Устройство для автоматическойпогрузки сыпучих грузов вдвижущиеся транспортные средства

 

Союз Советскид

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-sy (22) Заявлено 04. 11. 78 (21) 2681074/27-11 с присоединением заявки Ко (23) Приоритет

Опубликовано 230281 Бюллетень Мо 7 (51) м. кл.з

В 65 Q 67/22

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 86е..067 (088.8) Дата опубликования описания 23. 02. 81

В. B. Яснопольский, А. М. Дергунов, А. bi. Гапон;;..

В. В. Садовенко и В. К. Романенко, (72) Авторы изобретения и !

Киевский институт автоматики им. ХХЧ съез а КПСС

Министерства приборостроения, средств автоматизации...,. и систем управления СССР (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ПОГРУЗ КИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ

В ДВИЖУЩИЕСЯ ТРАНСПОРТНЫЕ

СРЕДСТВА

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочному оборудованию и может быть использовано для автоматической дозированной бункерной погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства, например железнодорожные вагоны.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматической погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства, содержащее загрузочный узел, блок весового контроля, включающий в себя датчик веса, соединенный со счетчиком весовых отклонений, датчик и регулятор скорости движения транспортных средств, блок управления и коммутатор.

В этом устройстве после загрузки транспортного средства, например, сравнивают с заданной величиной и при наличии разницы формируют сигнал на соответствующее изменение скорости движения вагонов $1) .

Однако поскольку упраэлениЕ скоростью основывается на информации, полученной по уже загруженному вагону, то любое изменение величины потока сыпучего материала при загрузке следующего вагона, а также любое изменение скорости по сравнению с заданной приводит -к увеличению погрешности дозирования. Кроме того, регулирование скорости движения транcIIopTHbIx средств в этом устройстве релейное двухпозиционное (".уменьшить скорость", "увеличить скорость"), что также значительно снижает скорость загрузки и, следовательнс, эффективность использования емкости транспортных средств. К тому же регулирование загрузки каждого последующего вагона по предыдущему не позволяет осуществлять регулирование загрузки составов с,раэнотипными вагонами, которые преимущественно используются на практике.

Цель изобретения — повышение точности загрузки и эффективности ксполь20 зования каждого транспортного средства в транспортной цепи.

Эта цель достигается тем, что устройство для .-втоматической погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства снабжено узлами отбора и досыпки груза, регуляторами и измерителями производительности отбора и досыпки груза, блоком задания, датчиком наличия транспортЗО ного средства под узлами отбора и

806579 досыпки груза, счетчиком транспортных средств и блоком распределения, а в блок весового контроля введены по количеству транспортных средств в транспортной цепи дополнительные счетчики весовых отклонений, регистры типов транспортных средств, анализаторы вида весовых отклонений, причем

ыходы счетчиков весовых отклонений, егистров типов транспортных средств, анализаторов вида весовых отклонений и счетчика транспортных средств подключены ко входам коммутатора„ выходы которого непосредственно и чере= блок задания подключены ко входам блока управления, другие входы которого соединены с выходами датчика 15 наличия, подключенного к счетчику транспсртных средств, датчика скорости, соединенного с регулятором скорости, и измерителей производительности отбора и досыпки груза, которые Щ связаны с блоком распределения и соответствующими регуляторами производительности отбора и досыпки груза, выходы блока управления подсоединены к регуляторам скорости.и производительности отбора и досыпкИ груза и блоку задания, выходы блока распределения связаны со входами счетчиков вЕсовых отклснений, а входы — с выходами счетчика транспортных средств.

Кроме того, блок задания включает B себя интегратор преобразователь кодов, сумматор, йереключатель и мнсжительно-делительный узел, причем входы интегратора, переключателя и множительно- делительного узла соединены с выходами блока управления, другие вхсды переключателя и входы преобразователя кодов соединены с выходами коммутатора, выход множительно-делительного узла соединен со 4Q вхоцом блока управления, выходы переключателя непосредственно, а выходы преобразователя кодов интегратора через сумматор и переключатель соединены со входом множительно-делительного узла.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для автоматичес;кой погрузки сыпучих грузов в дви. ;хущиеся .транспортные средства.

Выходы счетчика 8 транспортных средств подключены к управляющим входам коммутора 11, к коммутируемым входам которого подключены выходы реверсивных счетчиков 23.1 — 23. П весовых отклонений, регистров

24.1 — 24. и типов транспорт,ых срецств в транспортной цепи, анализаторов 25.1 — 25. и вида весовых отклонений. Счетные входы счетчиков

23.1 — 23.й подключены к выходам блока 7 распределения, управляющие входы которого подключены к выходам разрядов счетчика 8 транспортных средств, а переключаемые входы— к выходам измерителей 20 — 21 производительности отбора и досыпки. Выход 31 коммутатора 11 подключен непосредственно к блоку 13 управления, выходы 32 — ко входу преобразователя

26 кодов блока 12 задания, а выходы

33 через переключатель 29 — к множите..ьно-делительноь:у узлу 30 блока

12 задания. Выходы 26 преобразователя кодов и интегратора 28 через сумматор. 27 и переключатель 29 также подключены к множительно-делительному узлу 30, выход которого в свою очередь подключен к одному иэ информационных входов блока 13 управления.

В блоке 12 задания интегратор 28 функциональным входом подключен к выходу датчика 17 скорости, а входом сброса — к выходу датчика 10 наличия транспортных средств ° К информационным входам блока 13 управления подключены также выходы датчика 10, связанного со счетчиком 8 транспортных средств, датчика 17 скорости и измерителей 20, 21 производительности отбора и досыпки груза, которые.в свою очередь связаны с соответствующими регуляторами 14, 18, 19. Входы регуляторов 14, 18, 19 соединены с выходами блока 13 управления.

Устройство содержит загрузочный узел 1, например в виде одного бункера или ряда бункеров, узел 2 отбора груза, например роторного типа с привсдом 3, узел 4 досыпки (доэирую щий бункер) с приводом 5, блок 6 весового контроля, блок 7 распределе.ния, счетчик 8 трачспортных средств (вагонов ) 9.1-9. и в транспортной цепи (составе), датчик 10 наличия транспортного средства под узлами 60 отбора и досыпки груза, коммутатор

11, блок 12-задания, блок 13 управления, регулятор 14 скорости, связанный с приводом 15 маневрового механизма 16, датчик 17 скорости, регуля- о5 торы 18, 19 прои э водитель кости от- бора и досыпки груза, связанные соответственно с приводами 3, 5 узлов отбора и досыпки груза, и измерители 20, 21 производительности отбора и досыпки груза.

Блок 6 весового контроля включает в себя датчик веса (весы) 2?, установленный на рельсовом пути после пункта погрузки, а также по числу транспортных средств 9,1 — 9.ll в транспортной цепи реверсивные счетчики 23.1 — 23. и отклонений веса нетто каждого иэ транспортных средств относительно их норм загрузки, регистры 24.1 — 24. rl типов транспортных средств и анализаторы 25.1 — 25. Yi вида отклонений веса нетто от нормы загрузки.

Блок 12 задания содержит преобразователь 26 кодов, сумматор 27, интегратор 28, переключатель .29, множительно-делнтельный узел 30.

806579

Датчик 17 скорости движения тран- спортных средств может быть выполнен( импульсным или частотным, например в виде частотного тахогенератора, связанного с одной нз ведомых ос6й маневрового механизма 16 или же в виде радиолокационного измерителя скорости и т.д. Это позволяет упростить ряд.эелементов устройства. Например, множительно-делительный узел

ЗС может быть выполнен в виде управляемого делителя частоты, у которого частотный вход эквивалентен первому входу умножения, частотный. выход эквивалентен входу узла 30, а второй вход умножения и вход деления подключены Ко входам изменения коэффициента пересчета управляемого делителя частоты. Интегратор 28 и сумматор 27 могут быть реализованы на вычитывающем счетчике, у которого счетный вход эквивалентен входу интегратора 28, входы установки начального коца эквивалентны выходам преобразователя 26 кодов, а вход разрешения установки начального кода эквивалентен второму входу интегратора 28.

