Способ управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Социапмстических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая влено 09. 01. 80 (21) 2868758/29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82 ° Бюллетень Рй 6

Дата опубликования описания 15.02.82 ()905786 (53)M. Кл.

G 01 N 33/38

ЗЬеудерстеае» б1 кеиитет

СССР ао делам изобретений я еткрытнй (53) УДК666.9, .017.620:17 (088.8) Ю.А.Пушкарев, Н.М.Караваева, А.А.Полтавцев, А.В.Домбровский и H.Ï.Ñàæíåâ (72) Авторы изобретения (Калининский ордена Трудового Красного знамени политехнический институт и Государственный научноисследовательский и проектный институт- силикатного бетона автоклавного твердения 1 (71) Заявители

{54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ

ПРИ ВИБРОУДАРНОМ ФОРМОВАНИИ ЯЧЕИСТОБЕТОННЫХ

СМЕСЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано на предприятиях строительной индустрии, изготавливающих изделия из ячеистого бетона с применением вибрационных воздействий на стадии формования.

Известен способ управления режимам виброформования ячеистобетонной смеси путем изменения интенсивности вибрации по величине вязкости смеси и поддержанная последней в заданном диапазоне (11.

Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет получить готовую продукцию высокого качества, так как управление ведется без учета процесса газовыделения и схватывания.

Наиболее близким но технической сущнбсти является способ управления процессом структурообразования при виброударном формировании ячеистобетонной смеси, включаю" щий определение скорости схватываний скорости изменения высоты подьема смеси, управление режимом виброударных воздействий и определение моментов включения и отключения

3 вибратора (21..

Известное устройство управления процессом структурообраэования при виброударном формировании ячеис10 тобетонных смесей включающее датЭ чик высоты подъема смеси, который соединен с первым нормирующим преобразователем, первый выход которого подключен к первому блоку дифференцирования, первый выход блока дифференцирования соединен с первым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения через аналоговый регулирующий блок и блок управления подключен к исполнительному механизму изменения режима виброударных воздействий, регулирующий релейный

905786

3 блок, подключенный к блоку управления с исполнительным механизмом включения — выключения вибрации, второй нормирующий преобразователь, второй блок дифференцирования, подключенный к первому входу второго блока деления, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения (3j.

В этом устройстве о параметре 0 структурообразования, как гидратационное схватывание, судят по количеству выделившегося тепла — температуре, смеси, которая полностьи не отражает физико-химические процессы схватывания. Кроме того, поддержание постоянным отношения скорости схватывания к скорости вспучивания, используемое в известном способе, не обеспечивает синхронизма в щ одновременном задержании процессов газовыделения и схватывания. Поэтому ,данный способ не может обеспечить требуемое качество готовой продукции.

Цель изобретения — повышение качества продукции.

Цель достигается тем, что согласно способу управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающем определение скорости схватывания, скорости, изменения высоты подъема смеси, управление режимом

ыиброударных воздействий и определение моментов включения и отключения вибратора, дополнительно измеряют начальный уровень смеси, задают конеч40 ное значение высоты вспучивания смеси и конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, определяют разность между заданным и текущим значениями высоты вспучивания, на основе которой

- 45 вычисляют время окончания процесса вспучивания при данной скорости изменения высоты подъема смеси, определяют разность между заданным и текущим значениями сигналов, характеризующих процесс схватывания, на основе которых вычисляют время окончания процесса схватывания при данной скорости схватывания, причем управление режимом виброударных воздействий осуществляют по сигналу сравнения вычисленных времен окончания процессов вспучивания и схватывания, а момент

4 включения вибратора определяют после заливки смеси в форму по начальному уровнь смеси и момент отклкчения вибратора — по достижении смеси заданной конечной высоты вспучивания или по установлению значения скорости изменения высоты подъема смеси, равного нулю.

