RU2799982C1 - Device for weight continuous metering of bulk materials - Google Patents
Device for weight continuous metering of bulk materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799982C1 RU2799982C1 RU2022130276A RU2022130276A RU2799982C1 RU 2799982 C1 RU2799982 C1 RU 2799982C1 RU 2022130276 A RU2022130276 A RU 2022130276A RU 2022130276 A RU2022130276 A RU 2022130276A RU 2799982 C1 RU2799982 C1 RU 2799982C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tray
- drive
- loading
- hinge
- loading tray
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Устройство относится к области непрерывного весового дозирования сыпучих материалов и может быть использовано в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.The device belongs to the field of continuous weight dosing of bulk materials and can be used in chemical, pharmaceutical and other industries.
Известно устройство для непрерывного весового дозирования сыпучих материалов (Патент РФ №2 251083, 27.04.2005, Бюл. №12). Недостаток устройства заключается в том, что при вертикальных колебаниях сыпучий материал неконтролируемо расширяется, что снижает точность дозирования.A device for continuous weight dosing of bulk materials is known (RF Patent No. 2 251083, 27.04.2005, Bull. No. 12). The disadvantage of the device is that during vertical oscillations the bulk material expands uncontrollably, which reduces the dosing accuracy.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для непрерывного весового дозирования - прототип (патент РФ №2 691 786, 18.06.2019, Бюл. №17), содержащий порционный дозатор объемного принципа действия, загрузочный лоток, основание, состоящее из неподвижной платформы, на которой шарнирно закреплена подвижная платформа с приводом поворота этой платформы относительно шарнира, лоток, установленный на подвижной опоре, вибратор, установленный на неподвижной платформе и соединенный с загрузочным краем лотка, весоизмерительное устройство, блок управления, соединенный с порционным дозатором, вибратором, приводом поворота подвижной платформы.Closest to the proposed one is a device for continuous weight dosing - a prototype (RF patent No. 2 691 786, 18.06.2019, bull. No. 17), containing a batch dispenser of a volumetric principle of action, a loading tray, a base consisting of a fixed platform on which a movable platform is pivotally fixed with a drive for turning this platform relative to the hinge, a tray mounted on a movable support, a vibrator mounted on a fixed platform and connected with the loading edge of the tray, a weighing device, a control unit connected to a batch dispenser, a vibrator, a drive for turning the movable platform.
Недостатком устройства является невысокая точность дозирования, поскольку определение веса отдельной порции осуществляется в то время, когда материал находится в движении, что вызывает динамические воздействия на весоизмерительное устройство и снижает точность дозирования.The disadvantage of the device is the low accuracy of dosing, since the determination of the weight of an individual portion is carried out at a time when the material is in motion, which causes dynamic effects on the weighing device and reduces the dosing accuracy.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении точности дозирования.The technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of dosing.
Технический результат по изобретению достигается тем, в устройстве для двухстадийного непрерывного дозирования сыпучих материалов, содержащее порционный дозатор в виде бункера, установленного на подвижной плите, имеющей мерную емкость и привод, загрузочный лоток, установленный на весоизмерительном устройстве, причем один край загрузочного лотка закреплен на весоизмерительном устройстве с помощью шарнира, а другой край загрузочного лотка закреплен на весоизмерительном устройстве с помощью кронштейна, под загрузочным лотком установлен привод поворота загрузочного лотка относительно шарнира, вибрирующий лоток, установленный на подвижной платформе, закрепленной с помощью шарнира на неподвижной опоре, на которой также установлен вибратор, соединенный с загрузочным краем вибрирующего лотка, и привод, обеспечивающий поворот подвижной платформы вокруг шарнира, датчик расхода, установленный под ссыпающим краем вибрирующего лотка, имеющий чувствительный элемент в виде пластины, на которую падает поток дозируемого материала с ссыпающего края вибрирующего лотка, и блок управления, соединенный своими входами с весоизмерительным устройством и с датчиком расхода, а выходами - с приводом порционного дозатора, с приводом поворота загрузочного лотка, с приводом вибрирующего лотка и с вибратором.The technical result according to the invention is achieved by the fact that in a device for two-stage continuous dosing of bulk materials, containing a batch dispenser in the form of a hopper mounted on a movable plate having a measuring container and a drive, a loading tray mounted on a weighing device, one end of the loading tray is fixed on the weighing device with a hinge, and the other edge of the loading tray is fixed on the weighing device with a bracket, under the loading tray a drive for turning the loading tray relative to the hinge is installed, a vibrating tray mounted on a movable platform, fixed by means of a hinge on a fixed support, on which a vibrator is also installed, connected to the loading edge of the vibrating tray, and a drive that ensures rotation of the movable platform around the hinge, a flow sensor installed under the pouring edge of the vibrating tray, having a sensing element in the form of a plate onto which the flow of dosed material falls from the pouring edge of the vibrators feeding tray, and a control unit connected by its inputs to the weighing device and to the flow sensor, and to the outputs - to the drive of the batch dispenser, to the drive of rotation of the loading tray, to the drive of the vibrating tray and to the vibrator.
