close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5215

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5215
(13) C1
(19)
7
(51) B 02C 25/00
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-СМЕСИТЕЛЬ БАРАБАННЫЙ
(21) Номер заявки: a 19980280
(22) 1998.03.23
(46) 2003.06.30
(71) Заявитель: Арендное научно-производственное объединение "Жилкоммунтехника" (BY)
(72) Авторы: Панасюк Анатолий Иванович;
Капустин Владимир Николаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Арендное научнопроизводственное объединение "Жилкоммунтехника" (BY)
BY 5215 C1
(57)
Измельчитель-смеситель барабанный, содержащий наклонный многогранный барабан
с ножами-лопатками на внутренних стенках, загрузочно-разгрузочным люком, крышкой и
двумя горизонтальными полыми консольно-фланцевыми валами, установленными в
опорных подшипниках на стойках рамы, рабочий вал с дисковыми ножами, установленный на подшипниках в полостях консольно-фланцевых валов барабана, контейнер для выгрузки в него смеси из барабана, привод, содержащий электродвигатель, вал которого
через ременную передачу соединен с рабочим валом с дисковыми ножами и через редуктор и зубчатую передачу - с одним из консольно-фланцевых валов барабана, и силовой
блок системы управления, первый вход которого соединен с кнопкой ПУСК, второй
вход - с кнопкой СТОП, а выход - с приводом, отличающийся тем, что барабан снабжен
датчиками расположения люка в пункте ЗАГРУЗКА и пункте РАЗГРУЗКА, размещенными на одной из стоек рамы соответственно вверху и внизу, и воздействующим элементом,
Фиг. 1
BY 5215 C1
закрепленным на другом консольно-фланцевом валу и взаимодействующим с упомянутыми датчиками, сигнализатором вращения груженого барабана и измельчения материала,
сигнализатором перемещения люка порожнего барабана из пункта ЗАГРУЗКА в пункт
РАЗГРУЗКА, сигнализатором электродинамического торможения привода барабана, электродинамическим тормозом в виде диодно-тиристорного выпрямителя постоянного тока и
программно-временным блоком, при этом в программно-временном блоке первый вход
соединен с первым выходом силового блока и пусковым входом привода, второй вход - с
датчиком расположения люка в пункте ЗАГРУЗКА и третьим входом силового блока, третий вход - со вторым выходом силового блока и сигнализатором вращения груженого барабана и измельчения материала, четвертый вход - с датчиком расположения люка
барабана в пункте РАЗГРУЗКА и четвертым входом силового блока, пятый вход - с третьим выходом силового блока и сигнализатором перемещения люка порожнего барабана из
пункта РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА, первый выход - с пятым входом силового блока,
второй выход - с шестым входом силового блока, третий выход - с сигнализатором электродинамического торможения привода барабана и входом электродинамического тормоза, выход которого соединен с тормозным входом привода барабана, при этом привод
выполнен в виде электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором, силовой блок включает в себя пять элементов И, три элемента ИЛИ и три элемента ИЛИ-НЕ,
причем первый вход силового блока соединен с первыми входами третьего и пятого элементов И, второй вход силового блока соединен с первыми входами первого, второго и
третьего элементов ИЛИ-НЕ, третий вход силового блока соединен со вторым входом
третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, четвертый вход силового блока соединен со вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, пятый вход силового блока
соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, шестой вход силового блока соединен со вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, первый выход силового блока соединен с
выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента
ИЛИ, второй выход силового блока соединен с первым входом первого элемента ИЛИ,
вторым входом второго элемента ИЛИ, третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента
ИЛИ, а второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий выход силового блока соединен со вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, третьим
входом второго элемента ИЛИ-НЕ и выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а второй вход соединен с выходом
третьего элемента ИЛИ-НЕ, программно-временной блок включает в себя семь элементов
И, шесть элементов ИЛИ, элемент НЕ, элемент временной задержки длительности t1 измельчения материала, элемент временной задержки длительности t2 инерционного выбега
груженого барабана, элемент временной задержки длительности t3 торможения и элемент
временной задержки длительности t4 инерционного выбега порожнего барабана, причем
первый вход программно-временного блока соединен с первым входом первого элемента
И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход первого
элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через элемент временной
задержки длительности t1 измельчения материала соединен с первым входом второго
элемента И, второй вход программно-временного блока соединен с первыми входами
шестого элемента ИЛИ и седьмого элемента И, а также через элемент НЕ соединен со
вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход программно-временного блока соединен с третьим входом первого элемента И, первым входом третьего элемента И и первым
входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, четвертый вход программно-временного блока соединен со вторым входом второго элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с
первым входом пятого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с первым
2
BY 5215 C1
входом второго элемента ИЛИ, пятый вход программно-временного блока соединен со
вторым входом четвертого элемента ИЛИ и первым входом шестого элемента И, второй
вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, а выход шестого элемента И
соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом шестого элемента
ИЛИ и через элемент временной задержки длительности t4 инерционного выбега порожнего барабана соединен со вторым входом седьмого элемента И, первый выход программно-временного блока соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого
соединен с выходом третьего элемента И, вторым входом второго элемента ИЛИ и через
элемент временной задержки длительности t2 инерционного выбега груженого барабана
соединен со вторым входом четвертого элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом третьего элемента И, второй выход программно-временного
блока соединен с выходом элемента временной задержки длительности t3 торможения,
третий выход программно-временного блока соединен с выходом пятого элемента И, входом элемента временной задержки длительности t3 торможения и вторым входом пятого
элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, а выход
пятого элемента ИЛИ соединен со вторым входом пятого элемента И, а электродинамический тормоз содержит два тиристора, цепь управляющего электрода каждого из которых
содержит последовательно соединенные резистор и диод, причем входы тиристоров и
входы диодов соответствующих управляющих электродов подключены к разным двум
фазам трехфазного источника переменного тока привода через исполнительные замыкающие контакты выходного пятого элемента И программно-временного блока, а выходы
тиристоров подключены к тормозному входу привода и зажиму одной из трех обмоток
статора электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором, причем эта обмотка и вторая обмотка статора через исполнительные замыкающие контакты выходного
первого элемента И силового блока подключены также к разным двум фазам трехфазного
источника переменного тока, к которым подключены входы тиристоров и входы диодов
соответствующих управляющих электродов, а третья обмотка статора подключена непосредственно к третьей свободной фазе трехфазного источника переменного тока через параллельно соединенные между собой исполнительные замыкающие контакты выходного
первого элемента И силового блока и выходного пятого элемента И программновременного блока.