Устройство для управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающее датчик высоты подьема смеси, который соединен с первым нормирующим преобразователем, первый выход которого подключен к первому блоку дифференцирования, первый выход блока дифференцирования соединен с первым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения через аналоговый регулирующий блок и блок управления подключен к исполнительному механизму изменения режи.ма виброударных воздействий, регулирующии релейныи блок, подключенныи к блоку управления с исполнительным механизмом включения — выключения вибрации, второй нормирующий преобразователь, второй блок дифференцирования, подключенный к первому входу второго блока деления, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, снабжено емкостным датчиком и корректирующим блоком, блоками алгебраического суммирования, блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, блоком задания конечного значения электрической емкости и логическим элементом ИЛИ, причем второй выход первого нормирующего преобразователя соединеи с первым входом первого блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, первый выход — со вторым входом первого блока деления, емкостной датчик через второй нормирующий преобразователь соединен с первым входом корректирующего блока, второй вход которого соединен с третьим выходом первого нормирующего преобразователя, один выход корректирующего блока соединен со входом второго блока дифференцирования, а другой выход соединен с первым входом второ) о блока алгеб905786 раического суммирования, второй вход которого соединен с блоком задания конечного значения электрической емкости, выход второго блока алгебраического суммирования соединен со вторым входом второго блока деления, четвертый выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым входом регулирующего релейного блока, второй вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, первый вход которого соединен со вторым выходом первого блока алгебраического суммирования, а второй вход — со вторым выходом первого блока дифференцирования.

На чертеже изображена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для осуществления способа состоит из формы 1 с ячеистобетонной смесью, датчика 2 высоты вспучивания смеси, емкостного датчика 3, нормирующих преобразователей 4 и 5, корректирующего блока 6, блоков 7 и 8 дифференцирования, блока 9 задания конечного значения высоты вспучивания смеси, блока 10 задания конечного значения электрической емкости, блоков 11 и 12 алгебраического суммирования, блоков

13 и 14 деления, элемента 15 сравнения, аналогового регулирующего блока 16, блока 17 управления, исполнительного механизма )8, виброударной площадки 19, логического элемента

20 ИЛИ, регулирующего релейного блока 21, управляющего блока 22.

Устройство работает следующим образом.

Ъ

В форму 1 с ячеистобетонной смесью устанавливают датчик 2 высоты вспучивания смеси и емкостной датчик 3, который контролирует процесс гидратационного схватывания. Сигналы с датчиков 2 и 3 поступают в нормирующие преобразователи 4 и 5, где преобразуются в унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА. Выход нормирующего преобразователя 5 соединен с блоком коррекции 6, на второй вход которого подают сигнал с выхода нормирующего нреобразователя 4. В блоке 6 осуществляется коррек ция сигнала емкостного датчика на процесс газообразования в смеси, который также оказывает влияние на изменение величины электрической ем6 кости. Скорректированный сигнал подается в блок 8. дифференцирования и блок 12 алгебраического суммирования, на второй вход которого поступает сигнал с блока 10 задания конечного значения электрической емкости С . Конечное значение (заданное) электрической емкости зависит от величины расчетной активности смеси. !

О В блоке 12 вычисляется разность между заданным значением электрической емкости С и истинным С; в данный момент времени t<, т. е. С -С . Выход блока )2 алгебраического сумми-!

5 рования соединен со входом блока 14 деления, на второй вход которого поступает, сигнал с блока 8 дифференцирования, где определяется скорость процесса схватывания в данный момент

20 времени t . В блоке !4 выполняется

) операция деления сигнала блока 12 алгебраического суммирования на сигнал блока 8, пропорциональный скорости схватывания смеси. На выходе блока )4 деления сигнал, пропорциональный времени окончания процесса схватывания t < при данной скорости схватывания. Выход нормирующего преобразователя 4 соединен также со вхоЗО дом блока 7 дифференцирования и входом блока ll алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с блоком 9 задания конечной вы. соты вспучивания hq. Заданное значение высоты вспучивания h устанавливается в зависимости от требуемой по технологии высоты формируемого массива. В блоке 11 вычисляется разность между заданной h и истинной

40 Ь в данный момент времени С высотой вспучивания ячеистобетонной смеси. Сигнал с блока 11 алгебраического суммирования, пропорциональный разности сигналов h -h поступает

i1

4> в блок 13 деления. На второи вход блока 13 подается сигнал, пропорциональный скорости вспучивания смеси, с выхода блока 7 дифференцирования °

B блоке 13 выполняется операция деления сигнала блока 11 алгебраического суммирования на сигнал блока

7 дифференцирования. На выходе блока

13 сигнал, пропорциональный времени окончания процесса вспучивания t при данной скорости вспучивания. В элементе 15 сравниваются сигналы блоков 13 и 14.

