RU2288452C1

RU2288452C1 - Weighing powder batcher

Info

Publication number: RU2288452C1
Application number: RU2005106973/28A
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Гаранин (RU); Леонид Петрович Гаранин; Геннадий Васильевич Брехов (RU); Геннадий Васильевич Брехов; Исак Гасинович Гатаулин (RU); Исак Гасинович Гатаулин; Геннадий Васильевич Куценко (RU); Геннадий Васильевич Куценко; Владимир Алексеевич Назаркин (RU); Владимир Алексеевич Назаркин; ев Юрий Константинович Пепел (RU); Юрий Константинович Пепеляев; Валерий Алексеевич Приходько (RU); Валерий Алексеевич Приходько
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-11-27

Abstract

FIELD: engineering of means for measuring weight of free-flowing goods.

SUBSTANCE: weighing powder batcher consists of feeder, load-receiving dipper provided with load-receiving shaft with area for mounting imitation weight, weight meter and system for measuring and control. Included in composition of system for measuring and control is block-generator of displayed record signal, electrically connected to weight meter. Weight meter consists of strain measuring force meter, interacting with load-receiving dipper by means of rocker arm, on one shoulder of which on bearing axis given load-receiving dipper is suspended, and on another one counterweight is suspended, while imitator weight interacts with area of load-receiving shaft by means of pneumatic cylinder.

EFFECT: increased batching precision, comfortable operation.

3 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к весовым дозаторам порошка дискретного действия, преимущественно для дозирования рабочих смесей порошков (РСП) на основе перхлората аммония (ПХА) при приготовлении топливной массы для смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ). Дозатор может применяться и в других отраслях промышленности, где имеется необходимость дистанционного весового контроля массы выдаваемых порций порошкообразных компонентов в технологический поток.The present invention relates to weight discrete powder weighing batchers, primarily for dispensing working powder mixtures (CSP) based on ammonium perchlorate (PHA) in the preparation of a fuel mass for mixed solid rocket fuels (STRT). The dispenser can also be used in other industries where there is a need for remote weight control of the mass of dispensed portions of powdered components into the process stream.

РСП в смесительный аппарат подается порциями от 4,5 до 5,5 кг с цикличностью от 25 до 60 секунд. Устанавливаются такие дозаторы обычно в производственных зданиях, где производится приготовление топливной массы. Это обстоятельство требует от конструкции дозатора специального взрывобезопасного исполнения. Кроме того, заказчик твердотопливных изделий требует полной информации о количестве и точности выдаваемых в смесительный аппарат порций каждого компонента, в том числе РСП. По требованиям технологического регламента для контроля за процессом дозирования РСП цена каждого из ста делений шкалы самопишущего прибора, контролирующего процесс дозирования, не должна превышать 40 г. Поскольку шкала прибора разгоняется на величину, соответствующую максимальной дозе, т.е. 5500 г, то с учетом использования шкалы в рабочем диапазоне (это обычно составляет 75% от всей шкалы, или 75 делений) цена одного деления составит более 70 граммов, что почти в два раза превышает допустимый предел. Это обстоятельство вызывает необходимость повышения разрешающей способности самопишущего прибора.CPD is fed into the mixing apparatus in portions from 4.5 to 5.5 kg with a cycle of 25 to 60 seconds. Such dispensers are usually installed in industrial buildings where fuel mass is prepared. This circumstance requires a special explosion-proof design from the design of the dispenser. In addition, the customer of solid fuel products requires complete information about the quantity and accuracy of the portions of each component that are dispensed into the mixing apparatus, including the CSP. According to the requirements of the technological regulations for monitoring the dispensing process of the CSP, the price of each of the hundred divisions of the scale of the recorder that controls the dispensing process should not exceed 40 g. 5500 g, then taking into account the use of the scale in the working range (this usually makes 75% of the whole scale, or 75 divisions), the price of one division will be more than 70 grams, which is almost two times the allowable limit. This circumstance makes it necessary to increase the resolution of the recorder.

Известные весовые дозаторы для порошка, например, дозаторы типа ДПД (Орлов С.П. Дозирующие устройства, "Машиностроение". М. 1966. Стр.89-95) предназначены для дозирования различных сыпучих материалов и близки по производительности и точности. Однако такой дозатор не может без значительной доработки применяться для дозирования РСП в производстве СТРТ по условиям безопасности и из-за отсутствия дистанционного контроля и записи информации о количестве и точности выдаваемых доз.Well-known weight dispensers for powder, for example, dispensers of the DPD type (Orlov SP Dosing devices, "Mechanical Engineering". M. 1966. Pages 89-95) are designed for dispensing various bulk materials and are close in performance and accuracy. However, such a dispenser cannot be used without significant refinement for dispensing CPD in the production of STRT under safety conditions and due to the lack of remote monitoring and recording information on the quantity and accuracy of the doses given.