Изобретение поясняется чертежами, на которых показаны: на фиг. 1 схема устройства; на фиг. 2 - фрагмент схема устройства, в момент выгрузки отдельной порции из порционного дозатора в загрузочный лоток; на фиг. 3 - фрагмент схема устройства, в момент выгрузки отдельной порции из загрузочного лотка в вирирующий лоток.The invention is illustrated by drawings, which show: in Fig. 1 device diagram; in fig. 2 is a fragment of the diagram of the device, at the time of unloading a separate portion from the portion dispenser into the loading tray; in fig. 3 is a fragment of the diagram of the device, at the time of unloading a separate portion from the loading tray into the vibrating tray.
Перечень позиций, указанных на чертежах: 1 - бункер порционного дозатора; 2 - подвижная плита с мерной емкостью (отверстием); 3 - привод порционного дозатора; 4 - загрузочный лоток; 5 - весоизмерительное устройство; 6 - шарнир; 7 - кронштейн; 8 - привод загрузочного лотка; 9 - вибрирующий лоток; 10 - подшипниковая опора; 11 - подвижная платформа; 12 - неподвижная платформа; 13 - шарнир; 14 - привод подвижной платформы; 15 - вибратор; 16 - расходомер.The list of items indicated on the drawings: 1 - batch dispenser hopper; 2 - movable plate with a measuring container (hole); 3 - drive portion dispenser; 4 - loading tray; 5 - weight measuring device; 6 - hinge; 7 - bracket; 8 - loading tray drive; 9 - vibrating tray; 10 - bearing support; 11 - mobile platform; 12 - fixed platform; 13 - hinge; 14 - drive of the movable platform; 15 - vibrator; 16 - flow meter.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Материал, подлежащий дозированию, загружается в бункер 1. В блок управления 17 вводятся следующие данные: заданная производительность дозатора Q г⋅с-1; насыпная плотность дозируемого материала, г/см3; ориентировочное значение ΔТ0 с; объем мерной емкости см3. По этим значениям в блоке управления рассчитывается число порций, которые необходимо порционным дозатором подать в загрузочный лоток 4. После этого начинается процесс дозирования. Материал из бункера 1 заполнил мерную емкость в подвижной плите 2. Блок управления 17 рассчитывает, сколько порций необходимо подать в загрузочный лоток 4 и подает управляющий сигнал на привод 3. За счет перемещения подвижной плиты 2 из исходного положения (фиг. 1) в положение выгрузки (фиг. 2) влево, как это показано на фиг. 2. Порция полностью формируется в загрузочном лотке 4. Весоизмерительное устройство 5 взвешивает отдельную порцию и передает информацию в блок управления 17, где определяется вес порции. Блок управления подает сигнал на привод 8, лоток 4 поворачивается относительно шарнира 6 (фиг. 3).и порция подается в вибрирующий лоток 9, в котором отдельные порции преобразуются в непрерывный поток. Процесс преобразования отдельных порций в непрерывный поток в вибрирующем лотка достаточно полно описан в работахThe material to be dosed is loaded into the hopper 1. The following data is entered into the control unit 17: the specified capacity of the dispenser Q g⋅s -1 ; bulk density of the dosed material, g/cm 3 ; approximate value ΔT 0 s; the volume of the measuring container cm 3 . Based on these values, the control unit calculates the number of portions that must be fed into the loading tray 4 by the portion dispenser. After that, the dosing process begins. The material from the hopper 1 filled the measuring container in the movable plate 2. The control unit 17 calculates how many portions must be fed into the loading tray 4 and sends a control signal to the drive 3. By moving the movable plate 2 from the initial position (Fig. 1) to the unloading position (Fig. 2) to the left, as shown in Fig. 2. The portion is completely formed in the loading tray 4. The weighing device 5 weighs an individual portion and transmits information to the control unit 17, where the weight of the portion is determined. The control unit sends a signal to the drive 8, the tray 4 rotates relative to the hinge 6 (Fig. 3), and the portion is fed into the vibrating tray 9, in which the individual portions are converted into a continuous flow. The process of converting individual portions into a continuous flow in a vibrating tray is quite fully described in the works
