Устройство для моделирования процесса движения вязких материалов в червячных машинах

 

О п И С А Н И Е (11769570

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советский

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.01.79 (21) 2708999/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.

С 06G 7/75

Государственный комитет

СС,СР (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 681,333 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения А. В. Бронфенбренер, Б. И. Олеринский, И. С. Рывкина, Т. К. Сазонова, Д. А. Бережненко и В. Г. Смирнов (71) Заявитель (Ф (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕСС .

ДВИЖЕНИЯ ВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ В ЧЕРВЯЧНЫХ1 " зО":-, „ т < ..,Мб Т .

МАШИНАХ

Изобретение относится к области электрического моделирования процессов движения вязких материалов в червячных машинах.

Известно устройство для моделирования 5 процесса образования активных центров полимеризации (1), содержащее интеграторы, блоки умножения на переменный коэффициент и сумматоры. Устройство работает по алгоритму, не отражающему закономер- 10 ностей процессов движения вязких материалов в червячных машинах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (21, предназначенное для электрического моде- 15 лирования процессов полимеризации. Оно содержит интеграторы, блоки умножения на переменный коэффициент и блок деления.

Устройство не отражает при работе некоторые закономерности процессов движения вязких материалов в червячных машинах.

Целью изобретения является получение статических и динамических характеристик процессов движения вязких материалов в червячных машинах, т. е. расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем три интегратора, три блока умножения на переменный коэффициент, блок деления переменных, первый 30 вход первого интегратора является первым входом устройства, выход первого интегратора соединен с первым входом блока деления переменных, выход первого интегратора подключен к первым входам первого и второго блоков умножения на переменный коэффициент. Второй вход первого блока умножения на переменный коэффициент является вторым входом устройства, второй вход второго блока умножения на переменный коэффициент подключен к выходу блока деления переменных, второй вход кото.рого соединен с выходом второго интегратора, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго блоков умножения на переменный коэффициент соответственно. Третий вход второго интегратора соединен с выходом третьего интегратора и является первым выходом устройства. Первый вход третьего интегратора соединен с выходом блока деления переменных, второй вход третьего интегратора соединен с выходом третьего блока умножения на переменный коэффициент, первый вход которого является третьим входом устройства, второй вход третьего блока умножения на переменный коэффициент соединен с первым выходом устройства, второй вход первого интегратора соединен с выходом третьего блока умножения на перемен769570 ный коэффициент, выход первого интегратора является вторым выходом устройства.

Функциональная схема устройства показана на чертеже.

Устройство содержит интеграторы 1, 2, 3, блоки умножения на переменный коэффициент 4, 5, б и блок деления переменных 7.

На три входные клеммы, а с них на входы интегратора 1 и блоков умножения 4 и б подаются напряжения, пропорциональные расходу материала на входе в машину GÄ.Ä частоте вращения червячного вала в и сопротивлению К выгрузного устройства. На второй вход интегратора 1 с выхода блока умножения б подается напряжение, пропорциональное расходу материала на выходе из машины. На второй вход блока умножения б с выхода интегратора 3 подается напряжение, пропорциональное давлению материала перед выгрузным устройством. Напряжение на выходе интегратора 1, имитирующее величину заполнения машины материалом, подается на второй вход блока умножения 4 и первый вход блока умножения

5. На второй вход блока умножения 5 подается с выхода блока деления 7 напряжение, пропорциональное скорости движения материала в машине. На входы интегратора 2 подаются: с выхода блока умножения

5 — напряжение, пропорциональное силе вязкого сдвига, с выхода блока умножения

4 — напряжение, пропорциональное силе трения материала о поверхность червяка и цилиндра, с выхода интегратора 3 — напряжение, пропорциональное силе противодавления. На вход делимого блока деления 7 с выхода интегратора 2 подается напряжение, пропорциональное моменту количества движения материала, на вход делителя— напряжение с выхода интегратора 1, пропорциональное величине заполнения машины материалом. На входы интегратора 3 подаются; с выхода блока умножения б— напряжение, пропорциональное расходу материала на выходе из машины, с выхода блока деления 7 — напряжение, пропорциональное текущему значению расхода материала в машине. Выходные клеммы устройства соединены с выходами интеграторов 1 и 3.