Известен весовой дозатор УДП-1500 (черт. К91.00.00.00; 1977 г.) для РСП, разработанный на предприятии ФГУП "НИИПМ" в г.Перми, который эксплуатируется на ряде заводов отрасли. Этот дозатор принят за прототип. Дозатор (см. Фиг.1) состоит из питателя 1, грузоприемного ковша 2, соединенного с весоизмерителем 4 грузоприемной тягой 3. В качестве весоизмерителя применена весовая головка типа УЦК квадрантного типа с встроенным датчиком 5. Весовая головка весоизмерителя 4 доработана так, что грузоприемная тяга 3 проходит через верхнюю часть корпуса головки и снабжена площадкой 8, на которой размещается накладная гиря 6. Для опорожнения грузоприемного ковша 2 служит пневмоцилиндр 9, который своей вилкой 10 открывает ковш. Дозатор также снабжен системой измерения и управления 11, в которую входят самопишущий прибор 12 и блок управления 13. Дозатор работает следующим образом. При включении дозатора включается привод питателя. Порошок из бункера питателя подается в грузоприемный ковш 2. Грузоприемная тяга 3 перемещается вниз и величина ее перемещения пропорциональна массе набираемого в ковш 2 порошка. Это перемещение измеряется датчиком 5 и передается в систему измерения и управления 11 и, соответственно, на самопишущий прибор 12 и блок управления 13. Для обеспечения требуемой разрешающей способности самопишущего прибора (40 г на одно деление) в этом дозаторе применена накладная гиря 6, которая в начальной фазе набора порции порошка в ковш 2 находится на площадке 8 и опускается вместе с ней и грузоприемной тягой 3 по мере поступления порошка в ковш 2. При достижении некоторой массы порошка ковш 2 вместе с грузоприемной тягой 3 и площадкой 8 опустится вниз настолько, что зазор А будет полностью выбран, а гиря 6 опустится на опорное кольцо 7 весоизмерителя (см. Фиг.2). С этого момента тяга 3 не будет перемещаться вниз до тех пор пока суммарная масса порошка в ковше не превысит массу предварительно набранного порошка до момента соприкосновения гири 6 с опорным кольцом 7 и массы накладной гири 6. Также в это время не будет перемещаться плунжер датчика 5, т.е. с датчика будет поступать на самопишущий прибор постоянный сигнал, а указатель прибора 12 также будет показывать постоянную массу порошка в ковше, которая была набрана до того момента, когда гиря 6 опустилась на опорное кольцо 7. После того как суммарная масса порошка в ковше 2 превысит массу порошка предварительно набранного до соприкосновения гири 6 с опорным кольцом 7 и массу гири 6, грузоприемный ковш 2 вместе с грузоприемной тягой 3 снова начнет перемещаться вниз, а гиря 6 останется лежать на кольце 7. При этом сигнал с датчика также начнет изменяться пропорционально массе поступающего в ковш 2 порошка. На диаграмме самопишущего прибора 12 будет записываться заключительная фаза набора дозы порошка в ковш 2. При достижении заданной массы дозы система измерения и управления 11 формирует сигнал на прекращение набора, привод питателя останавливается. Таким образом, на диаграмме самопишущего прибора 12 записываются начальная и конечная фазы набора дозы, т.е. только часть массы дозы, равная разнице между заданной массой дозы и массой накладной гири. Этот прием обеспечивает разрешающую способность самопишущего прибора - 40 граммов на одно деление для контроля за процессом дозирования. Затем по истечении заданного времени цикла производится опорожнение грузоприемного ковша 2. Для этого включается пневмоцилиндр 9 и вилкой 10 открывает ковш 2. Доза порошка ссыпается в технологический поток, после чего цикл работы дозатора повторяется.Known weight dispenser UDP-1500 (drawing. K91.00.00.00; 1977) for RSP, developed at the enterprise FSUE "NIIPM" in Perm, which is operated at a number of factories in the industry. This dispenser is taken as a prototype. The dispenser (see Fig. 1) consists of a feeder 1, a load bucket 2 connected to a load meter 4 with a load rod 3. As a load meter, a weight head of the UTsK type of a quadrant type with an integrated sensor is used 5. The weight head of the load meter 4 is modified so that the load draft 3 passes through the upper part of the head housing and is equipped with a platform 8, on which the weight 6 is placed. To empty the load bucket 2, the pneumatic cylinder 9, which opens the bucket with its fork 10, is used. The dispenser is also equipped with a measurement and control system 11, which includes a recording device 12 and a control unit 13. The dispenser operates as follows. When the dispenser is turned on, the feeder drive is turned on. The powder from the hopper of the feeder is fed into the load bucket 2. The load traction 3 moves down and the magnitude of its movement is proportional to the mass of powder collected in the bucket 2. This movement is measured by the sensor 5 and transmitted to the measuring and control system 11 and, accordingly, to the recording device 12 and the control unit 13. To ensure the required resolution of the recording device (40 g per division), a counter weight 6 is used in this dispenser, which the initial phase of the collection of a portion of the powder in the bucket 2 is located on the platform 8 and lowers with it and the load traction 3 as the powder enters the bucket 2. When a certain mass of powder is reached, the bucket 2 together with the load traction 3 and the platform 8 is empty tsya downward so that the gap A is completely selected and the weight 6 drops on the support ring 7 Vesoizmeritel (see. Figure 2). From this moment, the thrust 3 will not move down until the total mass of powder in the bucket exceeds the mass of the previously collected powder until the contact of the weight 6 with the support ring 7 and the mass of the laid weight 6. Also, at this time, the sensor plunger 5 will not move those. a constant signal will be sent from the sensor to the recorder, and the pointer of the device 12 will also show the constant mass of powder in the bucket, which was accumulated until the moment when the weight 6 fell on the support ring 7. After the total mass of powder in the bucket 2 exceeds the mass of powder previously weighed before the contact of the kettlebell 6 with the support ring 7 and the mass of the kettlebell 6, the load receptacle 2 together with the load rod 3 will again begin to move down, and the kettlebell 6 will remain on the ring 7. The signal from the sensor will also start and change proportional to the mass entering the ladle 2 powder. On the chart of the recorder 12, the final phase of the powder dose collection will be recorded in the bucket 2. When the set dose mass is reached, the measurement and control system 11 generates a signal to stop the collection, the feeder drive stops. Thus, on the chart of the recording device 12, the initial and final phases of dose collection are recorded, i.e. only part of the dose mass equal to the difference between the given dose mass and the mass of the overhead weight. This technique provides a resolution of the recorder - 40 grams per division for monitoring the dosing process. Then, after the set cycle time has passed, the load bucket 2 is emptied. For this, the pneumatic cylinder 9 is turned on and the bucket 2 is opened with a fork 10. The dose of powder is poured into the process stream, after which the dispenser cycle is repeated.