После этого, загрузочный лоток 4 возвращается в исходное положение (фиг. 1). Следует обратить особое внимание на то, что при взвешивании порции материал находится в состоянии покоя, т.е. на весоизмерительное устройство 5 не воздействуют динамические нагрузки. Кроме этого, во время взвешивания порции (фиг. 1) привод 8 не касается загрузочного лотка 4. Блок управления рассчитывает промежуток ΔТ=ΔP/Q, по истечению которого необходимо подать очередную порцию в вибрирующий лоток 9. На этом первый цикл дозирования заканчивается. Цикл состоит из двух стадий. На первой стадии формируется отдельная порция, которая подается в вибрирующий лоток. На второй стадии отдельные порции преобразуются в непрерывный поток, этот процесс достаточно подробно исследован и результаты опубликованы в открытой печати [Першин, В. Ф. Двухстадийное непрерывное дозирование при производстве и использовании углеродных наноматериалов / В.Ф. Першин, А.М. Воробьев, В.М. Нечаев, А.А. Пасько, Т.Х.К. Алсайяд // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2018. - №6. - С. 12 - 14, Алсайяд, Т.Х.К. Совершенствование непрерывного весового дозирования при производстве и использовании углеродных наноматериалов / Т.Х.К. Алсайяд, В.Ф. Першин, А.А. Баранов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2018. - Т. 24, №2. - С. 344 - 353]. При реализации второго цикла дозирования порционным дозатором формируется вторая порция, определяется ее вес и подается она в вибрирующий лоток по истечении промежутка времени ΔТ, который был рассчитан на первом цикле. Следует также отметить, что на каждом цикле дозирования строго соблюдается условие равенства производительности дозатора заданному значению.After that, the loading tray 4 returns to its original position (Fig. 1). Particular attention should be paid to the fact that when weighing a portion, the material is at rest, i.e. the weighing device 5 is not affected by dynamic loads. In addition, while weighing a portion (Fig. 1), the drive 8 does not touch the loading tray 4. The control unit calculates the interval ΔТ=ΔP/Q, after which it is necessary to submit the next portion to the vibrating tray 9. This ends the first dosing cycle. The cycle consists of two stages. At the first stage, a separate portion is formed, which is fed into a vibrating tray. At the second stage, individual portions are converted into a continuous flow, this process has been studied in sufficient detail and the results have been published in the open press [Pershin, V.F. Two-stage continuous dosing in the production and use of carbon nanomaterials / V.F. Pershin, A.M. Vorobyov, V.M. Nechaev, A.A. Pasko, T.H.K. Alsayyad // Chemical and oil and gas engineering. - 2018. - No. 6. - S. 12 - 14, Alsayyad, T.H.K. Improvement of continuous weight dosing in the production and use of carbon nanomaterials / T.Kh.K. Alsayyad, V.F. Pershin, A.A. Baranov // Bulletin of the Tambov State Technical University. - 2018. - V. 24, No. 2. - S. 344 - 353]. During the implementation of the second dosing cycle, the second portion is formed by the batch dispenser, its weight is determined and it is fed into the vibrating tray after the time interval ΔT, which was calculated on the first cycle. It should also be noted that at each dosing cycle the condition of equal productivity of the dispenser to the specified value is strictly observed.