Разностный унифицирбванный сигнал с элемента 15 сравнения поступа9057 ет на вход аналогового регулирующего блока 16 который посредством блока 17 управления и исполнительного механизма 18 изменения режима виброударных воздействий производит регулирование режима работы виброударной площадки 19.

Включение виброударной площадки

19 осуществляется по сигналу о начальном уровне смеси в форме 1 после 16 заливки, поступающему с выхода нормирующего преобразователя 4, в регулирующий релейный блок 21 и далее в управляющий блок 22 с механизмом включения и выключения виброударных 15 воздействий, Отключение виброударной площадки

19 осуществляется по сигналу, поступающему в регулирующий релеиный блок

21 через логический элемент 20 ИЛИ 20 либо иэ блока 11 алгебраического сум-. мирования о достижении высоты вспучивания заданного значения, либо иэ блока 7 дифференцирования об установившейся скорости вспучивания смеси, равной нулю.

Способ заключается s следующем.

Перед началом формования иэделий в блоке 10 устанавливают заданное значение сигнала, соответствующее Зб окончанию процесса схватывания С, а в блоке 9 устанавливают заданную высоту вспучивайия ячеистобетонной смеси hS.

После выгрузки.в форму ячеистобетонной смеси в нее помещают дат- . чик для контроля за процессом газовыделения — уровнемер 2 и датчик для контроля процесса схватывания — емкостной датчик 3. В нормирующих Щ преобразователях 4 и 5 сигналы преобразуют в унифицированные 0-5 мА.

В блоке 8 дифференцирования определяют скорость процесса схватывания, а в блоке 12 алгебраического суммирования определяют разность между заданным значением сигнала, характеризующим процесс схватывания, и истинным в данный момент времени.

В блоке 14 путем деления выход. ного сигнала блока 11, пропорциональ-. ного разности С -С, на выходной сигнал блока 8,йропорциональный скорости схватывания V> вычисляют время окончания процесса схватывания при данной скорости схватывайия Ъ" С

" 1ы-—

Cg

Б блоке 7 дифференцирования определяют скорость вспучивания смеси

86 8

V а в блоке 11 алгебраического суммирования вычисляют разность между заданной высотой вспучивания h> и истинной h в данный момент вре1 мени.

В блоке 13 путем деления выходного сигнала блока 11 пропорционального разности h -h l, на выходной сигнал блока 7, пропорциональный скорости вспучивания смеси Ч„1, вычисляют время окончания процесса вспучивания t q, при данной скорости н" ф1 вспучивания V>, т,е, Известно, что для получения готовой продукции высокого качества необходимо, чтобы процессы газовыделения (вспучивания ) и схватывания заканчивались одновременно. Поэтому на выходе элемента 15 где сравнивают время окончания процесса схватывания и рпфи данной скорости схватывания Vg,„ и время окончания процесса вспучивания t q при данной скорости вспучивания Vql будет сигнал, пропорциональный времени рас,согласования процессов газовыделения (вспучивания) и схватывания.

Сигнал рассогласования с элемента

15 поступает на вход регулирующего блока 16, на выходе которого форми- руется сигнал, управляющий режимом виброударных воздействий, направляя процесс структурообразования в желаемом направлении.

Виброударная установка включается после заливки формы смесью по достижении начального .уровня, а выключается при достижении уровня смеси заданного значения либо по установивф шемуся значению скорости изменения высоты вспучивания, равному нулю.