(56)
BY 950045 A, 1995.
SU 1680327 A1, 1991.
RU 2086304 C1, 1997.
US 5207390 A, 1993.
Изобретение относится к оборудованию для измельчения производственных отходов,
например кусков старых снятых рубероидных ковров кровли.
Известно устройство для измельчения, содержащее вертикально стоящий барабанный
корпус с неподвижными ножами-направляющими на его внутренних стенках и вращающиеся ножи, размещенные на вертикальном валу [1].
Недостатком этого устройства является вертикальное положение стационарного цилиндрического барабана и вращающегося вала с ножами, что не позволяет эффективно
измельчать в нем производственные отходы в сухом состоянии, а осуществляется этот
процесс только в воде.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измельчительсмеситель барабанный, содержащий наклонный многогранный барабан с ножами-лопатками на внутренних стенках, загрузочно-разгрузочным люком, крышкой и горизонтальными полыми консольно-фланцевыми валами, установленными в опорных подшипниках
3
BY 5215 C1
на стойках рамы; рабочий вал с дисковыми ножами, установленный на подшипниках в
полостях горизонтальных консольно-фланцевых валов; контейнер для выгрузки в него
смеси из барабана привод, состоящий из электродвигателя, вал которого через ременную
передачу соединен с рабочим валом и через редуктор и зубчатую передачу - с консольнофланцевым валом барабана; и силовой блок системы управления, первый вход которого
соединен с кнопкой ПУСК, второй вход - с кнопкой СТОП, а выход - с приводом [2].
Однако данное устройство тоже имеет определенные недостатки.
Во-первых, из-за отсутствия средств точного останова барабана оператор вынужден
интуитивно многократно осуществлять включение и отключение привода, прежде чем остановит люк напротив пункта ЗАГРУЗКА или пункта РАЗГРУЗКА, в результате чего усложняются условия обслуживания и значительно увеличиваются потери времени, что
повышает трудоемкость и снижает производительность.
Во-вторых, многократные вынужденные включения и отключения привода с чрезмерно большими пусковыми токами значительно ускоряют износ коммутационной аппаратуры системы управления и увеличивает энергетические затраты, что значительно снижает
долговечность и надежность работы измельчителя-смесителя.
В-третьих, в течение всего рабочего цикла измельчителя-смесителя оператор принимает участие в управлении и постоянном контроле длительности отдельных операций, в
результате чего исключается возможность его участия одновременно в организации поставки кусков отходов рубероидных ковров кровли и отправки в пункт назначения ранее
измельченного материала, а осуществляется все это только после прекращения вращения
барабана, что удлиняет рабочий цикл и значительно увеличивает потери времени, а также
снижает производительность.
В-четвертых, устройство трудоемко в обслуживании, так как требует от оператора постоянного контроля длительности операций и участия в ручном управлении.
В-пятых, из-за вынужденных многократных включений и отключений привода оператор не успевает вовремя остановить груженый барабан в пункте РАЗГРУЗКА, что изменяет необходимую длительность измельчения материала и ухудшает качество выпускаемой
продукции.