Этот дозатор имеет следующие недостатки. Во-первых, применяемая в качестве весоизмерителя весовая головка типа УЦК морально устарела и, кроме того, для ее использования в дозаторе ее необходимо дорабатывать, вводить в ее конструкцию ряд нестандартных узлов. Во-вторых, этот весоизмеритель не имеет устройства для дистанционной передачи информации о текущей массе взвешиваемого продукта. Известные в таких системах передающие устройства сельсинного типа не обладают необходимой точностью. Кроме того, они не имеют достаточной степени защиты для применения в производстве СТРТ. По этой причине в весовую головку установили датчик, который фактически измеряет перемещение грузоприемной тяги 3, пропорциональное взвешиваемой массе продукта, и передает этот измерительный сигнал на самопишущий прибор 12, расположенный в помещении пульта управления. Все эти доработки приводят к тому, что весоизмеритель становится нестандартным средством измерения, что снижает его надежность при эксплуатации.This dispenser has the following disadvantages. Firstly, the UCC type weighing head used as a weight meter is morally outdated and, in addition, for its use in the dispenser, it needs to be modified and a number of non-standard units introduced into its design. Secondly, this weight meter does not have a device for remotely transmitting information about the current weight of the product being weighed. Known in such systems, selsyn-type transmitters do not possess the necessary accuracy. In addition, they do not have a sufficient degree of protection for use in the production of STRT. For this reason, a sensor was installed in the weighing head, which actually measures the movement of the load-receiving rod 3, which is proportional to the weight of the product to be weighed, and transmits this measuring signal to the recorder 12 located in the control room. All these improvements lead to the fact that the load cell becomes a non-standard means of measurement, which reduces its reliability during operation.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка весового дозатора порошка с повышенной надежностью и точностью, а также обеспечение удобства его эксплуатации.The technical problem to which the invention is directed is the development of a weight powder dispenser with increased reliability and accuracy, as well as ensuring the convenience of its operation.

Технический результат достигается тем, что в дозаторе, состоящем из питателя с приводом, весоизмерителя, грузоприемного ковша, связанного с весоизмерителем, а также системы измерения и управления, в качестве весоизмерителя установлен тензометрический силоизмеритель. При этом с учетом особенностей тензометрического силоизмерителя в каждом цикле дозирования измерение массы заполненного и опорожненного грузоприемного ковша производится в одном узком диапазоне нагрузочной характеристики силоизмерителя. Для этого предусмотрена гиря-имитатор, которая с помощью пневмоцилиндра нагружает весоизмеритель во время измерения количества налипшего порошка в ковше после выдачи дозы.The technical result is achieved by the fact that in the dispenser, consisting of a feeder with a drive, a weight meter, a load bucket associated with a weight meter, as well as a measurement and control system, a strain gauge is installed as a weight meter. Moreover, taking into account the peculiarities of the strain gauge load meter in each batching cycle, the mass measurement of the filled and empty load receptacle is carried out in one narrow range of the load characteristic of the load meter. To do this, a simulator weight is provided, which, with the help of a pneumatic cylinder, loads the weight meter while measuring the amount of adhered powder in the bucket after issuing the dose.

