SU1512661A1 - Система автоматического контрол крепости исходного материала конусной дробилки - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  автоматизации контрол  крепости исходного продукта в конусных дробилках, может найти применение в строительной, горной и других отрасл х промышленности и позвол ет повысить точность контрол . Система содержит преобразователь 1 активной мощности, полосовой фильтр 2, резонансный фильтр 3, управл емый генератор 4 частоты, перемножитель 5 сигналов, полосовой фильтр 6, первый детектирующий блок 7, фильтр 8 нижних частот, второй детектирующий блок 9, блок 10 коррекции, масштабный усилитель 11 и вторичный прибор 12. 1 ил.

Description

сд ю

05

05

г. /

Изобретение относитс  к автоматизации оперативного контрол  технологических параметров конусной дробилки, преимущественно крупного дроблени , и предназначено дл  использовани  в системах автоматизи- рованного управлени  процессами дроблени  строительных, рудных и нерудных материалов .

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

На чертеже изображена блок-схема сие- темы.

Система включает преобразователь 1 активной мощности, полосовой фильтр 2 (с полосой пропускани  0,3-1,7 частоты качаний подвижного конуса дробилки), резо- нансный фильтр 3 (на частоте качаний подвижного конуса дробилки), управл емый генератор 4 частоты, перемножитель 5 сигналов , полосовой фильтр 6 (с полосой пропускани  0,1-0,7 частоты качаний подвижного конуса дробилки), первый детекти- рующий блок 7, фильтр 8 нижних частот (с полосой пропускани  до 0,03 частоты качаний подвижного конуса дробилки), второй детектирующий блок 9, блок 10 коррекции, масштабный усилитель 11, вторичный ври- бор 12, а управл емый генератор 4 частоты состоит из компаратора 13, интегратора 14, функционального преобразовател  15 и фазосдвигающей У С-цепочки 16.

Преобразователь 1 предназначен дл  преобразовани  активной мощности приводно- го двигател  конусной дробилки в электрический сигнал без искажени  ее спектра . В спектре активной мощности информаци  о среднем уровне суммарного нагрузочного момента, характеризующем произведение крупности исходного материала и его крепости, о низкочастотной составл ющей этого момента в полосе 0,1-0,7 частоты VK качаний конуса,  вл ющейс  функцией крупности исходного материала, оказываетс  сдвинутой в область более вы- соких частот на величину VK. Объ сн етс  это тем, что спектр активной мощности приводного двигател  отражает крут щий момент в эксцентриковом узле, который пропорционален проекции вектора суммарного нагрузочного момента на ось приложени  крут щего усили  (т. е. пропорционален произведению его модул  на косинус угла между его направлением и осью приложени  усили ). Поскольку этот угол измен етс  с частотой VK, а модуль вектора момента включает сумму его среднего уровн  Лср и низкочастотной составл ющей, котора  представл ет собой сумму косинусоид со своими амплитудами A(v} и частотами в полосе 0,1-0,7 частоты VK, то крут щий момент пропорционален

,

cos(2nvK t) Ар +5(v) cos(2nvt)dv

Лср COS(2KVK ) + (v) COS 2n(VK+V)i dv 4 - .

art.

(v) cos 2n(vK -v)t dv. qiA

Представление низкочастотной составл ющей в виде функции косинуса, а не синуса , позвол ет упростить теоретическую интерпретацию получаемых физических результатов , так как исключает необходимость оперировани  с комплексными величинами .

Из равенства следует, что в спектре активной мощности информаци  о среднем уровне момента находитс  на частоте VK (первое слагаемое в правой части равенства ). При этом информаци  о низкочастотной составл ющей, находитс  не только в полосе (O,I-0,7)VK(1,1 - l,7)vK (второе слагаемое), но и в полосе VK-v VK-(0,1-0,7)VK(0,3-0,9)vK (третье слагаемое ). Причем составл ющие активной мощности в этих информационных полосах частот  вл ютс  зеркальным отражением друг друга относительно частоты VK и в равной степени коррелируют с крупностью исходного материала. Полосовой фильтр 2 предназначен дл  выделени  из сигнала преобразовател  1 мощности составл ющей в полосе 0,3-1,7 частоты VK, охватывающей информационные частоты.

Резонансный фильтр 3, управл емый генератор 4 частоты, перемножитель 5 и фильтр 6 и 8 предназначены дл  синхронной демодул ции выходного сигнала первого полосового фильтра 2. При этом резонансный фильтр 3 предназначен дл  выделени  составл ющей активной мощности на частоте VK. Выходной сигнал резонансного фильтра 3 представл ет собой гармонику частоты VK и соответствующей фазы, но модулированной амплитуды за счет наложени  спектральных составл ющих близких частот ввиду конечности его избирательности.

Управл емый генератор 4 предназначен дл  генерировани  гармоники с частотой и фазой выходного сигнала резонансного фильтра 3, но стабильной амплитуды. Он включает, например, компаратор 13 с дифференциальными входами, интегратор 14, функциональный преобразователь 15 и фазосдвигающую У С-цепочку 16.

Перемножитель 5 предназначен дл  перемножени  выходных сигналов управл емого генератора 4 (косинусоида частотой VK) и первого полосового фильтра 2 (косинусоиды частотами в полосе 0,3-1,7 частоты VK), в результате которого, вследствие того , что перемножитель 5 выполнен четырех- квадрантным, спектр его выходного сигнала имеет всего две составл ющие: составл ющую в полосе VK-(-(0,3-1,7)VK(1,3-2,7)vK и составл ющую в полосе |VK-(0,3-l,7)vKl |(-0,7-0,7)(0-0,7)vK. При этом втора  составл юща   вл етс  физическим отражением теоретической составл ющей в полосе (-0,7-0,7)vK и равна ее удвоенной амплитуде (у физических систем частота всегда положительна, что интерпретируетс  четностью функции косинуса cos(-v)cos(v). Очевидно, что в спектре вы: ходного сигнала перемножител  5 информационными  вл ютс  частоты О и 2vK и по- лосы частот 0,1-0,7; 1,3-1,9 и 2,1-2,7 частоты VK.

Полосовой фильтр 6 предназначен дл  выделени  из выходного сигнала перемножител  5 составл ющей в полосе 0,1-0,7 частоты VK, фильтр 8 - дл  выделени  сое- тавл ющей в полосе до 0,03 частоты VK, что обеспечивает их высокие избирательности вследствие большого значени  отношени  раздел емых при этом частот (по верхней границе полосы пропускани  второго полосо- вого фильтра 6 значение отношени  составл ет l,3-VK/0,,86; а по его нижней границе и, соответственно, верхней границе фильтра 8, при легко достижимом 3% соответствии между частотами сигналов, резонансного фильтра 3 и управл емого гене- ратора 4 частоты. О, lvK/0,,3.

Первый детектирующий блок 7 предназначен дл  определени  уровн  составл ющей в полосе (0,1-0,7) VK и его усреднени  за интервал времени, равный среднестатичес- кому интервалу времени между моментами поступлени  в конусную дробилку единичной порции исходного материала (т. е. интервалу , в течение которого конусами дробилки зажимаютс  частицы единичной порции ).

Второй детектирующий блок 9 предназначен дл  определени  уровн  составл ющей в полосе до 0,03vK и его усреднени  за тот же среднестатический интервал времени .

Блок 10 предназначен дл  определени  величины отношени  выходного сигнала второго детектирующего блока 9 к выходному сигналу первого детектирующего блока 7, коррелирующей с крепостью исходного материала . Масштабный усилитель 11 и вторичный прибор 12 предназначены, соответственно , дл  преобразовани  масштаба измеренной- величины отношени  и регистрации полученного результата по шкале значени  крепости единичной порции исходного материала.

Система работает следующим образом.

При дроблении исходного материала в конусной дробилке полосовой фильтр 2 выдел ет составл ющую сигнала преобразовател  1. С вьцсода полосого фильтра 2 сигнал этой составл ющей поступает на один из входов перемножител  5 и на вход резонансного фильтра 3. Сигнал с выхода резонансного фильтра 3 поступает на инвертирующий вход компаратора 13, вход щего в состав управл емого генератора 4.