Задачей предлагаемого изобретения является:
увеличение точности регламента операции рабочего цикла;
уменьшение оперативных потерь времени;
снижение трудоемкости и энергозатрат;
улучшение условий обслуживания и качества выпускаемой продукции;
повышение производительности, долговечности и надежности работы измельчителясмесителя.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом измельчителе-смесителе барабанном, содержащем наклонный многогранный барабан с ножками-лопатками на внутренних стенках, загрузочно-разгрузочным люком, крышкой и двумя горизонтальными
полыми консольно-фланцевыми валами, установленными в опорных подшипниках на
стойках рамы, рабочий вал с дисковыми ножами, установленный на подшипниках в полостях консольно-фланцевых валов барабана, контейнер для выгрузки в него смеси из барабана, привод, содержащий электродвигатель, вал которого через ременную передачу
соединен с рабочим валом с дисковыми ножами и через редуктор и зубчатую передачу - с
одним из консольно-фланцевых валов барабана, и силовой блок системы управления, первый вход которого соединен с кнопкой ПУСК, второй вход - с кнопкой СТОП, а выход - с
приводом, в соответствии с изобретением барабан снабжен датчиками расположения люка
в пункте ЗАГРУЗКА и пункте РАЗГРУЗКА, размещенных на одной из стоек рамы соответственно вверху и внизу, и воздействующим элементом, закрепленным на другом консольно-фланцевом валу и взаимодействующим с упомянутыми датчиками, сигнализатором вращения груженого барабана и измельчения материала, сигнализатором перемещения люка порожнего барабана из пункта ЗАГРУЗКА в пункт РАЗГРУЗКА, сигнали4
BY 5215 C1
затором электродинамического торможения привода барабана, электродинамическим
тормозом в виде диодно-тиристорного выпрямителя постоянного тока и программновременным блоком, при этом в программно-временном блоке первый вход соединен с
первым выходом силового блока и пусковым входом привода, второй вход - с датчиком
расположения люка в пункте ЗАГРУЗКА и третьим входом силового блока, третий вход со вторым выходом силового блока и сигнализатором вращения груженого барабана и измельчения материала, четвертый вход с датчиком расположения люка барабана в пункте
РАЗГРУЗКА и четвертым входом силового блока, пятый вход - с третьим выходом силового блока и сигнализатором перемещения люка порожнего барабана из пункта РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА, первый выход - с пятым входом силового блока, второй
выход - с шестым входом силового блока, третий выход - с сигнализатором электродинамического торможения и входом электродинамического тормоза, выход которого соединен с тормозным входом привода барабана, при этом привод выполнен в виде
электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором, силовой блок включает
в себя пять элементов И, три элемента ИЛИ и три элемента ИЛИ-НЕ, причем первый вход
силового блока соединен с первыми входами третьего и пятого элементов И, второй вход
силового блока соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИНЕ, третий вход силового блока соединен со вторым входом третьего элемента И, выход
которого соединен с первым входом второго элемента И, четвертый вход силового блока
соединен со вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, пятый вход силового блока соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И;
шестой вход силового блока соединен со вторыми входами второго и третьего элементов
ИЛИ-НЕ, первый выход силового блока соединен с выходом первого элемента И, второй
вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй выход силового блока
соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом второго элемента
ИЛИ, третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и выходом второго элемента И, первый
вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий выход силового блока соединен со вторыми
входами первого и третьего элементов ИЛИ, третьим входом второго элемента ИЛИ-НЕ и
выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а второй вход соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, программновременной блок включает в себя семь элементов И, шесть элементов ИЛИ, элемент НЕ,
элемент временной задержки длительности t1 измельчения материала, элемент временной
задержки длительности t2 инерционного выбега груженого барабана, элемент временной
задержки длительности t3 торможения и элемент временной задержки длительности t4
инерционного выбега порожнего барабана, причем первый вход программно-временного
блока соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с
выходом первого элемента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с первым входом
первого элемента ИЛИ и через элемент временной задержки длительности tl измельчения
материала соединен с первым входом второго элемента И, второй вход программновременного блока соединен с первыми входами шестого элемента ИЛИ и седьмого элемента И, а также через элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ,
третий вход - с третьим входом первого элемента И, первым входом третьего элемента И
и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом
пятого элемента И, четвертый вход программно-временного блока соединен со вторым
входом второго элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с
первым входом второго элемента ИЛИ, пятый вход программно-временного блока соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ и первым входом шестого элемента И,
второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, а выход шестого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом шестого эле5
BY 5215 C1
мента ИЛИ и через элемент временной задержки длительности t4 инерционного выбега
порожнего барабана соединен со вторым входом седьмого элемента И, первый выход программно-временного блока соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, вторым входом второго элемента ИЛИ и
через элемент временной задержки длительности t2 инерционного выбега груженого барабана соединен со вторым входом четвертого элемента И, а выход второго элемента
ИЛИ соединен со вторым входом третьего элемента И, второй выход программновременного блока соединен с выходом элемента временной задержки длительности t3
торможения, третий выход программно-временного блока соединен с выходом пятого
элемента И, входом элемента временной задержки длительности t3 торможения и вторым
входом пятого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, а выход пятого элемента соединен со вторым входом пятого элемента И, а электродинамический тормоз содержит два тиристора, цепь управления электрода каждого из
которых содержит последовательно соединенные резистор и диод, причем входы тиристоров и входы диодов соответствующих управляющих электродов подключены к разным
двум фазам трехфазного источника переменного тока привода через исполнительные замыкающие контакты выходного пятого элемента И программно-временного блока, а выходы тиристоров подключены к тормозному входу привода к зажиму одной из трех
обмоток статора электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором, причем эта обмотка и вторая обмотка статора через исполнительные замыкающие контакты
выходного первого элемента И силового блока подключены также к разным двум фазам
трехфазного источника переменного тока, к которым подключены входы тиристоров и
входы диодов соответствующих управляющих электродов, а третья обмотка статора подключена непосредственно к третьей свободной фазе трехфазного источника переменного
тока через параллельно соединенные между собой исполнительные замыкающие контакты выходного первого логического элемента И силового блока и выходного пятого логического элемента И программно-временного блока.
На основании приведенных данных и сопоставления с аналогами и прототипом видно,
что предложенное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень" и является новым, а промышленная применимость его подтверждается приведенным ниже подробным описанием конструктивного решения устройства и принципа его
работы.
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого измельчителя-смесителя барабанного;
на фиг. 2 то же, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - расположение датчиков пункта ЗАГРУЗКА и
пункта РАЗГРУЗКА, вид. Б на фиг. 1; на фиг. 4 то же, вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - функциональная схема измельчителя-смесителя барабанного; на фиг. 6 - функциональная логическая схема измельчителя-смесителя барабанного; на фиг. 7 - принципиальная электрическая схема электродинамического тормоза.