Таким образом, определяя в каждый момент времени время окончания процессов газовыделения (вспучивайия) и схватывания при данных условиях протекания процесса структурообраэования, можно иутем изменения интенсивности виброударных воздействий налравить процесс структурообразования так, чтобы газовьщеление (вснучивание) и схватывание смеси заканчивались одновременно. о

Если же из-за качества сырьевых материалов невозможно обеспечить одновременность окончания процессов газовыделения (вспучивания) и схватывания, то система стремится минимизировать

90578п

10 ошибку в рассогласовании этих процессов.

Внедрение предлагаемого способа управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей и устройства для его осуществления на предприятиях промышленности строительных материалов, изготавливающих изделия из ячеистого бетона по виброударной тех- 16 нологии,позволяет усовершенствовать процесс формования, вести его в оптимальном режиме и получать готовую продукцию более высокого качества.

1S

Годовой экономический эффект от внедрения способа управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей и устройства для его осуществления около 25 тыс. руб. по заводу с производительностью 120 тыс. м о ячеистого бетона в год.

2S

Формула изобретения

1. Способ управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающий определение скорости схватывания, скорости изменения высоты подъема смеси, управление режимом виброударных воздействий и определение моментов включения и отключения вибратора, о т л и ч a— ю шийся тем, что, с целью повышения качества продукции, дополнительно измеряют начальный уровень смеси, задают конечное значение высоты вспучивания смеси и конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, определяют разность между заданным и текущим значениями высоты вспучивания, на основе которой вычисляют время окончания процесса вспучивания при данной скорости изменения высоты подъема смеси, определяют разность между заданным и текущим

S0 значениями сигналов, характеризующих процесс схватывания, на основе которых вычисляют время окончания процесса схватывания при данной скорости схватывания, причем управление режимом виброударных воздействий осуществляют по сигналу сравнения вычисленных времен окончания процессов вспучивания и схватывания, а момент включения вибратора определяют после заливки смеси в форму по начальному уровню смеси и момент отключения вибратора — по достижении смеси заданной конечной высоты вспучивания или по установлению значения скорости изменения высоты подъема смеси, равного нулю.

2. Устройство для управления про- цессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонных смесей, включающее датчик высоты .подъем смеси, который соединен с первым нормирунлцим преобразователем, первый выход которого подключен к первому блоку дифференцирования, первый выход блока .дифференцирования сов динен с первым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента сравнения через аналоговый регулирующий блок и блок управления подключен к исполнитель-ному механизму изменения режима виброударных воздействий, регулирующий релейный блок, подключенный к блоку управления с исполнительным механизмом включения — выключения вибрации, второй нормирующий преобразователь, второй блок дифференцирования, подключенный к первому входу второго блока деления, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено емкостным датчиком и корректирующим блоком, блоками алгебраического суммирования, о блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, блоком задания конечного значения электрической емкости и логическим элементом ИЛИ, причем второй выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым вхо" дом первого блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с блоком задания конечной высоты вспучивания смеси, первый выход — со вторым входом первого будка деления, емкостной датчик через второй нормирукиций преобразователь соединен с первым входом корректирующего блока, второй вход которого соединен с третьим выходом первого нормирующего преобразователя, один вы ход корректирующего блока соединен со входом второго блока дифференцирования, а другой выход соединен с первым входом второго блока алгебраического суммирования, второй вход

11 905786 12 которого соединен с блоком задания суммирования, а второй вход — со конечного значения электрической ем- вторым выходом первого блока диффекости, выход второго блока алгебра- ренцирования. ического суммирования соединен со Источники информации, вторым входом второго блока деления, . принятые во внимание при экспертизе четвертый выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым 1. Авторское свидетельство СССР входом регулирующего релейного блока, 11 314140, кл. G Ol и 33/38, 1968. второй вход которого соединен с выхо-, 2. Авторское свидетельство СССР дом логического элемента ИЛИ, первый 10 Ф 458815, кл. G 05 0 19/12, 1970. вход которого соединен со вторым вы- 3. Авторское свидетельство СССР ходом первого блока алгебраического . и 442059, кл. В 28 В I/08, 1970.

Составитель В.Алекперов

Редактор Л.Плисак Техред N. Надь Корректор А.11з ятко

Заказ 357/63 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

О

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4