Таким образом, íа входные клеммы устройства подаются напряжения, пропорциональные расходу материала на выходе в машину G», частоте вращения червячного вала а и сопротивлению 7(выгрузного устройства, а с выходных клемм снимаются напряжения, пропорциональные величине l заполнения машины материалом и давлению Р материала перед выгрузным устройством.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, необходимо снять статические и динамические характеристики по каналам «частота вращения — величина заполнения» и «частота вращения — давление

3:3

Ы перед выгрузным устройством». Убедившись, что значения всех напряжений не изменяются во времени, т. е. что в устройстве не протекает переходный процесс, изменим (например, увеличим) напряжение 0). При этом напряжение на выходе блока умножения 4 безыперционно возрастает на такун же величину. Напряжение на выходе интегратора 2, охваченного обратной связью через блок деления 7 и блок умножения 5 также возрастает. Выходной сигнал интегратора 3, ооладающего большим коэффициентом усиления, возрастает настолько быстро, что разность между напряжениями, поступающими с выхода блока деления 7 (расход материала до выгрузпого устройства) и с выхода блока умножения б (расход материала после выгрузного устройства), в переходном режиме практически равна нулю.

Напряжение б„на входной клемме остается неизменным, напряжение на выходе блока умножения б возрастает, а напряжение на выходе интегратора 1 начинает падать. Аналогично начинает снижаться напряжение на выходе блоков умножения 4 и 5 и т. д.

Конечным результатом будет выравнивание напряжений G,x на входной клемме, на выходах блока деления 7 и блока умножения б, имитирующих расходы материала на входе В машину, В самой машине и па Выходе из выгрузпого устройства. При этом напряжение на выходе интегратора 1 снизится, что имитирует уменьшение величины заполнения машины при увеличенной скорости вращения червяка. Напряжение на выходе интегрального усилителя 3 вернется к прежнему значению, что соответствует прежнему значешпо давления в новом статическом режиме работы машины.

Таким образом, устройство показывает, что при увеличении частоты вращения в переходном режиме меняются все параметры червячной машины — производительность, давление и величина заполнения. По окончании переходного процесса производительность и давление возвращаются к прежним значениям, а величина заполнения принимает новое, уменьшенное значение, что соответствует физической картине процесса.

Аналогично можно снять и другие характеристики при воздействии на расход материала па входе в машину и при воздействии па сопротивление выгрузного устройства.

Применение устройства позволяет рассчитывать параметры работы червячной машины (частоту вращения червяка и сопротивлсшге выгрузного устройства) при изменении производительности технологической линии, в которую входит червячная машина, или при изменении физико-механических свойств перерабатываемого материала.

Кроме того, устройство позволяет выбрать оптимальный режим работы червяч769570

Формула изобретения

Составитель Л. Терехов

Редактор Л. Утехина

Корректор Е. Жаворонкова, Техред И. Пенчко

Заказ 2401/10 Изд, № 493 Тираж 772 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 ной машины, обеспечивающий заданное качество перерабатываемого продукта при минимальных энергозатратах.

Устройство для моделирования процесса движения вязких материалов в червячных машинах, содержащее три интегратора, три блока умножения на .переменный коэффициент и блок деления переменных, первый вход первого интегратора является первым входом устройства, выход первого интегратора соединен с первым входом блока деления переменных, о т л и ч а ю щ е е с я тем,,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения статических и динамических характеристик процесса, в нем выход первого интегратора подключен к первым входам первого и второго блоков умножения на переменный коэффициент, второй вход первого блока умножения на переменный коэффициент является вторым входом устройства, второй вход второго блока умножения на переменный коэффициент подключен к выходу блока деления переменных, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго блоковумножения на переменный коэффициент соответственно, третий вход второго интегратора соединен с выходом третьего интегратора и является первым выходом устройства, первый вход третьего интегратора соединен с выходом блока деления переменных, второй вход третьего интегратора соединен с выходом третьего блока умножения на переменный коэффициент, первый вход которого является третьим входом устройства, второй вход третьего блока умножения на переменный коэффициент соединен с первым выходом устройства, второй вход первого интегратора соединен с выходом третьего блока уйножен11я на пе.ременный коэффициент, выход первого ин20 тегратора является вторым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 402884, кл. G 06G 7/48, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 595747, кл, G 06G 7/75, 1973 (прототип).