Предлагаемый измельчитель-смеситель барабанный состоит из наклонного многогранного барабана 1 с ножами-лопатками 2 на внутренних стенках, загрузочно-разгрузочным люком 3, крышкой 4 и горизонтальными полыми консольно-фланцевыми валами
5, 6, установленными в опорных подшипниках 7, 8 на стойках 9, 10 рамы 11;
рабочего вала 12 с дисковыми ножами 13, установленного на подшипниках 14, 15 в
полостях горизонтальных консольно-фланцевых валах 5, 6 барабана; контейнера 16 для
выгрузки в него смеси из барабана, привод 17, состоящий из электродвигателя, вал которого через ременную передачу 18 соединен с рабочим валом 12 и через редуктор 19 и зубчатую передачу 20 с консольно-фланцевым валом 6 барабана 1; и пульта 21 управления
системы автоматического управления.
Барабан 1 дополнительно снабжен датчиком 22 расположения люка в пункте ЗАГРУЗКА (ВВЕРХУ); датчиком 23 расположения люка в пункте РАЗГРУЗКА (ВНИЗУ),
размещенных на стойке 9, и воздействующим элементом 24, закрепленным на консольнофланцевом валу 5.
6
BY 5215 C1
Функционально-логическая схема системы автоматического управления включает в
себя привод 17, электродинамический тормоз 25, силовой блок 26, программно-временной
блок 27, датчики 22 и 23 расположения барабана соответственно в пункте ЗАГРУЗКА и в
пункте РАЗГРУЗКА, сигнализатор 28 вращения груженого барабана и измельчения материала, сигнализатор 29 перемещения люка порожнего барабана из пункта РАЗГРУЗКА в
пункт ЗАГРУЗКА, звуковой сигнализатор 30 электродинамического торможения привода,
кнопки 31 ПУСК и кнопки 32 СТОП, причем в силовом блоке первый вход соединен с
кнопкой 31 ПУСК, второй вход - с кнопкой 32 СТОП, третий вход - с датчиком 22 и вторым входом блока 27, четвертый вход - с датчиком 23 и четвертым входом блока 27, пятый вход - с первым выходом блока 27, шестой вход - со вторым выходом блока 27,
первый выход - с пусковым входом привода 17 и первым входом блока 27, второй выход с сигнализатором 28 и третьим входом блока 27, третий выход - с сигнализатором 29 и пятым входом блока 27, третий выход которого соединен с сигнализатором 30 и входом
электродинамического тормоза 25, выход которого соединен с тормозным входом "Т"
привода 17.
Силовой блок включает в себя элементы 33, 34, 35, 36, 37 И, элементы 38, 39, 40 ИЛИ
и элементы 41, 42, 43 ИЛИ-НЕ, причем в силовом блоке 26 первый вход соединен с первыми входами элементов 35, 37 И; второй вход - с первыми входами элементов 41, 42, 43
ИЛИ-НЕ; третий вход - со вторым входом элемента 35 И, выход которого соединен с первым входом элемента 39 ИЛИ, четвертый вход - со вторым входом элемента 37 И, выход
которого соединен с первым входом элемента 40 ИЛИ; пятый вход - со вторым входом
элемента 41 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента 33 И; шестой
вход - со вторыми входами элементов 42, 43 ИЛИ-НЕ; первый выход - с выходом элемента 33 И, второй вход которого соединен с выходом элемента 38 ИЛИ; второй выход - с
первым входом элемента 38 ИЛИ, вторым входом элемента 39 ИЛИ, третьим входом элемента 43 ИЛИ-НЕ и выходом элемента 34 И, первый вход которого соединен с выходом
элемента 39 ИЛИ, а второй вход соединен с выходом элемента 42 ИЛИ-НЕ; третий выход
- со вторыми входами элементов 38, 40 ИЛИ, третьим входом элемента 42 ИЛИ-НЕ и выходом элемента 36 И, первый вход которого соединен с выходом элемента 40 ИЛИ, а второй вход соединен с выходом элемента 43 ИЛИ-НЕ.
Программно-временной блок 27 включает в себя элементы 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 И,
элементы 51, 52, 53, 54, 55, 56 ИЛИ, элемент 57 НЕ, элемент 58 временной задержки длительности t1 измельчения материала, элемент 59 временной задержки длительности t2
инерционного выбега груженого барабана, элемент 60 временной задержки длительности
t3 торможения и элемент 61 временной задержки длительности t4 инерционного выбега
порожнего барабана, причем в блоке 27 первый вход соединен с первым входом элемента
44 И, второй вход которого соединен с выходом элемента 51 ИЛИ, а его выход соединен с
первым входом элемента 51 ИЛИ и через элемент 58 временной задержки длительности t1
измельчения материала соединен с первым входом элемента 45 И; второй вход - с первыми входами элемента 56 ИЛИ и элемента 50 И, а также через элемент 57 НЕ соединен со
вторым входом элемента 51 ИЛИ; третий вход - с третьим входом элемента 44 И, первым
входом элемента 46 И и первым входом элемента 54 ИЛИ, выход которого соединен с
первым входом элемента 48 И; четвертый вход - со вторым входом элемента 45 И и первым входом элемента 47 И, выход которого соединен с первым входом элемента 55 ИЛИ,
а выход элемента 45 И соединен с первым входом элемента 52 ИЛИ; пятый вход - со вторым входом элемента 54 ИЛИ и первым входом элемента 49 И, второй вход которого соединен с выходом элемента 56 ИЛИ, а выход элемента 49 И соединен с первым входом
элемента 53 ИЛИ, вторым входом элемента 56 ИЛИ и через элемент 61 временной задержки соединен со вторым входом элемента 50 И; первый выход - с выходом элемента
53 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента 46 И, вторым входом эле7
BY 5215 C1
мента 52 ИЛИ и через элемент 59 временной задержки соединен со вторым входом элемента 47 И, а выход элемента 52 ИЛИ соединен со вторым входом элемента 46 И; второй
выход - с выходом элемента 60 временной задержки; третий выход - с выходом элемента
48 И, входом элемента 60 временной задержки и вторым входом элемента 55 ИЛИ, третий
вход которого соединен с выходом элемента 50 И, а его выход соединен со вторым входом элемента 48 И.
