RU2343427C1 - Весовой дозатор порошка - Google Patents
Весовой дозатор порошка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343427C1 RU2343427C1 RU2007117879/28A RU2007117879A RU2343427C1 RU 2343427 C1 RU2343427 C1 RU 2343427C1 RU 2007117879/28 A RU2007117879/28 A RU 2007117879/28A RU 2007117879 A RU2007117879 A RU 2007117879A RU 2343427 C1 RU2343427 C1 RU 2343427C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- weight
- simulator
- load
- mass
- bucket
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Abstract
Изобретение относится к весовым дозаторам порошка дискретного действия и может быть использовано для дозирования рабочих смесей порошков на основе перхлората аммония при приготовлении топливной массы для смесевых твердых ракетных топлив. Дозатор может применяться и в других отраслях промышленности, где имеется необходимость дистанционного весового контроля массы выдаваемых порций порошкообразных компонентов в технологический поток. Изобретение направлено на повышение производительности и снижение трудоемкости при эксплуатации. Этот результат обеспечивается за счет того, что весовой дозатор состоит из питателя, грузоприемного ковша с грузоприемной тягой, весоизмерителя, в качестве которого использован тензометрический силоизмеритель, пневмоцилиндра опорожнения с вилкой, системы измерения и управления, коромысла с противовесом, установленного на шарнирной опоре, гири-имитатора, пневмоцилиндра с подхватом для подъема гири-имитатора. При этом грузоприемная тяга ковша с помощью шарнира соединена с коромыслом, а на другом плече коромысла установлена симметрично грузоприемной тяге относительно шарнирной опоры площадка для гири-имитатора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
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.
РСП в технологический поток подается дозами 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. Поэтому конструкция дозатора должна иметь специальное взрывобезопасное исполнение. Кроме того, заказчик твердотопливных изделий требует полной информации о количестве и точности выдаваемых в технологический поток доз РСП. По требованию технологического регламента цена деления шкалы самопишущего прибора, регистрирующего процесс дозирования РСП, не должна превышать погрешности дозирования (т.е. примерно 40 г).
Известны близкие по производительности и точности весовые дозаторы сыпучих материалов, например дозаторы типа ДПД (Орлов С.П. Дозирующие устройства. - М.: Машиностроение, 1966, с.89-95), и автоматические дозировочные весы типа ДАРК-1 (Исакович Е.Г. Весы и весовые дозаторы. - М.: Издательство стандартов, 1991, с.268). Однако эти дозаторы не могут 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.
Известен весовой дозатор порошка по патенту №2288452, который эксплуатируется на предприятии ФКП "Пермский пороховой завод". Этот дозатор принят за прототип. Дозатор (фиг.1) состоит из питателя 1, грузоприемого ковша 2, весоизмерителя 4, в качестве которого установлен тензометрический силоизмеритель, пневмоцилиндра опорожнения 6 с вилкой 7, системы измерения и управления 14, коромысла 10 с противовесом 8. Коромысло 10 установлено на шарнирной опоре 9. Грузоприемный ковш 2 шарнирно соединен с коромыслом 10 с помощью грузоприемной тяги 3, в верхней части которой закреплена площадка 5 для гири-имитатора 11. При работе дозатора предусмотрено два положения гири-имитатора 11: во время набора дозы гиря поднята с помощью пневмоцилиндра 13 подхватом 12 над площадкой 5 и не касается ее, а во время взвешивания остатка порошка в ковше 2 после выдачи дозы гиря 11 опускается пневмоцилиндром 13 и подхватом 12 на площадку 5 (фиг.2). Система измерения и управления 14 содержит блок-формирователь 17 сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора, самопишущий прибор 15 и блок управления 16.
Противовес 8 имеет массу, которая уравновешивает массу грузоприемной системы, в которую входят грузоприемный ковш 2, грузоприемная тяга 3 и площадка 5, а кроме того, определенную часть массы дозы порошка. Масса противовеса 8, при равенстве плеч коромысла, рассчитывается по следующей формуле:
где Мпр - масса противовеса;
Мд - заданная масса дозы;
m - масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора;
n - число делений шкалы прибора в рабочем диапазоне;
Мгс - масса грузоприемной системы.
Так, например, допустимый по технологическому регламенту масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора для надежного контроля за набором дозы равен 40 г/дел. Рабочий диапазон шкалы прибора обычно принимается от нуля до 75-го деления, т.е. в рабочем диапазоне будет записыватся 40×75=3000 г. Если заданная масса дозы Мд=5500 г, а масса грузоприемной системы Мгс=6000 г, то расчетная масса противовеса будет:
Мпр=(5500 -3000)+6000=8500 г.