Для обеспечения удобства эксплуатации и точности контроля дозирования предусмотрено повышение масштаба записи на самопишущем приборе в процессе набора дозы, а также дополнительное повышение масштаба записи при фиксации погрешности выданной дозы. С этой целью в механическую часть весоизмерительного узла введен узел коромысла с противовесом, масса которого уравновешивает массу грузоприемной системы, включающей грузоприемный ковш, грузоприемную тягу и площадку для гири-имитатора, а также часть массы дозы, чтобы обеспечить необходимый масштаб записи на самопишущем приборе. Для дополнительного повышения масштаба записи при фиксации погрешности выданной дозы в систему измерения и управления включен блок-формирователь сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора.To ensure ease of use and accuracy of dosing control, an increase in the scale of recording on a recording device in the process of dose collection is provided, as well as an additional increase in the scale of recording when fixing the error of the issued dose. For this purpose, a rocker arm with a counterweight is introduced into the mechanical part of the weighing unit, the mass of which balances the mass of the load-receiving system, including the load-receiving bucket, load-lifting rod and the platform for the weight-simulator, as well as part of the dose weight, to provide the necessary recording scale on a recording device. To further increase the recording scale when fixing the error of the issued dose, a recording signal shaper on the chart of the recording device is included in the measurement and control system.

Таким образом, установка в дозаторе в качестве весоизмерителя тензометрического силоизмерителя повышает надежность дозатора, а применение гири-имитатора, коромысла с противовесом и блока-формирователя сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора в системе измерения и управления позволяет повысить точность дозирования и обеспечить удобство эксплуатации.Thus, the installation of a tensometric force meter as a weight meter increases the reliability of the meter, and the use of a weight simulator, a rocker with a counterweight and a recording signal shaper on the diagram of a recording device in the measurement and control system can increase the metering accuracy and ensure ease of use.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами.The essence of the invention is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 схематично изображен дозатор УДП, принятый в качестве прототипа.Figure 1 schematically shows the dispenser UDP adopted as a prototype.

1 - питатель;1 - feeder;

2 - грузоприемный ковш;2 - load bucket;

3 - грузоприемная тяга;3 - load traction;

4 - весоизмеритель;4 - weight meter;

5 - датчик;5 - sensor;

6 - накладная гиря;6 - overhead weight;

7 - опорное кольцо;7 - a basic ring;

8 - площадка;8 - platform;

9 - пневмоцилиндр опорожнения ковша;9 - bucket emptying pneumatic cylinder;

10 - вилка;10 - fork;

11 - система измерения и управления;11 - measurement and control system;

12 - самопишущий прибор;12 - a recording device;

13 - блок управления.13 - control unit.

На фиг.2 показано положение грузоприемной тяги 3 и накладной гири 6, когда закончена начальная фаза заполнения ковша.Figure 2 shows the position of the load rod 3 and the load weight 6 when the initial phase of filling the bucket is completed.

3 - грузоприемная тяга;3 - load traction;

4 - весоизмеритель;4 - weight meter;

6 - накладная гиря;6 - overhead weight;

7 - опорное кольцо;7 - a basic ring;

8 - площадка.8 - platform.

На фиг.3 показано положение грузоприемной тяги 3 и накладной гири 6, когда происходит заключительная фаза заполнения ковша.Figure 3 shows the position of the load pull rod 3 and the load weight 6 when the final phase of filling the bucket occurs.

3 - грузоприемная тяга;3 - load traction;

4 - весоизмеритель;4 - weight meter;

6 - накладная гиря;6 - overhead weight;

7 - опорное кольцо;7 - a basic ring;

8 - площадка.8 - platform.

На фиг.4 схематично изображен предлагаемый весовой дозатор порошка.Figure 4 schematically shows the proposed weight dispenser powder.

1 - питатель;1 - feeder;

2 - грузоприемный ковш;2 - load bucket;

3 - грузоприемная тяга;3 - load traction;

4 - весоизмеритель;4 - weight meter;

8 - площадка;8 - platform;

10 - вилка;10 - fork;

12 - самопишущий прибор;12 - a recording device;

13 - блок управления;13 - control unit;

14 - блок-формирователь сигнала записи на диаграмме;14 - block driver of the recording signal in the diagram;

15 - противовес;15 - counterweight;

16 - шарнирная опора;16 - articulated support;

17 - коромысло;17 - rocker;

18 - гиря-имитатор;18 - kettlebell simulator;

19 - подхват;19 - pickup;

20 - пневмоцилиндр управления гирей-имитатором.20 - pneumatic control cylinder weight-simulator.

На фиг.5 показано положение гири-имитатора во время измерения остатка в ковше после выдачи дозы.Figure 5 shows the position of the kettlebell simulator during the measurement of the remainder in the bucket after issuing the dose.

4 - весоизмеритель;4 - weight meter;

8 - площадка;8 - platform;

15 - противовес;15 - counterweight;

16 - шарнирная опора;16 - articulated support;

17 - коромысло;17 - rocker;

18 - гиря-имитатор;18 - kettlebell simulator;

19 - подхват;19 - pickup;

На фиг.6 изображена схема блока-формирователя сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора.Figure 6 shows a diagram of a recording driver of a recording signal in a diagram of a recording device.

4 - весоизмеритель;4 - weight meter;

12 - самопишущий прибор;12 - a recording device;

13 - блок управления;13 - control unit;

21 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);21 - analog-to-digital Converter (ADC);

22 - первый регистр;22 - the first register;

23 - элемент вычитания;23 - element of subtraction;

24 - сумматор;24 - adder;

25 - элемент ИЛИ;25 - element OR;

26 - второй регистр;26 - second register;

27 - коммутатор;27 - switch;

28 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);28 - digital-to-analog converter (DAC);

29 - блок задания нулевого кода.29 is a block for specifying a zero code.

Весовой дозатор порошка (фиг.4) состоит из питателя 1, грузоприемного ковша 2, весоизмерителя 4, в качестве которого установлен тензометрический силоизмеритель, пневмоцилиндра опорожнения 9 с вилкой 10, системы измерения и управления 11, коромысла 17 с противовесом 15. Коромысло 17 установлено на шарнирной опоре 16. Грузоприемный ковш 2 шарнирно соединен с коромыслом 17 с помощью грузоприемной тяги 3, в верхней части которой закреплена площадка 8 для гири-имитатора 18. При работе дозатора предусмотрено два положения гири-имитатора 18: во время набора дозы гиря поднята с помощью пневмоцилиндра 20 подхватом 19 над площадкой 8 и не касается ее, а во время взвешивания остатка порошка в ковше 2 после выдачи дозы гиря 18 опускается пневмоцилиндром 20 и подхватом 19 на площадку 8 (см. фиг.5). Система измерения и управления 11 содержит блок-формирователь 14 сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора, самопишущий прибор 12 и блок управления 13. Блок-формирователь 14 сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора (фиг.6) состоит из следующих элементов: аналого-цифрового преобразователя 21, первого регистра 22, второго регистра 26, коммутатора 27, элемента вычитания 23, сумматора 24, логического элемента ИЛИ 25, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 28 и блока задания нулевого кода 29.The powder weighing batcher (Fig. 4) consists of a feeder 1, a load bucket 2, a weight meter 4, which is equipped with a strain gauge load cell, an evacuation pneumatic cylinder 9 with a plug 10, a measurement and control system 11, a rocker arm 17 with a counterweight 15. The beam 17 is mounted on articulated support 16. The load-receiving bucket 2 is pivotally connected to the beam 17 with the help of the load-lifting rod 3, in the upper part of which the platform 8 for the weight-simulator 18 is fixed. During the operation of the dispenser, two positions of the weight-simulator 18 are provided: during set up PS the weight is lifted with the pneumatic cylinder 20 by grab 19 above platform 8 and does not touch it, and while weighing the rest of the powder in the bucket 2 after the dose is delivered, the weight 18 is lowered by the pneumatic cylinder 20 and grab 19 to platform 8 (see Fig. 5). The measurement and control system 11 comprises a recording driver 14 of a recording signal on a diagram of a recording device, a recording device 12 and a control unit 13. A recording driver of a recording signal on a diagram of a recording device (Fig. 6) consists of the following elements: analog-to-digital converter 21 , the first register 22, the second register 26, the switch 27, the subtraction element 23, the adder 24, the logic element OR 25, digital-to-analog converter (DAC) 28 and the unit for setting the zero code 29.

Противовес 15 имеет массу, которая уравновешивает массу грузоприемной системы, в которую входят грузоприемный ковш 2, грузоприемная тяга 3 и площадка 8, а, кроме того, определенную часть массы дозы порошка. Масса противовеса 15 при равенстве плеч коромысла рассчитывается по следующей формуле:The counterweight 15 has a mass that balances the mass of the load receiving system, which includes the load bucket 2, load draft 3 and platform 8, and, in addition, a certain part of the mass of the dose of powder. The mass of the counterweight 15 with the equality of the shoulders of the rocker arm is calculated by the following formula:

М_пр=(М_д-m×n)+М_{г с},M _ol = (M _d -m × n) + M _{g s} ,

где М_пр - масса противовеса;where M _pr - the mass of the counterweight;

М_д - масса дозы;M _d - the mass of the dose;

m - масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора;m is the recording scale on the chart of a recording device;

n - число делений шкалы прибора в рабочем диапазоне;n is the number of divisions of the scale of the device in the operating range;

М_{г с} - масса грузоприемной системы.M _{g s} - the mass of the receiving system.

Так, например, допустимый по технологическому регламенту масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора для надежного контроля за набором дозы равен 40 г на одно деление шкалы. Рабочий диапазон шкалы прибора обычно принимается от нуля до 75^го деления. Тогда в рабочем диапазоне будет записываться: 40×75=3000 г. Если заданная масса дозы М_д=5500 г, а масса грузоприемной системы М_{г с}=6000 г, то расчетная масса противовеса будет:So, for example, the recording scale on the diagram of a recording device that is permissible according to the technological regulations for reliable control over the set of doses is 40 g per one scale division. Operating range of the scale is usually taken from zero to 75 ^th division. Then in the working range it will be recorded: 40 × 75 = 3000 g. If the specified dose mass M _d = 5500 g, and the mass of the load-receiving system M _{g c} = 6000 g, then the calculated mass of the counterweight will be:

М_пр=(5500-3000)+6000=8500 г.M _Ave = (5500-3000) + 6000 = 8500 g

И в этом случае за нулем шкалы будет происходить заполнение грузоприемного ковша до 2500 г, а процесс набора остальных 3000 г будет записываться на диаграмме самопишущего прибора от нулевого до 75^го деления шкалы.In this case, scale zero-filling will be the load of the bucket to 2500 g, and the recruitment of the remaining 3000 g is recorded on the automatic recorder chart from zero to 75 ^th scale division.

Дозатор работает следующим образом. При включении дозатора включается привод питателя. Порошок из бункера питателя подается в грузоприемный ковш 2. В момент достижения массы порошка в ковше 2, уравновешиваемой противовесом 15, коромысло начинает воздействовать на чувствительный элемент весоизмерителя 4 и на самопишущем приборе 12 начинается пропись процесса набора оставшейся части дозы. При достижении заданной массы порции блок управления 13 формирует сигнал на отключение привода питателя 1, прекращая подачу порошка в грузоприемный ковш 2. По истечении заданного времени цикла происходит опорожнение грузоприемного ковша 2. Для этого подается сжатый воздух в нижнюю полость пневмоцилиндра 9 и вилкой 10 производится раскрытие ковша. Порция порошка из ковша ссыпается в последующий технологический аппарат (транспортер, смеситель и т.п.). Для замера величины налипшего остатка порошка в ковше 2 после его опорожнения производится наложение гири-имитатора 18 на площадку 8 с помощью пневмоцилиндра 20 и подхвата 19. Гиря-имитатор 18 по массе равна заданной дозе, поэтому измерение массы остатка порошка в ковше 2 при наложенной на площадку гире-имитаторе 18 производится в том же диапазоне характеристики тензометрического весоизмерителя 4, что и измерение набранной дозы порошка. После замера величины остатка порошка в ковше 2, расчета системой измерения и управления 11 погрешности выданной дозы блок управления 13 дает сигнал на пневмоцилиндр 20, который с помощью подхвата 19 поднимает гирю-имитатор 18, снимая ее с площадки 8.The dispenser works as follows. When the dispenser is turned on, the feeder drive is turned on. Powder from the hopper of the feeder is fed to the load bucket 2. When the mass of powder in the bucket 2, counterbalanced by the counterweight 15, the rocker begins to act on the sensitive element of the weight meter 4 and on the recording device 12 begins the process of recruiting the remaining portion of the dose. Upon reaching the set batch mass, the control unit 13 generates a signal to turn off the feeder 1 drive, stopping the powder supply to the load bucket 2. After the set cycle time has passed, the load bucket 2 is emptied. To do this, compressed air is supplied to the lower cavity of the pneumatic cylinder 9 and the fork 10 is opened bucket. A portion of the powder from the bucket is poured into the subsequent technological apparatus (conveyor, mixer, etc.). To measure the amount of adhering powder residue in the bucket 2 after its emptying, the weight simulator 18 is superimposed on the platform 8 using the pneumatic cylinder 20 and pickup 19. The weight simulator 18 is equal in mass to the given dose, therefore, the measurement of the mass of the powder residue in the bucket 2 when superimposed on the site of the weight-simulator 18 is made in the same range of characteristics of the strain gauge weight meter 4 as the measurement of the accumulated dose of powder. After measuring the amount of powder residue in the bucket 2, calculation by the measurement and control system 11 of the error of the issued dose, the control unit 13 gives a signal to the pneumatic cylinder 20, which with the help of pickup 19 lifts the weight-simulator 18, removing it from platform 8.

Во время операции набора порции работа блока-формирователя сигнала записи 14 на диаграмме самопишущего прибора состоит в следующем. Аналоговый сигнал с весоизмерителя 4 поступает в блок-формирователь сигнала записи 14. Преобразуется в цифровой код, проходя через аналого-цифровой преобразователь 21, затем поступает на вход 2 коммутатора 27, с выхода коммутатора 27 поступает в цифроаналоговый преобразователь 28. Преобразованный снова в аналоговый сигнал поступает на выход из блока 14 и на вход самопишущего прибора 12. При этом уровень входного сигнала на блок 14 равен уровню выходного сигнала с блока 14 и пропорционален нагрузке на весоизмеритель 4. В то же время сигнал с аналого-цифрового преобразователя 21 поступает на первый вход первого регистра 22 и на второй вход второго регистра 26. После окончания набора дозы блок управления 13 формирует импульс записи в регистры 22 и 26. При этом в регистр 22 импульс поступает через элемент ИЛИ 25. На выходах регистров 22 и 26 появляется код сигнала набранной дозы. Поскольку сигналы одинаковые по величине, то после прохождения через элемент вычитания 23 на его выходе формируется код "ноль", не изменяющий значение выходного сигнала сумматора 24, на выходе которого формируется код нуля погрешности дозы, задаваемый блоком 29.During the operation of the set portion, the operation of the shaper of the recording signal 14 on the chart of the recording device is as follows. The analog signal from the weight meter 4 enters the recording signal conditioning unit 14. It is converted to a digital code passing through the analog-to-digital converter 21, then it is fed to input 2 of the switch 27, and from the output of the switch 27 it is transferred to the digital-to-analog converter 28. Converted again to an analog signal goes to the output of block 14 and to the input of the recording device 12. The level of the input signal to block 14 is equal to the level of the output signal from block 14 and is proportional to the load on the weight meter 4. At the same time, the signal from the analog The digital transducer 21 is fed to the first input of the first register 22 and to the second input of the second register 26. After the dose has been set, the control unit 13 generates a write pulse to the registers 22 and 26. In this case, the pulse enters the register 22 through the OR element 25. At the outputs of the registers 22 and 26 the code for the dialed dose signal appears. Since the signals are the same in magnitude, after passing through the subtraction element 23, a “zero” code is generated at its output, which does not change the value of the output signal of the adder 24, at the output of which a zero error code is generated, specified by block 29.

При включении операции выдачи блок управления 13 формирует и подает на третий вход коммутатора 27 сигнал переключения коммутатора. Код сигнала массы со второго входа коммутатора 27 отключается, а подключается выходной код блока 24, т.е. сигнал с первого входа коммутатора 27 проходит на выход блока 27, затем через блок 28 (ЦАП) и далее на самопишущий прибор 12. На самопишущем приборе 12 прописывается запись, обозначающая погрешность, равную нулевому уровню. Обычно эта запись выводится на 20^е-25^е деление шкалы прибора для удобства наблюдения обслуживающим персоналом. Нужное деление определяется выходным сигналом блока задания нулевого кода. После опорожнения ковша и наложения гири-имитатора 18 на площадку 8 блок управления 13 формирует сигнал, который подается на первый вход элемента ИЛИ 25, в результате чего на выходе элемента 25 формируется сигнал, который поступает на второй вход регистра 22. В регистре 22 записывается код приведенного остатка (масса гири-имитатора+масса остатка порошка в ковше). Этот сигнал с регистра 22 идет на блок вычитания 23, на входе 1 которого присутствует код массы набранной дозы. Разность кодов, подаваемых на входы блока вычитания 23, на его выходе дает код погрешности дозы. Поскольку в этом же блоке 23 выполняется операция умножения, сигнал на выходе увеличивается в 2 раза, увеличивая соответственно масштаб записи на приборе 12 в два раза - с 40 до 20 граммов на одно деление шкалы прибора. На диаграмме самопишущего прибора производится пропись погрешности выданной дозы, которая является алгебраической суммой сигналов погрешности набора и погрешности выдачи. Погрешностью выдачи в данном случае является масса налипшего в ковше остатка порошка после опорожнения ковша. Увеличение разрешающей способности самопишущего прибора за счет увеличения масштаба при записи погрешности каждой выданной дозы обеспечивает удобство эксплуатации дозатора за счет того, что обслуживающий персонал и контрольные службы могут более точно определять погрешность каждой выданной дозы.When the issuance of the issuing operation, the control unit 13 generates and supplies to the third input of the switch 27 a switch switching signal. The mass signal code from the second input of the switch 27 is turned off, and the output code of the block 24 is connected, i.e. the signal from the first input of the switch 27 passes to the output of block 27, then through block 28 (DAC) and then to the recorder 12. A record indicating the error equal to zero is registered on the recorder 12. Typically, this entry is displayed on the 20 ^e -25 ^e division of the scale of the device for ease of observation by maintenance personnel. The necessary division is determined by the output signal of the block for setting the zero code. After emptying the bucket and applying the weight-simulator 18 to the platform 8, the control unit 13 generates a signal that is fed to the first input of the OR element 25, as a result of which the signal is generated at the output of the element 25, which is fed to the second input of the register 22. The code 22 is recorded in the register 22 reduced residue (mass of the weight-simulator + mass of the remainder of the powder in the bucket). This signal from register 22 goes to the subtraction unit 23, at the input 1 of which there is a code for the mass of the dose accumulated. The difference of the codes supplied to the inputs of the subtraction unit 23, at its output gives the code of the dose error. Since the multiplication operation is performed in the same block 23, the output signal increases by a factor of 2, respectively increasing the recording scale on the device 12 twice - from 40 to 20 grams per division of the scale of the device. On the chart of the recording device, the error of the issued dose is recorded, which is the algebraic sum of the signals of the set error and the delivery error. The error in this case is the mass of powder residue adhering to the bucket after emptying the bucket. The increase in resolution of the recorder due to the increase in the scale when recording the error of each issued dose provides the ease of use of the dispenser due to the fact that maintenance personnel and control services can more accurately determine the error of each issued dose.

После прописи погрешности дозы и снятия пневмоцилиндром 20 и подхватом 19 гири-имитатора 18 с площадки 8 блок управления 13 снимает сигнал с третьего входа коммутатора 27, и схема блока-формирователя 14 возвращается в исходное состояние, когда аналоговый сигнал на входе в блок 14 равен аналоговому сигналу на его выходе и, соответственно, на входе самопишущего прибора 12.After prescribing the dose error and removal by the pneumatic cylinder 20 and pickup 19 of the weight simulator 18 from platform 8, the control unit 13 removes the signal from the third input of the switch 27, and the circuit of the shaper 14 returns to its original state when the analog signal at the input to block 14 is analog the signal at its output and, accordingly, at the input of a recording device 12.

Использование в дозаторе в качестве весоизмерителя тензометрического силоизмерителя повышает надежность дозатора, а применение гири-имитатора с пневмоцилиндром, коромысла с противовесом, уравновешивающим массу грузоприемной системы и часть массы дозы, а также блока-формирователя сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора повышает точность дозирования и обеспечивает удобство эксплуатации дозатора.The use of a tensometric force meter as a weight meter increases the reliability of the meter, and the use of a weight-simulator with a pneumatic cylinder, a rocker arm with a counterweight, balancing the mass of the load receiving system and part of the dose mass, as well as a recording signal shaper on the diagram of the recording device increases the metering accuracy and provides convenience operation of the dispenser.

Дозатор испытан в опытно-промышленных условиях с положительными результатами, запланировано его внедрение в производство в 2005 году.The dispenser has been tested in pilot industrial conditions with positive results; it is planned to introduce it into production in 2005.

Claims

1. Weighing powder dispenser, consisting of a feeder, a load bucket, equipped with a load draft with a platform for installing a weight simulator, a weight meter and a measurement and control system, characterized in that the measurement and control system includes a display unit electrically connected to the weight meter recording signal, the weight meter consists of a tensometric force meter interacting with the load bucket by means of a rocker arm, on one shoulder of which a data is suspended on the hinge axis th the load bucket and at the other a counterbalance, and a weight-simulator platform interacts with gruzopriemnoj thrust by the pneumatic cylinder.

2. Weight powder dispenser according to claim 1, characterized in that the mass of the counterweight is calculated by the formula

M _p = (M _d -m × n) + M _gs ,

where M _p is the mass of the counterweight;

M _d - mass dose of powder;

M _gs is the mass of the cargo receiving system;

m is the recording scale on the chart of a recording device;

n is the number of divisions of the scale of the device in the operating range.

3. The weight powder dispenser according to claim 1, characterized in that the display driver of the displayed recording signal consists of an analog-to-digital converter, a digital-to-analog converter, first and second registers, a subtraction element, an adder, an OR element, a switch, and a zero code job unit, the output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the first register, to the second input of the second register and to the second input of the switch, the output of the first register is connected to the first input of the subtraction element, the output of the second the register is connected to the second input of the subtraction element, the output of the subtraction element is connected to the second input of the adder, the first input of the adder is connected to the output of the null code setting unit, the output of the adder is connected to the first input of the switch, the first input of the OR element is connected to the first output of the control unit, the second input of the element OR connected to the second output of the control unit and to the first input of the second register, the output of the element OR connected to the second input of the first register, the third output of the control unit connected to the third input of the switch ora, the switch output is connected to the input of the digital to analog converter whose output is connected to the input of automatic recorder.