Электродинамический тормоз 25 состоит из тиристоров 62, 63, в цепь управляющего
электрода каждого из которых введены последовательно соединенные соответственно резистор 64 и диод 65, а также резистор 66 и диод 67, причем входы тиристора 62 и диода
65, а также входы тиристора 63 и диода 67 подключены к разным двум фазам (например,
1 и 2) трехфазного источника 68 переменного тока привода через исполнительные замыкающие контакты выходного элемента 48 И программно-временного блока 27, а выходы
тиристоров 62, 63 подключены к тормозному входу "Т" привода 17, т.е. к зажиму обмотки
69 статора электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором, причем обмотка 69 и обмотка 71 статора подключены также к разным двум фазам (1 и 2) источника
68 переменного тока, что и диодно-тиристорный выпрямитель постоянного тока, но через
исполнительные замыкающие контакты выходного элемента 33 И силового блока 26, а
обмотка 70 статора подключена непосредственно к третьей (3) свободной фазе источника
68 переменного тока через параллельно соединенные между собой исполнительные замыкающие контакты выходного логического элемента 33 И силового блока 26 и выходного
логического элемента 48 И программно-временного блока 27.
На пульте 21 расположены электродинамический тормоз 25, силовой блок 26, программно-временной блок 27, сигнализатор 28 вращения груженого барабана и измельчения материала, сигнализатор 29 перемещения люка порожнего барабана 1 из пункта
РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА, сигнализатор 30 электродинамического торможения,
кнопки 31 ПУСК и 32 СТОП, а также необходимая защитная и сигнальная аппаратуры (не
показаны).
Измельчитель-смеситель барабанный работает следующим образом.
В исходном положении люк 3 барабана 1 открыт и расположен вверху, а воздействующий элемент 24 находится во взаимодействии с датчиком 22 пункта ЗАГРУЗКА, в результате чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на третий вход
силового блока 26 и второй вход элемента 35 И (подготовка к пуску привода).
На промежуточной площадке перед измельчителем-смесителем устанавливается контейнер 16, например с кусками отходов рубероидных ковров кровли, которые через люк 3
перегружаются в барабан 1.
Затем люк 3 плотно закрывают крышкой 4, а порожний контейнер 16 перемещается
под барабан 1 в пункт РАЗГРУЗКА.
Оператор, убедившись в готовности и безопасности обстановки в зоне обслуживания,
воздействует на кнопку 31 ПУСК, в результате чего на ее выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход силового блока 26 и первые входы элементов 35, 37 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 35 И вызывает появление
сигнала на его выходе, который через элемент 39 ИЛИ поступает на первый вход элемента
34 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 34 И вызывает появление
сигнала на его выходе, втором входе элемента 39 ИЛИ (запоминается), втором входе элемента 43 ИЛИ-НЕ (запрет противоположной команды) и через первый вход и выход элемента 38 ИЛИ поступает на второй вход элемента 33 И, а также поступает на второй
выход силового блока 26, первый вход программно-временного блока 27, первый вход
элемента 44 И и сигнализатор 28 вращения груженого барабана и измельчения материала.
8
BY 5215 C1
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 33 И вызывает появление
сигнала на первом выходе силового блока 26 и пусковом входе "П" привода 17, т.е. посредством исполнительных замыкающих контактов выходного логического элемента 33 И
обмоток 69, 70, 71 статора электродвигателя с коротко замкнутым ротором подключаются
к источнику 68 трехфазного переменного тока, в результате чего он через ременную передачу 18, а также через редуктор 19 и зубчатую передачу 20 начинает вращать собственно
рабочий вал 12 и барабан 1, после чего оператор освобождает кнопку 31 ПУСК.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 44 И вызывает появление
сигнала на первом входе элемента 51 ИЛИ (запоминается), первом входе элемента 58 временной задержки, в котором начинается отсчет выдержки t1.
Таким образом, во время вращения барабана оператор освобождается от дальнейшего
контроля длительности отдельных операций рабочего цикла и за счет освободившегося
времени принимает участие в организации заблаговременной поставки кусков отходов
рубероидных ковров кровли и своевременной отправки в пункт назначения ранее измельченного материала, что значительно сокращает потери времени, уменьшает длительность
рабочего цикла и повышает производительность.
При вращении барабана 1 ножи-лопатки 2 на его внутренних стенках захватывают,
например, куски отходов рубероидных ковров кровли, и набрасывают их на дисковые ножи 13 рабочего вала 12, вращающегося с повышенной скоростью, в результате чего происходит их интенсивное измельчение.