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.
Этот дозатор имеет следующие недостатки.
Во-первых, затягивание цикла дозирования и снижение производительности дозатора из-за большой потери времени на успокоение колебаний грузоприемной системы при измерении массы остатка порошка после наложения гири-имитатора. Эти колебания обусловлены следующим.
Центр тяжести грузоприемной системы находится достаточно низко относительно шарнирного соединения грузоприемной тяги 3 с коромыслом 10 (примерно на уровне 1/3 высоты грузоприемного ковша). При наборе дозы положение центра тяжести грузоприемной системы с порошком смещается немного вниз и в сторону. Боковое смещение центра тяжести инициирует колебания грузоприемной системы вокруг шарнирного соединения грузоприемной тяги 3 с коромыслом 10. Благодаря плавности подачи порошка при наборе (время набора не менее 10 с) амплитуда колебаний системы невелика и практически не воспринимается весоизмерителем 4. Другая ситуация складывается при измерении массы остатка порошка в ковше 2 после выдачи дозы, так как на площадку 5 накладывается гиря-имитатор 11. В момент наложения гири центр тяжести грузоприемной системы резко смещается вверх (время наложения не более 0,5 с) и, из-за несоосности гири и грузоприемной системы, кратковременно смещается в сторону. Боковое смещение центра тяжести инициирует колебания грузоприемной системы вокруг шарнирного соединения грузоприемной тяги 3 с коромыслом 10. Так как динамическое воздействие гири-имитатора намного сильнее и центр тяжести грузоприемной системы намного ближе к шарнирному соединению грузоприемной тяги 3 с коромыслом 10, чем при наборе дозы, то и амплитуда колебаний грузоприемной системы намного больше, и они воспринимаются весоизмерителем 4. Так как трение в шарнире 15 мало, то колабания затухают медленно и могут продолжаться до 15 с.
Во-вторых, значительные трудозатраты и потери времени при настройке дозатора на заданную дозу (Мд), которая состоит из настройки массы гири-имитатора (Мги=Мд) и настройки массы противовеса (см. формулу (1)).
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение производительности дозатора и снижение трудоемкости его эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в весовом дозаторе, состоящем из питателя, грузоприемного ковша, шарнирно соединенного с коромыслом с помощью грузоприемной тяги, шарнирной опоры, на которой установлено коромысло с противовесом, весоизмерителя, на который воздействует коромысло при нагружении ковша порошком, гири-имитатора, которая перемещается подхватом, связанным с пневмоцилиндром, при этом площадка для гири-имитатора закреплена на коромысле симметрично грузоприемной тяге относительно шарнирной опоры на стороне противовеса. При работе дозатора предусмотрено два положения гири-имитатора: во время набора дозы и взвешивания массы набранной дозы гиря лежит на площадке и не касается подхвата, а во время взвешивания массы остатка порошка в ковше после выдачи дозы гиря поднята с помощью пневмоцилиндра подхватом над площадкой. При этом снижается трудоемкость настройки дозатора на заданную дозу, так как настраивается только масса гири-имитатора.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 схематично изображен дозатор, принятый в качестве прототипа.
1 - питатель;
2 - грузоприемный ковш;
3 - грузоприемная тяга;
4 - весоизмеритель;
5 - площадка;
6 - пневмоцилиндр опорожнения ковша;
7 - вилка;
8 - противовес;
9 - шарнирная опора;
10 - коромысло;
11 - гиря-имитатор;
12 - подхват;
13 - пневмоцилиндр управления гирей-имитатором;
14 - система измерения и управления;
15 - самопишущий прибор;
16 - блок управления;
17 - блок-формирователь сигнала записи на диаграмме.
На фиг.2 показано положение гири-имитатора во время измерения остатка порошка в ковше после выдачи дозы.
4 - весоизмеритель;
5 - площадка;
8 - противовес;
9 - шарнирная опора;
10 - коромысло;
11 - гиря-имитатор;
12 - подхват;
13 - пневмоцилиндр управления гирей-имитатором.
На фиг.3 схематично изображен предлагаемый весовой дозатор.
1 - питатель;
2 - грузоприемный ковш;
3 - грузоприемная тяга;
4 - весоизмеритель;
5 - площадка;
6 - пневмоцилиндр опорожнения ковша;
7 - вилка;
8 - противовес;
9 - шарнирная опора;
10 - коромысло;
11 - гиря-имитатор;
12 - подхват;
13 - пневмоцилиндр управления гирей-имитатором;
14 - система измерения и управления.
На фиг.4 показано положение гири-имитатора во время набора дозы.
4 - весоизмеритель;
5 - площадка;
8 - противовес;
9 - шарнирная опора;
10 - коромысло;
11 - гиря-имитатор;
12 - подхват;
13 - пневмоцилиндр управления гирей-имитатором.
Весовой дозатор порошка (фиг.3) состоит из питателя 1, грузоприемого ковша 2, весоизмерителя 4, в качестве которого установлен тензометрический силоизмеритель, пневмоцилиндра опорожнения 6 с вилкой 7, системы измерения и управления 14, коромысла 10 с противовесом 8. Коромысло 10 установлено на шарнирной опоре 9. Грузоприемный ковш 2 шарнирно соединен с коромыслом 10 с помощью грузоприемной тяги 3, а на противоположном плече коромысла 10, симметрично относительно опоры 9, установлена площадка 5 для гири-имитатора 11. При работе дозатора предусмотрено два положения гири-имитатора 11: во время набора дозы и взвешивания массы набранной дозы гиря лежит на площадке 5 и не касается подхвата 12 (фиг.4), а во время взвешивания массы остатка порошка в ковше 2 после выдачи дозы гиря поднята с помощью пневмоцилиндра 13 подхватом 12 над площадкой 5. Система измерения и управления 14 содержит блок-формирователь сигнала записи на диаграмме самопишущего прибора, самопишущий прибор и блок управления.
Противовес 8 имеет массу, которая частично уравновешивает массу грузоприемной системы, в которую входят грузоприемный ковш 2 и грузоприемная тяга 3. Масса противовеса, при равенстве плеч коромысла и поднятой гире-имитаторе, рассчитывается по следующей формуле:
где Мпр - масса противовеса;
Мгс - масса грузоприемной системы;
m - масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора;
n - число делений шкалы прибора в рабочем диапазоне.
Так, например, масса противовеса, рассчитанная при тех же условиях, что и для прототипа, т.е. m=40 г/дел., n=75 дел., Мгс=6000 г, будет:
Мпр=6000-40×75=6000-3000=3000 г.
Следовательно, масса противовеса не зависит от заданной массы дозы (Мд), поэтому настройка дозатора на заданную дозу заключается только в настройке массы гири-имитатора (Мги=Мд).
Если масса заданной дозы и соответственно гири-имитатора больше рабочего диапазона записи (Мги>m×n), то при наложении гири на площадку 5 произойдет разбаланс коромысла 10 и весоизмеритель 4 будет разгружен, что вызовет прерывание регистрации процесса дозирования - на диаграмме прибора будет прописываться ноль. Регистрация процесса дозирования восстановится только после загрузки в грузоприемный ковш 2 некоторого количества порошка, масса которого восстановит баланс коромысла.
Дозатор работает следующим образом. При включении дозатора по сигналу системы измерения и управления 14 производится наложение гири-имитатора 11 на площадку 5 с помощью пневмоцилиндра 13 и подхвата 12. После этого включается привод питателя 1 и порошок из бункера питателя подается в грузоприемный ковш 2. При достижении массой порошка в ковше 2 заданной массы набора дозы система 14 выключает привод питателя 1, прекращая подачу порошка в грузоприемный ковш 2. Производится измерение массы набранной дозы. По истечении заданного времени цикла происходит запуск таймера цикла и опорожнение грузоприемного ковша 2. Для этого подается сжатый воздух в нижнюю полость пневмоцилиндра 6 и вилкой 7 производится раскрытие ковша. Доза порошка из ковша ссыпается в последующий технологический аппарат (транспортер, смеситель и т.п.). Для взвешивания массы остатка порошка, налипшего в ковше 2, после выдачи производится съем гири-имитатора 11 с площадки 5 с помощью пневмоцилиндра 13 и подхвата 12. Масса гири-имитатора 11 (Мги) равна заданной массе дозы (Мги=Мд), поэтому измерение массы остатка порошка в ковше 2 при снятой с площадки 5 гири-имитатора 11 производится в том же диапазоне характеристики весоизмерителя 4, что и измерение массы набранной дозы порошка. После измерения массы остатка порошка в ковше 2 и расчета системой измерения и управления 14 погрешности выданной дозы система 14 дает сигнал на пневмоцилиндр 13, который с помощью подхвата 12 опускает гирю-имитатор 11 на площадку 5. Далее цикл дозирования повторяется.
Таким образом, перенос площадки для гири-имитатора с грузоприемного плеча коромысла на плечо противовеса и изменение алгоритма управления гирей-имитатором дают следующий эффект.
Во-первых, уменьшение времени измерения массы остатка порошка в ковше после выдачи по-сравнению с прототипом, так как:
- амплитуда колебаний грузоприемной системы после съема гири-имитатора существенно уменьшилась благодаря тому, что при съеме гири-имитатора практически отсутствует динамическое воздействие на весоизмеритель;
- инерционность весоизмерителя существенно уменьшилась за счет уменьшения массы противовеса и неналожения гири-имитатора на грузоприемную систему. При этом колебания весоизмерителя, возникающие при наложении гири-имитатора накладываются на колебания от подачи порошка в ковш и не влияют на время цикла дозирования. Это позволяет уменьшить время цикла дозирования по сравнению с прототипом и, таким образом, увеличить производительность дозатора.
Во-вторых, упрощение настройки дозатора на заданную дозу по сравнению с прототипом, так как настраивается только масса гири-имитатора (Мги=Мд), а масса противовеса остается постоянной (см. формулы (1) и (2)). Это позволяет снизить трудоемкость и уменьшить время настройки дозатора на заданную дозу.
На дозатор разработаны рабочие чертежи. На 2008 год запланировано его изготовление и запуск в опытно-промышленную эксплуатацию.
Claims (2)
1. Весовой дозатор порошка, состоящий из системы измерения и управления, питателя, гири-имитатора, грузоприемного ковша, оснащенного грузоприемной тягой, весоизмерителя, состоящего из тензометрического силоизмерителя и взаимодействущего с грузоприемным ковшом посредством коромысла, на одном плече которого на шарнирной оси подвешен грузоприемный ковш, а на другом противовес, площадки для гири-имитатора, причем гиря-имитатор взаимодействует с площадкой посредством пневмоцилиндра, отличающийся тем, что площадка для гири-имитатора установлена на том же плече коромысла, что и противовес.
2. Весовой дозатор порошка по п.1, отличающийся тем, что масса противовеса рассчитывается по формуле
Мпр=Мгс-m×n,
где Мпр - масса противовеса;
m - масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора;
n - число делений шкалы прибора в рабочем диапазоне;
Мгс - масса грузоприемной системы.
Мпр=Мгс-m×n,
где Мпр - масса противовеса;
m - масштаб записи на диаграмме самопишущего прибора;
n - число делений шкалы прибора в рабочем диапазоне;
Мгс - масса грузоприемной системы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117879/28A RU2343427C1 (ru) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Весовой дозатор порошка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117879/28A RU2343427C1 (ru) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Весовой дозатор порошка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2343427C1 true RU2343427C1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007117879/28A RU2343427C1 (ru) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Весовой дозатор порошка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343427C1 (ru) |
-
2007
- 2007-05-14 RU RU2007117879/28A patent/RU2343427C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070289783A1 (en) | Counterbalanced dispensing system | |
CN104494852B (zh) | 一种细粉状物料自动称重包装装置及其方法 | |
US20120285750A1 (en) | Weight measurement system for accurately determining the weight of material in a container being lifted | |
CN200958967Y (zh) | 一种电子皮带秤的实物检测装置 | |
US4393950A (en) | Tare weighing apparatus and method therefor | |
CN201329967Y (zh) | 差重式多工位散料装袋设备 | |
RU2343427C1 (ru) | Весовой дозатор порошка | |
US3643752A (en) | Method and apparatus for controlling product charge weights | |
CN101398327A (zh) | 皮带给料秤在线实物校验装置及方法 | |
RU2451268C2 (ru) | Способ взвешивания сыпучих фракций и оборудование для его осуществления | |
RU2282832C1 (ru) | Весовой дозатор жидкости | |
RU2288452C1 (ru) | Весовой дозатор порошка | |
CN112298636A (zh) | 一种米粉计量理料设备及计量理料工艺 | |
JPS6191520A (ja) | 計量充填制御方法およびその装置 | |
RU96957U1 (ru) | Весовой дозатор дискретного действия с автоматическим управлением | |
CN2164031Y (zh) | 无刃口可调整自动定量称重装置 | |
US589081A (en) | griffith | |
JP2003210109A (ja) | 製茶用計量袋詰機の計量器 | |
CN218981409U (zh) | 皮带出料计量的配料机 | |
CN212290430U (zh) | 一种米粉计量理料设备 | |
US589295A (en) | Weighing and bagging machine | |
JPH03188329A (ja) | バラ積込み用トラックスケール及びバラ積込み方法 | |
RU2284016C2 (ru) | Способ порционного взвешивания сыпучих продуктов в потоке с предварительным дозированием и устройство для его осуществления | |
RU2357216C2 (ru) | Устройство для весового дозирования сыпучих материалов | |
CN2073110U (zh) | 散装物料表式计量器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140807 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150515 |