Перед началом дозирования конкретного сыпучего материала с заданной производительностью, целесообразно экспериментально определить параметры дозатора, при которых непрерывный поток на выходе из вибрирующего лотка 9 на фиг. 1 максимально равномерен. На выходе из вибрирующего лотка поток материала поступает на чувствительный элемент расходометра 16, данный способ определения расхода сыпучего материала и его равномерность дан в описании к полезной модели RU 87011. Информация от расходомера передается на блок управления 17, где рассчитывается неравномерность потока и формируются управляющие команды на привод подвижной платформы 14 и вибратор 15. За счет изменения угла наклона вибрирующего лотка и частоты вибрации обеспечивается максимальная равномерность потока материала на выходе из вибрирующего лотка 9.Before starting the dosing of a specific bulk material with a given capacity, it is advisable to experimentally determine the parameters of the doser, at which a continuous flow at the exit from the vibrating tray 9 in Fig. 1 is the most uniform. At the exit from the vibrating tray, the flow of material enters the sensitive element of the flowmeter 16, this method for determining the flow rate of bulk material and its uniformity is given in the description of utility model RU 87011. Information from the flowmeter is transmitted to the control unit 17, where the unevenness of the flow is calculated and control commands are generated for the drive of the movable platform 14 and the vibrator 15. By changing the angle of inclination of the vibrating tray and the frequency of vibration, the maximum uniformity of the material flow at the outlet shaping tray 9.
Сравнение предлагаемого устройства с прототипом осуществляли на лабораторных установках. При оценке точности дозирования прототипа использовали информацию из описания к патенту РФ №2 691786, где указано, что при производительности 0,05 г/с, погрешность составляла 0,6% (пример 1), а при производительности 0,5 г/с погрешность составила 0,15% (пример 2).Comparison of the proposed device with the prototype was carried out in laboratory settings. When evaluating the dosing accuracy of the prototype, information was used from the description of the patent of the Russian Federation No. 2 691786, which states that at a productivity of 0.05 g/s, the error was 0.6% (example 1), and at a productivity of 0.5 g/s, the error was 0.15% (example 2).
При экспериментальных исследованиях с использованием предлагаемого устройства, при дозировании тех же материалов, при производительности 0,05 г/с, погрешность составляла 0,2%, а при производительности 0,5 г/с погрешность составила 0,05%.In experimental studies using the proposed device, when dosing the same materials, at a productivity of 0.05 g/s, the error was 0.2%, and at a productivity of 0.5 g/s, the error was 0.05%.
В табл. 1. приведены результаты экспериментальных исследований с использованием предлагаемого устройства с заданной производительностьюIn table. 1. the results of experimental studies using the proposed device with a given performance are given
Q=0,05 г⋅с-1Q=0.05 g⋅s-1
Результаты эксперимента по непрерывному дозированию при производительности дозатора 0,05 г/сTable 1
The results of the experiment on continuous dosing at the productivity of the dispenser 0.05 g/s
Дозируемый материал - «Таунит М». Устройство работало в соответствии с описанным выше регламентом. Из потока материала, высыпающегося из узла выгрузки 8 отбирались пробы в течение промежутков времени ΔТПРОБ равных 60 с. Пробы взвешивались и в соответствии с ГОСТ 8.469-2002 по ф-ле:The dosed material is "Taunit M". The device worked in accordance with the regulations described above. Samples were taken from the flow of material pouring out of the unloading unit 8 during time intervals ΔT SAMPLE equal to 60 s. The samples were weighed and in accordance with GOST 8.469-2002 according to the f-le:
где QЗ - заданное значение производительности, кг/ч; T-действительное время отбора контрольной пробы, мин; G - действительное значение массы контрольной пробы, кг; Qмакс - значение наибольшего предела производительности дозатора, кг/ч.where Q Z - the specified value of productivity, kg / h; T is the actual time of sampling the control sample, min; G is the actual value of the mass of the control sample, kg; Q max - the value of the maximum capacity limit of the dispenser, kg/h.
Обработка результатов табл. 1 показала, что средняя погрешность дозирования равна 0,2%. Для прототипа погрешность дозирования при аналогичных условиях составляла 0,6% (пример 1 из описания к патенту РФ № 2691786).Processing the results of Table. 1 showed that the average dosing error is 0.2%. For the prototype, the dosing error under similar conditions was 0.6% (example 1 from the description of the patent of the Russian Federation No. 2691786).
Аналогичным образом определяли погрешность дозирования при производительности Q=0,5 г⋅с-1. Результаты экспериментов приведены в табл. 2. В данном случае заданный вес пробы 6 г.Similarly, the dosing error was determined at a performance of Q=0.5 g⋅s -1 . The results of the experiments are given in table. 2. In this case, the specified sample weight is 6 g.
Результаты эксперимента по непрерывному дозированию при производительности дозатора 0,5 г/сtable 2
The results of the experiment on continuous dosing at the productivity of the dispenser 0.5 g/s
Обработка результатов табл. 2 показала, что средняя погрешность дозирования равна 0,08%. Для прототипа погрешность дозирования при аналогичных условиях составляла 0,25% (пример2 из описания к патенту РФ № 2691786).Processing the results of Table. 2 showed that the average dosing error is 0.08%. For the prototype, the dosing error under similar conditions was 0.25% (example 2 from the description of the patent of the Russian Federation No. 2691786).
Таким образом, поставленная цель достигнута, точность непрерывного дозирования повышена в три раза.Thus, the goal is achieved, the accuracy of continuous dosing is increased three times.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799982C1 true RU2799982C1 (en) | 2023-07-14 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2251083C2 (en) * | 2003-04-07 | 2005-04-27 | Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ) | Method and device for continuous batching of loose materials |
RU102110U1 (en) * | 2010-07-21 | 2011-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ | DEVICE FOR CONTINUOUS WEIGHT DOSING OF BULK MATERIALS |
RU131477U1 (en) * | 2013-02-21 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | DEVICE FOR TWO-STAGE CONTINUOUS DOSING OF BULK MATERIALS |
RU2691786C1 (en) * | 2018-10-31 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Method for continuous bulk weighing of bulk material and device for its implementation |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2251083C2 (en) * | 2003-04-07 | 2005-04-27 | Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ) | Method and device for continuous batching of loose materials |
RU102110U1 (en) * | 2010-07-21 | 2011-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ | DEVICE FOR CONTINUOUS WEIGHT DOSING OF BULK MATERIALS |
RU131477U1 (en) * | 2013-02-21 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | DEVICE FOR TWO-STAGE CONTINUOUS DOSING OF BULK MATERIALS |
RU2691786C1 (en) * | 2018-10-31 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Method for continuous bulk weighing of bulk material and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2602819B2 (en) | Automatic control of flowable material flow by continuous metering device | |
CN101169360B (en) | Powder material automatic rationing fluidity test device and method | |
JPH06307916A (en) | Method and equipment for determining quantity of pulverulent substance | |
US7534970B2 (en) | Counterbalanced dispensing system | |
US8710379B2 (en) | Check weigher comprising of a rotating weighing chute with an accumulating and a discharge position that calculates flow rate by measuring weight accumulated during a predetermined time interval | |
US6805175B1 (en) | Powder transfer method and apparatus | |
US7508501B2 (en) | Method for measuring spectroscopic properties of bulk products and device for carrying out said method | |
NL8300190A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING VALUES CONCERNING THE MASS OF A MATERIAL FLOW | |
CN100486868C (en) | Metering and separate loading machine for bulk material | |
RU2799982C1 (en) | Device for weight continuous metering of bulk materials | |
RU2387957C1 (en) | Belt-conveyor weigher | |
KR880001617B1 (en) | Apparatus and method for continuously weighing and dividing dough | |
NL1015439C2 (en) | Dosing device. | |
US6441321B1 (en) | Method for controlling weight of divided portions | |
US5007561A (en) | Non-flooding set rate feeder | |
JPH0966995A (en) | Liquid charging device | |
CN206891792U (en) | Sampler | |
RU2366904C2 (en) | Method for continuous batching of loose materials | |
RU2369846C1 (en) | Method for batch weighing of loose products and device for its realisation | |
JP2022534279A (en) | Adaptive flow measurement system | |
Alsayad et al. | Improving the accuracy of two-stage weight feeding technology of bulk solids | |
JPS6191520A (en) | Weighing/filling control method and apparatus | |
RU57001U1 (en) | DEVICE FOR PORTIONAL WEIGHTING OF BULK PRODUCTS IN THE FLOW | |
RU2660035C1 (en) | Method of dosing | |
SU1672220A1 (en) | Apparatus for continuous volume bulk materials measurement |