После истечения выдержки t1, достаточной для измельчения кусков отходов рубероидных ковров кровли до необходимой кондиции, на выходе элемента 58 временной задержки появляется сигнал, который поступает на первый вход элемента 45 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 45 И вызывает появление
сигнала на его выходе, первом входе и выходе элемента 52 ИЛИ, а также на втором входе
элемента 46 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 46 И вызывает появление
сигнала на его выходе, втором входе элемента 52 ИЛИ (запоминается), входе элемента 59
временной задержки (начинается отсчет длительности t2 инерционного выбега груженого
барабана), втором входе и выходе элемента 53 ИЛИ, первом выходе и выход элемента 38
ИЛИ поступает на второй вход элемента 33 И, программно-временного блока 27, пятом
входе силового блока 26, втором входе элемента 41 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 41 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение
сигнала на его выходе, выходе элемента 33 И, первом выходе силового блока 26 и пусковом входе "П" привода 17, первом входе программного блока 27, первом входе и выходе
элемента 44 И, первом входе и выходе элемента 51 ИЛИ, входе элемента 58 временной
задержки, в результате чего он возвращается в исходное нулевое положение.
При исчезновении сигнала на пусковом входе "П" привода 17 происходит размыкание
контактов логического элемента 33 И и обмотки 69, 70, 71 статора электродвигателя с короткозамкнутым ротором отключаются от источника 68 трехфазного переменного тока, а
барабан 1, вращаясь по инерции несколько оборотов, постепенно снижает скорость.
По истечении времени выдержки t2, достаточной для завершения инерционного выбега груженого барабана 1 и прибытии люка 3 в пункт РАЗГРУЗКА на выходе элемента 59
временной задержки появляется сигнал, который поступает на второй вход элемента 47 И.
При прибытии люка 3 груженого барабана 1 в пункт РАЗГРУЗКА, воздействующий
элемент 24 вступает во взаимодействие с датчиком 23, в результате чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на четвертый вход программного блока 27, второй
вход элемента 45 И и первый вход элемента 47 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 47 И вызывает появление
сигнала на его выходе, первом входе и выходе элемента 55 ИЛИ и втором входе элемента
48 И.
9
BY 5215 C1
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 48 И вызывает появление
сигнала на его выходе, который поступает на второй вход элемента 55 ИЛИ (запоминается), вход элемента 60 временной задержки (начинается отсчет длительности t3 электродинамического торможения), третий выход программного блока 27, вход электродинамического тормоза 25 и вход сигнализатора 30 звукового сопровождения процесса торможения.
Появление сигнала на входе электродинамического тормоза 25 объясняется замыканием контактов исполнительного элемента 48 И программного блока 27, с помощью которых входы тиристоров 62, 63 и входы диодов 65, 67 подключаются к разным фазам (1, 2)
источника 68 переменного тока, образуя диодно-тиристорный выпрямитель (фиг. 7), с выхода которого постоянный ток поступает на тормозной вход "Т" привода 17 в обмотки 69,
70 статора, создавая в них, сразу же при прибытии и расположении люка 3 груженого барабана 1 в пункте РАЗГРУЗКА, электромагнитное поле, достаточное для мгновенного останова короткозамкнутого ротора электродвигателя 17 переменного тока и мгновенного
прекращения инерционного выбега.
После окончательного останова электродвигателя 17 и точного расположения люка 3
груженого барабана 1 в пункте РАЗГРУЗКА, а также после истечения выдержки времени
t3 на кратковременное торможение, на выходе элемента 60 временной задержки появляется сигнал, который поступает на второй выход программного блока 27, шестой вход силового блока 26, вторые входы элементов 42, 43 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 42 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение
сигнала на его выходе, выходах элемента 34 И и элементов 38 и 39 ИЛИ, входе элемента
43 ИЛИ-НЕ, втором выходе силового блока 26, третьем входе программного блока 27,
третьем входе элемента 44 И, первом входе элемента 46 И, первом входе элемента 54
ИЛИ, выходах элемента 59 временной задержки (возврат в исходное нулевое положение),
элементов 47, 48 И, элемента 55 ИЛИ, элемента 60 временной задержки (возврат в исходное нулевое положение), втором и третьем выходах программного блока 27, входе сигнализатора 30, входе и выходе электродинамического тормоза 25, тормозном входе "Т"
привода 17, пятом входе силового блока 26, втором входе элемента 41 ИЛИ-НЕ (разрешение на повторное включение привода 17), а также на входе сигнализатора 28, извещающем о прекращении цикла измельчения кусков отходов рубероидных ковров кровли.
Исчезновение сигнала на входе электродинамического тормоза 25 объясняется размыканием контактов выходного исполнительного элемента 48 И программного блока 27, с
помощью которых входы тиристоров 62, 63 и входы диодов 65, 67 отключаются от источника 68 переменного тока, в результате чего в обмотках 69, 70 статора электродвигателя
17 переменного тока с короткозамкнутым ротором также исчезает постоянный ток и тормозящее электромагнитное поле, так как оно в течение кратковременной паузы t3 свои
функции полностью выполнило, гарантируя останов люка 3 груженого барабана 1 точно в
пункте РАЗГРУЗКА.
После этого снимают крышку 4 и открывают люк 3, через который измельченный материал выгружается в порожний контейнер 16 и отправляется в пункт назначения, например, электропогрузчиком (не показан).
