ИЛИ 12, выход которой через логическую схему И 13 подключен к В входу силового исполнительного устройства 14, обес- .печивающего подключение двигателя 15 к питающей сети 16. Кнопка 17 "Пуск" включена между А входом силового исполнительного устройства 14 и корпусом 18 схемы. Кнопка 19 "Тормоз" включена между входом схемы И 13 и корпусом 18.

Устройство для защиты ротора ультрацентрифуги работает следующим образом.

С нажатием кнопки 17 "Пуск" силовое исполнительное устройство 14 подключает двигатель к питающей сети 16. При этом начинает вращаться ротор 3, а следовательно, и модулятор 2, периодически засвечивая фотоприемник 4.

Импульсы с формирователя 5 устанавливают двоичный счетчик G и триггер 9 в исходное состояние (" Reset"

"О"), с

В течение интервала времени, разделяющего эти импульсы установки, счетчик б производит подсчет импульсов, подаваемых с генератора 7 ста бильной частоты и, если частота нращения не превышает допустимую, счетчик б обязательно переполняется.

Сигнал переполнения, фиксируемый схе» мой И 8, устанавливает триггер 9 в состояние "1" (Set), Таким образом, пока присутствует сигнал переполнения на 5 вЂ” входе и сигналы с фотоприемника 4 и формирователя 5 на входе RS-триггера 9, он п .Риодически переключается, а его выходные сигналы, пройдя через дифференцирующие цепочки 10 и 11 выпрямляются. В результате на выходе схемы ИЛИ 12 всегда присутствует высокий потенциал, соответствующий логической "1", и, если не нажата кнопка

19 "Тормоз", на выходе схемы И 13 также будет высокий потенциал, разрешающий подключение двигателя 15 к питающей сети 16.

Если частота вращения ротора 3 превышает допустимую, то максимальный интервал времени между импульсами с фотоприемника становится меньше вре.. мени переполнения счетчика б, а на выходе схемы И 8 будет постоянный потенциал. При этом триггер 9 устанавливается в состояния "Reset" и больше не переключается, а на ныходах схем ИЛИ 12 и И 13 устанавливается низкий потенциал, который подается на В- вход исполнительного устройства 14. Это приводит к отключению двигателя 15 от сети питания

16 и переводу его в режим торможения который также может быть обеспечен нажатием кнопки "Тормоз" 19.

Предельно допустимая частота вращения, при которой происходит отклю,чение питающей сети 16 и перевод . двигателя 15 в режим торможения связана с радиальным угломс(модулятора

2 и выбирается в зависимости от устанавливаемого на ультрацентрифугу ротора, причем угол Д., наибольший угол между двумя отверстиями модулятора 2, может быть вычислен из слеМ

15 дующего соотношения:, л - = 1 акоп сч где с(вЂ” радиальныи угол, радианы, f o предельно допустимая частота вращения ротора 3, Гц;

20 Г т частота тактонных импульсов генератора 7 стабильной частоты, Гц; и вЂ” емкость счетчика. сц

Отсюда: $ = вЂ” ДАоп @

Как видно из приведенного соотношения предельно допустимая частота вращения ротора 3 (Г, оп) пропорциональна углу л(модулятора 2,а точность срабатывания устройства защиты зависит только от точности генератора стабильной частоты, которая при использовании кварцевого генератора может иметь значение 10

-6

Угол Ьмежду остальными отверсти35 ями модулятора 2 выбирается меньше убегла, Изобретение позволяет упростить схему и использовать в ней стандартные элементы цифровой техники, котоРые обеспечивают высокую надежность работы устройства и не требуют никаких настроечных и подстроечных регулировок элементов схемы.

Кроме того, использование в схеме элементов цифровой техники и генератора стабильной частоты (кварцевый генератор) позволяет значительно повысить точность срабатывания устройства защиты.

Предлагаемое устройство защить1 предназначено для использования при серийном выпуске ультрацентрифуг с частотами вращения до 75 тыс. об/мин где защита от превышения скорости играет существенную роль в сохране55 нии центрифуги и ротора.

Это устройство не требует настройки при изготовлениии и эесплуатации и надежно в работе, что позволяет значительно снизить затраты и повы60 сить экономическую эффективность от использования как устройства защиты, так и ультрацентрифуги в целом.

Формула изобретения

Устройство для защиты ротора ультрацентрифуги, содержащее источник

766651

ИИПИ Заказ 704 3/4 аж 664 Подписное (Рцг. 2 света, мрдулятор, устанавливаемый на роторе центрифуги, фотоприемник, подключенный к формирователю, и двоичный, счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, г целью повышения точности и надежности срабатывания, оно снабжено триггером, один вход которого

5 связан с формирователем непосредственно, а другой вЂ” через логическую схему И и двоичный счетчик, причем выход триггера через дифференцирую ие цепочки и логические схемы ИЛИ и И соединен с приводом ультрацентрифуги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3636545, кл. 340-263, опублик. 1972 (прототип). филиал ППП Патент

r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для защиты ротора ультрацентрифуги

Похожие патенты:

Привод сепаратора // 735307

Центрифуга для очистки жидкости // 549175

Устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги // 529847

Тормозное устройство для сепарационныхбарабанов // 346843

Патент 332864 // 332864

Фрикционная передача // 294646

Центробежный аппарат для разделения суспензийна фракции // 219438

Центрифуга с двумя соосными валами, вращающимися с различной скоростью // 211404

Центробежный сепаратор для жидкости // 189754

Горизонтальная центрифуга непрерывного действия для обезвоживания мелкого материала (угля или руды) // 74779

Устройство для контроля предельно допустимой скорости вращения ротора центрифуги // 995886

Устройство для управления центрифугой // 1733107

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в схемах управления однофазными двигателями переменного тока в центрифугах, стиральных машинах и других агрегатах

Центробежный сепаратор // 2500481

Группа изобретений относится к центробежному сепаратору для сепарации твердых частиц из жидкой смеси и способу сепарирования твердых частиц из жидкой смеси. Центробежный сепаратор содержит тело ротора, которое имеет сепарирующую камеру со входом для жидкой смеси, по меньшей мере, один выход для жидкости, сепарированной из жидкой смеси, шламовый выход для сепарированных твердых частиц, шнековый транспортер, выполненный с возможностью вращения в теле ротора со скоростью, отличающейся от скорости вращения тела ротора для транспортировки сепарированных твердых частиц из сепарирующей камеры в направлении шламового выхода и из него, и приводное устройство, выполненное с возможностью вращения тела ротора и шнекового транспортера с их соответствующими скоростями. Сепаратор содержит блок управления, выполненный с возможностью управлять приводным устройством для вращения тела ротора с первой скоростью во время фазы сепарации и со второй скоростью, которая ниже первой скорости, во время фазы выгрузки частиц. Согласно способу сепарирования тело ротора приводят во вращение и подают смесь через вход в сепарирующую камеру, ограниченную телом ротора. После этого смесь приводят во вращение в сепарирующей камере, сепарируют жидкость от смеси и выгружают из первого выхода. Шнековый транспортер приводят во вращение в теле ротора вокруг оси вращения, транспортируют сепарированные частицы из сепарирующей камеры к шлаковому выходу и из него. При этом тело ротора приводят во вращение с первой скоростью во время фазы сепарирования и со второй скоростью, которая ниже первой скорости, во время фазы выгрузки частиц. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации и транспортировки твердых частиц из жидкой смеси из тела ротора. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

Центробежный концентратор // 2579160

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности, например, для переработки золотосодержащих руд и песков тонких классов. Технический результат - повышение надежности работы устройства. Центробежный концентратор имеет чашу с канавками. К днищу чаши одним концом подсоединен вал. Привод чаши закреплен на раме и сообщен с другим концом вала. Привод включает минимум один постоянный магнит с чередующимися полюсами и взаимодействующий с ним круглый ферромагнитный магнитомягкий элемент, ось которого совпадает с осью чаши и который обеспечивает неравномерное относительно полюсов постоянного магнита магнитное сопротивление при его повороте относительно полюсов постоянного магнита. При этом устройство имеет блок периодического реверса направления движения привода и обеспечено возможностью периодического знакопеременного изменения скорости вращения чаши таким образом, что возникает сдвиг приграничного к стенке слоя пульпы относительно верхних ее слоев и смещение пульпы относительно канавок чаши. 3 ил.

Центрифуга и способ контроля крутящего момента // 2581372

Группа изобретений относится к шнековой центрифуге и способу контроля крутящего момента на входном редукторном валу шнековой центрифуги. Шнековая центрифуга со сплошным ротором для переработки буровых шламов с вращающимся барабаном и с вращающимся шнеком имеет приводное устройство для приведения в движение барабана и шнека с приводным двигателем и с узлом редуктора для создания передаточного отношения между скоростями вращения барабана и шнека во время работы центрифуги. При этом входной редукторный вал узла редуктора жестко зафиксирован без возможности вращения посредством перегрузочного рычага, выполненного с возможностью изменения формы в случае перегрузки по крутящему моменту. Перегрузочный рычаг, удаленный радиально одним своим концом от оси вращения входного редукторного вала, соединен с возможностью отсоединения непосредственно с входным редукторным валом или с деталью, жестко соединенной без возможности вращения с входным редукторным валом. Способ контроля крутящего момента на входном редукторном валу шнековой центрифуги со сплошным ротором при очистке бурового шлама имеет следующие этапы: a) очистка бурового шлама, если крутящий момент шнековой центрифуги со сплошным ротором ниже первого предельного значения, b) изменение по меньшей мере одного рабочего параметра шнековой центрифуги со сплошным ротором, если крутящий момент достигает первого предельного значения или превышает его, c) отключение шнековой центрифуги со сплошным ротором, если крутящий момент достигает второго предельного значения или превышает его, и d) автоматическое или управляемое срабатывание защиты от перегрузки по крутящему моменту, если изменение крутящего момента во времени превышает предельное значение dM/dt. Техническим результатом является обеспечение защиты от перегрузки по крутящему моменту на неподвижном валу, а также обеспечение остановок центрифуги только в случае аварийной неисправности. 2 н.з. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.