Предположим, что в начальный момент времени напр жение на выходе интегратора 14 равно нулю, тогда напр жение на выходе компаратора 13 имеет положительное значение. В определенный момент времени разность напр жений на входе компаратора 13 достигает нижнего порога его срабатывани  и он переходит в другое состо ние. Значение напр жени  измен етс  на противоположное. В другой момент времени разность напр жений достигает верхнего порога срабатывани  компаратора 13, он переходит в первое состо ние, и циЛл повтор етс . Напр жение с выхода интегратора 14 поступает на вход функционального преобразовател  15, который преобразует это треугольное напр жение в сигнал синусоидальной формы. Выходной сигнал функционального преобразовател  15, имеющий стабильную амплитуду, поступает на вход фа- зосдигающей У С-цепочки 16, котора  компенсирует сдвиг фазы вносимого компаратором

13и интегратором 14. Выходной сигнал фазосдвигающей / С-цепочки 16,  вл ющийс  выходным сигналом управл емого генератора 4, поступает на другой вход перемножител  5. Выходной сигнал перемножител  5 поступает на вход второго полосового фильтра 6, который выдел ет составл ющую в полосе 0,1-0,7 частоты VK, и одновременно поступает на вход фильтра 8, который выдел ет из него составл ющую в полосе до 0,03 частоты VK. Сигнал с выхода второго полосового фильтра 6 посту- лает в первый детектирующий блок 7, где он выпр мл етс  (определ етс  уровень этой составл ющей) и интегрируетс  с посто нной времени, равной указанному среднеста- тическому интервалу времени, а сигнал с выхода фильтра 8 поступает во второй детектирующий блок 9, где он также выпр мл етс  и интегрируетс  с той же посто нной времени. Измеренные усредненные уровни составл ющих с выходов первого и второго детектирующих блоков 7 и 9 поступают на соответствующие входы блока 10, выходной сигнал которого, равный отношению выходного сигнала второго детектирующего блока 9 к выходному сигналу первого детектирующего блока 7, через масштабный усилитель 11, который преобразует его масштаб, по.ступает во вторичный прибор 12, где он регистрируетс  по шкале значени  крепости единичной порции исходного материала.

При работе конусной дробилки на холостом ходу (отсутствует материал в камере дроблени ) выходной сигнал преобразовател  1 имеет практически посто нное значение , вследствие чего на выходах первого полосового фильтра 2 и резонансного фильтра 3 отсутствуют сигналы, а на выходе управл емого генератора 4 имеетс  сигнал синусоидальной формы, генераци  которого обусловлена цикличностью переходов в различные состо ни  компаратора

14в моменты достижени  напр жени  на интеграторе 15 порогов его срабатывани .

Показани  вторичного прибора 12 устанавливаютс  в нулевое положение его шкалы.

В ходе испытаний провод т пр мые измерени  крепости (методом толчени ) исходного материала из думпкаров (единичных порций), а также фиксируют показани  экспериментальных образцов, которые реализуют известное и предлагаемое устройства . Усреднение результатов измерени  экспериментальными образцами провод т за интервал времени, равный 117 периодам качаний подвижного конуса дробилки . Обработка полученных данных показывает , что с веро тностью 0,95 погрешность контрол  не превышает 8,0% (коэффициент коррел ции 0,895).

Система позволит в 1,41 раза повысить точность контрол  за счет увеличени  более , чем в 6,4 раза, избирательности при выделении информативных составл юших активной мош,ности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система автоматического контрол  крепости исходного материала конусной дробилки преимуш,ественно крупного дроблени .

   включающа  преобразователь активной мош.- ности, первый полосовой фильтр, резонансный фильтр, два детектирующих блока, блок коррекции, масштабный усилитель и вто- ричный прибор, причем выход преобразовател  активной мощности соединен с входом полосового фильтра, а выходы детектирующих блоков - с соответствующими входами блока коррекции, выход которого через масштабный усилитель подключен к

   вторичному прибору, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности контрол , она снабжена управл емым генератором частоты, перемножителем сигналов, вторым полосовым фильтром и фильтром нижних

   5 частот, причем выход первого полосового фильтра соединен с первым входом перемножител  сигналов и с входом резонансного фильтра, выход которого через управл емый генератор частоты соединен с вторым входом перемножител  сигналов, вы0 ход которого соединен с входами второго полосового фильтра и фильтра нижних частот , а выходы второго полосового фильтра и фильтра нижних частот соединены с входами соответствующих детектирующих блоков.