Поле отправки груженого контейнера 16 и закрытия люка барабана крышкой 4, оператор воздействует на кнопку 31 ПУСК, в результате чего на его выходе появляется сигнал,
который поступает на первый вход силового блока 26 и первые входы элементов 35, 37 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 37 И вызывает появление
сигнала на его выходе, который через первый вход и выход элемента 40 ИЛИ поступает
на первый вход элемента 36 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 36 И вызывает появление
сигнала на его выходе, втором входе элемента 40 ИЛИ (запоминается), третьем входе элемента 42 ИЛИ-НЕ, втором входе и выходе элемента 38 ИЛИ, втором входе элемента 33 И,
третьем выходе силового блока 26, пятом входе программного блока 27, первом входе
10
BY 5215 C1
элемента 49 И, втором входе и выходе элемента 54 ИЛИ, первом входе элемента 48 И,
входе сигнализатора 29, извещающем о перемещении люка 3 порожнего барабана 1 из
пункта РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 33 И вызывает появление
сигнала на его выходе, первом выходе силового блока 26, пусковом входе "П" привода 17,
первом входе программного блока 27 и первом входе элемента 44 И.
Наличие сигнала на пусковом входе "П" привода 17 вызывает аналогично вышеизложенному вращение его вала, который через редуктор 19 и зубчатую передачу 20 осуществляет вращение барабана 1, а через ременную передачу 18 осуществляет вращение
рабочего вала 12. Порожний барабан начинает вращаться и при приближении люка 3 в
пункт ЗАГРУЗКА, воздействующий элемент 24 вступает во взаимодействие с датчиком
22, в результате чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на второй вход
программного блока 27, вход элемента 57 НЕ, первый вход и выход элемента 56 ИЛИ,
второй вход элемента 49 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 49 И вызывает появление
сигнала на его выходе, который поступает на второй вход элемента 56 ИЛИ (запоминается), вход элемента 61 временной задержки t4 инерционного выбега порожнего барабана 1,
первый вход и выход элемента 53 ИЛИ, первый вход программного блока 27, пятый вход
силового блока 26, второй вход элемента 41 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 41 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение
сигнала на его выходе, выходе элемента 33 И, первом выходе силового блока 26, пусковом
входе "П" привода 17, первом входе программного блока 27 и первом входе элемента 44
И.
Исчезновение сигнала на пусковом входе "П" привода 17 вызывает аналогично вышеизложенному его отключение от источника 68 переменного тока и барабан 1, вращаясь по
инерции несколько оборотов, медленно снижает скорость. После истечения времени t4,
достаточной для завершения инерционного выбега порожнего барабана, на выходе элемента 61 временной задержки появляется сигнал, который поступает на третий вход силового блока 26, второй вход программного блока 27, второй вход элемента 35 И, вход
элемента 57 НЕ, первый вход элемента 56 ИЛИ, второй вход элемента 50 И.
Примерно в это же время люк 3 порожнего барабана 1 прибывает в пункт ЗАГРУЗКА
и воздействующий элемент 24 вступает во взаимодействие с датчиком 22, в результате
чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход элемента 50 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 50 И вызывает появление
сигнала на его выходе, третьем входе и выходе элемента 55 ИЛИ, а также втором входе
элемента 48 И.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 48 И вызывает появление
сигнала на его выходе, втором вход элемента 55 ИЛИ (запоминается), входе элемента 60
временной задержки (начинается отсчет длительности t3 электродинамического торможения), третьем выходе программного блока 27, входе электродинамического тормоза 25 и
входе сигнализатора 30 звукового сопровождения процесса кратковременного торможения.
Появление сигнала на входе электродинамического тормоза 25 аналогично вышеизложенному вызывает появление сигнала на его выходе и тормозном входе "Т" привода 17,
в результате чего создается тормозящее электромагнитное поле, мгновенно прекращается
инерционный выбег порожнего барабана и обеспечивается останов люка 3 точно в пункте
ЗАГРУЗКА.
После истечения времени t3, достаточной для полного останова порожнего барабана и
точного расположения люка 3 в пункте ЗАГРУЗКА, на выходе элемента 60 временной задержки появляется сигнал, который поступает на второй выход программного блока 27,
шестой вход силового блока 26, вторые входы элементов 42, 43 ИЛИ-НЕ.
11
BY 5215 C1
Наличие сигнала на одном из входов элемента 43 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение
сигнала на его выходе, выходе элемента 36 И, входах элементов 38, 40 ИЛИ, элемента 42
ИЛИ-НЕ, третьем выходе силового блока 26, пятом входе программного блока 27, выходах элементов 54, 55, 56 ИЛИ, элементов 48,49, 50 И, элементов 60, 61 временной задержки (возврат в исходное нулевое положение), а также входах сигнализаторов 29, 30,
которые свидетельствуют о прекращении вращения порожнего барабана 1, точном расположении люка 3 в пункте ЗАГРУЗКА и приглашении к загрузке барабана 1.
После этого оператор организует установку груженого контейнера 16 на промежуточной площадке возле измельчителя-смесителя и перегрузку в барабан 1 кусков отходов рубероидных ковров кровли.
Затем закрывают люк 3 крышкой 4, а освободившийся порожний контейнер 16 перемещается под барабан 1 в пункт ЗАГРУЗКА.
На этом полный рабочий цикл измельчителя-смесителя завершается.