Датчик 10 наличия транспортных средств может бить выполнен на основе акустических, радиоизотопных, фотоэлектронных или других элементов, а зона его чувствительности должна быть совмещена с местом падения сы- . пучего груза в транспортное средство.

Измерители 20, 21 производительности отбора и досипки груза могут бытb выполнены как конвейерные весы с частотным выходом, установленные, например, на питателе-доз аторе узла досыпки или на конвейере роторного механизма узла отбора груза.

Блок 13 управления выполняет логические и переключательные функции, а также может содержать пороговые элементы, настроенные на величину пределов производительности, развиваемой приводами 3 и 5 узлов отбора и досыпки груза, и пределов скорости привода 15 маневрового механизма, Устройство работает следующим образом.

Транспортные средства 9.1 — 9. и транспортной цепи загружают под загрузочным узлом 1, и далее транспортная цепь перемещается в направлении, укаэанном стрелкой на чертеже. При этом вес каждого транспортного средства вагона фиксируется в процессе движения датчиком 22 веса, и в соответствующих элементах блока 6 весового контроля накапливается повагонная информация по мере прохождения транспортной цепи через датчик 22 веса.

При прохождении транспортного средства 9. 1 через датчик 22 .веса реверсивный счетчик 23. 1 фиксирует код абсолютного начального отклонения Ь Рн веса нетто транспортного средства относительно его нормы загрузки и зависимости от тига транспортного средства, код которого хранится в регистре 24.1 первого транспортного средства, а анализатор 25.1 вида весового отклонения классифицирует величину и знак отклонения (недогруз, перегруз, норма).

В процессе дальнейшего движения транспортной цепи транспортное средство 9.1 достигает зоны чувствительности датчика 10 наличия транспортных средств. Под влчянием сигнала с датчика 10 счетчик 8 транспортных средств устанавливается в состояние

"1", и тогда выходы его разрядов, подключенные к управляющим входам коммутатора 11, устанавливают его в такое состояние, при котором на его

2О выходе появляются сигналы, соответствующие информации о трайспортном средстве 9.1, т.е. подключаются выходы реверсивного счетчика 23.1 регистра 24.1 и анализатора 25.1. Циф25 розой код первой группы выходов 32 коммутатора 11, соответствующий вы-, ходу регистра 24.1 типа транспортного средства 9.1 с помощью преобразователя 26 кодов прЕобразуется в цифровой код, соответствующий длине L транспортного средства 9.1 между крайниьи точками его загрузки длина L определяется конструктивными параметрами трансг.>ртных средств в соответствии с их типами). Указанный цифровой код поступает <а один из входов сумматора 27. На второй вход сумматора 27 с интегратора 28 поступает величина, пропорциональная пути, пройденному транспортным средством после срабатывания датчика 10 наличия транспортных средств, т.е. на выходе сумматора 27 можно получить цифровой код, соответствуют щий длине 1 „- 5„V (t)dt, где VpP$ действительная скорость транспортно.го средства, с - время .незагруженной части транспортного средства. Цифро= вой код второй группы выходов 33 коммутатора 11 соответствует выходу ре 0 версивного счетчика 23.1 транспортного средства 9.1, т.е. величине начального недогруза (или перегрузаI

gp H< транспортного средства 9. 1, и совместно с. выходной величиной сум>5 матора 27 подается на переключающие входы переключателя.29. Третья группа выходов 31 коммутатора 11, несущая информацию о виде отклонения веса нетто транспортного средства 9,1, через блок 13 уг.равления подключает

40 соответствующий регулятор 18 или 19 производительности отбора или досыпки. Если, например, транспортное средство 9.1 имеет перегрузку, то блок 13 выдает на вход регулятора

65 18 заданное эьачение g „ производи806579

<«1„— J Qg„ ttI и ° о (3) тельности отбора. В простейшем слу» чае, если регулятор 18 или 19 отрабатывает заданное идеально, что обеспечивает равномерное распределение величины « Р «„ догружаемохо или отбираемого груза по длине Lj транспортного средства, величина Qэ заданной производительности может быть определена по формуле Р„

@з - g(<) — "(1)

L„ где Vp - действительная скорость движения транспортных средств, « .Рн-„— значение начального отклонения веса i -го транспортного средства от требуемого значения, 1„ --длина догружаемой части i-го транспортного средства, определяемая преобразователем 26 кодов .

Однако, поскольку элементам устройсгеа свойственно запаздывание„а регуляторы имеют ошибку между заданной

Яз„ % действительной Q э„ производительностью, то отбор и досыпка груза в соответствии с выражением (1) не устраняет накопления ошибок регулирования. Для исключения укаэанного недостатка в закон регулирования вводят интеграл поэтому в общем случае величпна заданной производительности определяется из выражения .4 Р„; -I6) „j<) d<

4; - У (ЦД1

О где Q (t) - действительная произt водительность. («- ) Д «величина характе

3" в ризующая текущее значение недогруза (или перегруза)

4 лР4 «

j V+(g) d g — текущее значение длио. ны недогруженной части транспортного средства.

Реализация выражения (2) производится блоком 12 задания. Однако функция блОка 12 шире, так как задание, вырабатываемое этим блоком, должно изменяться в зависимости от режима работы всего устройства.

Так, например, если задание производительности (}3, достигает предельных значений, нужно изменить режим работы устройства и задавать уже скорость V> движения транспортных средств в соответствии с выраженкем

Например, при большом перегрузе (недогрузе) 1 Р д, производительность

Q. „узлов отбора или досыпки устанавливают на максимальную величину, а скорость с помощью блока 12 задания устанавливают в соответствии с выражением (3).

Режим работы устройства в целом определяется б..оком 13 управления.

Выход блока 13 управления, подключенный ко входу 34 блока 12 задания, управляет переключением составляющих на входе переключателя 29 для реализации выражения (2} и (3) множительно-делительным узлом 30 в соответствии с режимом работы устройства. «% Прн этом на вход 3 блока 12 задания поступает из блока 13 управления величина Q от измерителей 20 или

21 или величина Чу от датчика 17 скорости движения транспортных2Q средств в зависимости от работы режима.

В первом режиме работы происходит регулирование производительности с помощью регуляторов 18, 19 при максимальном действительном значении скорости движения транспортных средств, во втором — регулирование скорости движения транспортных средств при максимальном де cTâительном значении производительности отбора или досыпки груза.

В выра : ениях (2) и (3) величина

6Р; =Ы, -J,Qy„ (t:) d r „т.е. величина текущего недогруза или перегруза

i - го транспорт ого средства, определяется блоком 6 весового контроля с помощью блока 7 распределения, который .под воздействием управляющего сигнала с выходов разрядов счетчика

8 транспортного средства подключает

4О выход включенного регулятора 18 или

19 к счетным входам того реверсивного счетчика весовых отключений, кс -бурый соответствует догружаемому в д ;-.ный момент транспортному средству. Так как, например,при отборе груза из транспортного средства 9.1 количество весовых импульсов, поступивших от измерителя 21 производительности отбора на вычитающий вход реверсивного счетчика 23.1, соответствует количеству сыпучего груза, отобранного иэ транспортного средства 9.1 узлом 2 отбора, то содержимое разрядов счетчика 23.1 соответствует величине AP<=hP„„—

55 - «„Й „(t)dñ. По мере отбора лишйего, 1 айпучего груза иэ транспортного средства 9. 1, содержимое разрядов счетчика уменьшается,и при достижении отклонением Р нулевого (или

$O допустимого) значения анализатор

25.1 вида вырабатывает сигнал "Норма", который через блок 13 управления отключает регулятор 18.

Таким образом, вес нетто транс65 портного средства после прохождения

806579

10 его под узлами отбора и досыпки соответствует норме его загрузки.

В процессе дальнейшего движения .транспортной цепи транспортное срецство 9.2 попадает в зону чувствительности датчика 10. При этом содержимое счетчика 8 транспортных средств увеличивается на единчцу и соответствует порядковому номеру

2. Коммутатор 11 подключает на свой вход информацию о транспортном средстве 9.2 со счетчика 23.2, регистра 24.2 и анализатора 25.2 блока 6 весового контроля, а блок 7 распределения подключает выход измерителя 21 производительности досыпки (при недогрузе) к суммирующему входу счетчика 23.2 весовых отклонений транспортного средства 9.2.

В процессе догрузки (досыпки, транспортного средства 9.2 блок 12 задания непрерывно вычисляет величину уставки регулятора 19 или регулятора

14 (в зависимости от режима работы устройства), обеспечивая равномерную досыпку 4Р2 пс длине L2 транспортного средства 9.2. При достижении в счетчике 23.2 нулевого или допустимого значения весового отклонения анализатор 25.2 вида весового отклонения транспортного средства

9.2 также вырабатывает сигнал "Нор-ма", регулятор 19 отключается, и поток сыпучего груза в транспортное средство 9.2 прекращается.

Аналогичным образом осуществляется отбор или досыпка в другие транспортные средства транспортной цепк.

Таким образом, устройство для автоматической погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства эа счет известных и новых блоков и узлов отбора и досыпки груза в указанной взаимосвязи позволяет полностью скомпенсировать перегруз или недогруз каждого транспортного средства в движущейся транспортной цепи в зависимости от его типа и, тем самым, значительно повысить точность загрузки и эффективность использования емкости каждого транспортного средства в транспортной цепи.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической погрузки сыпучих грузов в движущиеся транспортные средства, содержащее загрузочный узел, блок весового контроля, включающий в себя датчик веса, соединенный со счетчиком. весовых отклонений, датчик и регулятор скорости движения транспортных средств, блок управления и коммутатор, о т —, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности загрузки и эффективности использования каждого транспортного средства в транспортной цепи, оНо снабженс уэламк отбора и досыпки груза, регуляторами и измерителями производительности отбора и досыпки груза, блоком задания, датчиком наличия транспортного средства под узлами отбора и досыпки груза, счетчиком транспортных

10 средств и блоком распределения, а в блок весового контроля введены по количеству транспортных средств в транспортной цепи дополнительные счетчики весовых отклонений, регист15 ры типов транспортных средств, анализаторы вида весовых отклонений, причем выходы счетчиков весовых отклонений, регистров типов транспортных средств, анализаторов вида ве2О совых отклонений и счетчики транспор.тных средств подключены ко входам коммутатора, выходы которого непосредственно и через блок задания подключены ко входам блока управления, другие входы которого соедннены с выходами датчика наличия, подключенного к счетчику транспортных средств, датчика скорости, соединенного с регулятором скорости, и измерителей производительности отбора и досыпки груза, которые связаны с блоком распределения и соответствующими регуляторами производительности отбора и досыпки груза, выходы блока управления подсоединены к регуляторам ско35 рости и производительности отбора и досыпки груза и блоху эадания, выходы блока распределения связаны со входами счетмкков весовых отклонений, а входы — с выходаьи счетчика тран4О спортных средств.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок задания включает в себя интегратор, преобразователь кодов, сумматор, переключатель и множительно-делительный узел, причем входы интегратора, переключателя и множительно-делительного узла соединены с выходами блока управления, другие входы переключателя и входы .преобразователя кодов соединены с выходами коммутатора, выход множительно-делительного узла соединен со входом блока управления, выходы переключателя непосредственно, а выходы преобразователя кодов

55 и интегратора через сумматор и переключатель соединены со входом множительно-делительного узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 347264, кл. В 65 G 67/00, 30.06.70 (прототип).

806579

Составитель В. Яснопольский

Редактор Т. Кугрьыева Техред Н.Келушак Корректор О. Билак

Эаказ 156/35 Тираж 853 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4