Следующий рабочий цикл повторяется аналогично вышеизложенному в следующей
операционной функционально-временной последовательности: включение привода - вращение груженого барабана и измельчение кусков отходов рубероидных ковров кровли в
течение паузы t1 - отключение привода и инерционный выбег (несколько оборотов) груженого барабана в течение паузы t2 - включение электродинамического тормоза привода в
течение паузы t3 - останов люка груженого барабана точно в пункте РАЗГРУЗКА - открытие люка и выгрузка измельченного материала из барабана в порожний контейнер - отправка контейнера с измельченным материалом в пункт назначения - закрытие люка
барабана и повторное включение привода - перемещение люка порожнего барабана из
пункта РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА - отключение привода в пункте ЗАГРУЗКА и
инерционный выбег (несколько оборотов) порожнего барабана в течение паузы t4 - включение электродинамического тормоза привода в течение паузы t3 - останов люка порожнего барабана точно в пункте ЗАГРУЗКА -перемещение в пункт ЗАГРУЗКА ранее
доставленного груженого рубероидными кусками контейнера на промежуточную площадку перед измельчителем-смесителем - открытие люка и перегрузка из контейнера в барабан кусков отходов рубероидных ковров кровли - закрытие люка барабана и перемещение
порожнего контейнера из пункта РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА.
Таким образом, на основании вышеизложенного видно, что останов люка барабана в
пунктах ЗАГРУЗКА и РАЗГРУЗКА осуществляется с первого раза, а операции рабочего
цикла измельчителя-смесителя автоматизированы и точно регламентированы, что значительно сокращает потери времени, а также гарантирует повышение качества выпускаемой
продукции.
Предлагаемый измельчитель-смеситель выгодно отличается от известного оборудования аналогичного назначения.
Во-первых, за счет использования предложенной системы автоматического управления приводом в заданной по программе функционально-временной последовательности
удалось освободить оператора от постоянного утомительного контроля регламента выполнения отдельных операций рабочего цикла и позволило ему за счет освободившегося
времени заблаговременно, во время вращения барабана, осуществлять отправку контейнеров с измельченным материалом и поставку контейнеров с кусками отходов рубероидных
ковров кровли, что значительно уменьшает потери времени, сокращает длительность полного рабочего цикла, улучшает условия обслуживания, снижает трудоемкость и повышает
производительность.
Во-вторых, применение датчиков расположения люка барабана в пунктах ЗАГРУЗКА
и РАЗГРУЗКА, а также предложенное их подключение в системе автоматического управления позволило останавливать люк груженого барабана в пункте РАЗГРУЗКА, а люк порожнего барабана - в пункте ЗАГРУЗКА с первого раза без лишних потерь времени и без
участия оператора, что значительно уменьшает количество включений привода с чрезмерно большими пусковыми токами, сокращает длительность полного рабочего цикла,
12
BY 5215 C1
улучшает условия обслуживания, снижает энергоемкость и повышает производительность, долговечность и надежность работы измельчителя-смесителя.
В-третьих, применение сигнализаторов вращения груженого барабана и измельчения
материала, а также сигнализатора перемещения люка порожнего барабана из пункта РАЗГРУЗКА в пункт ЗАГРУЗКА позволило информировать обслуживающий персонал о процессе выполнения отдельных операций рабочего цикла, что значительно улучшает
условия обслуживания и организацию производства.
В-четвертых, применение предложенного электродинамического тормоза и предложенное его подключение к системе автоматического управления приводом позволило
обеспечить точный останов люка груженого барабана в пункте РАЗГРУЗКА и люка порожнего барабана в пункте ЗАГРУЗКА, что гарантирует удобства обслуживания, повышает эффективность загрузки и выгрузки барабана, снижает потери времени и повышает
производительность.
В-пятых, применение звукового сигнализатора процесса электродинамического торможения привода позволяет оповещать оператора о прекращении вращения барабана и
своевременно призывать его к немедленному осуществлению загрузочно-разгрузочных
операций, что способствует снижению потерь времени и улучшению организации труда, а
также повышению производительности.
В-шестых, предложенное элементно-логическое выполнение силового блока и предложенное их взаимное соединение позволило осуществлять автоматическое управление
приводом и электродинамическим тормозом в заданной по программе функциональновременной последовательности, полностью освободив оператора от ручного управления,
что улучшает условия обслуживания и снижает трудоемкость.
В-седьмых, применение программного блока, а также предложенное элементнологическое его выполнение и предложенное их взаимное соединение позволило реализовать систему автоматического управления исполнительными механизмами измельчителясмесителя в заданной пооперационной последовательности, полностью освободив оператора от принудительного контроля регламента каждой операции в отдельности, что значительно улучшает условия обслуживания, исключает ошибки оператора, гарантирует
стабильность технологического процесса и высокое качество выпускаемой продукции.
В-восьмых, наличие в программном блоке элемента временной задержки длительности t1 измельчения материала позволило обеспечить стабильность технологического процесса и высокое качество приготовления смеси, а возможность регулирования временной
задержки позволило получить на измельчителе-смесителе смесь от крупных до самых
мелких фракций, что значительно расширяет технологические возможности.
В-девятых, наличие в программном блоке регулируемых элементов временной задержки длительности t2 инерционного выбега груженого барабана и длительности t4
инерционного выбега порожнего барабана позволило останавливать барабан в пунктах
назначения плавно без каких-либо рывков, что значительно повышает долговечность и
надежность работы измельчителя-смесителя.
В-десятых, наличие в программном блоке регулируемого элемента временной задержки t3 электродинамического тормоза позволило подобрать оптимальный вариант останова
барабана, что снижает энергозатраты, повышает долговечность и надежность работы измельчителя-смесителя.
Предложенный измельчитель-смеситель барабанный имеет высокий уровень автоматизации, обладает широкими технологическими возможностями, компактный и удобный в
эксплуатации и обслуживании.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1551420, МПК В 02С 18/12, 1988.
2. Заявка РБ 950045, МПК В 02С 18/14, от 31.01.95.
13
BY 5215 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
14
BY 5215 C1
Фиг. 7
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
287 Кб
Теги
by5215, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа