SU1760400A1

SU1760400A1 - Method of determining resistance to extraction of bodies from bulk materials and device therefor

Info

Publication number: SU1760400A1
Application number: SU904812107A
Authority: SU
Inventors: Александр Алексеевич Шишкин; Анатолий Иванович Сердюченко; Александр Валентинович Сергет; Владимир Владимирович Хаустов
Original assignee: Луганский Машиностроительный Институт
Priority date: 1990-02-12
Filing date: 1990-02-12
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Изобретение относитс к приборостроению . Цель изобретени - повышение точности . Тело 10 соедин ют гибкой нитью 11 с силоизмерительным датчиком 12. Датчик 12 закрепл ют на инерционной массе 13, соединенной гибкими-элементэми 14, охватывающими блоки 15, с барабанами 9, св занными с редуктором 8 привода. При неподвижном теле 10, взаимодействующем с датчиком 5 страгивани , расположенным на дне бункера 3, наполненного сыпучим материалом 4 и закрепленного под блоками 15, размещенными на перекладине П-об- разной рамы 1, разгон ют инерционную массу 13 до установившейс заданной скорости в направлении извлечени тела. После этого сообщают движение с заданной скоростью телу 10. Показани силоизмери- тельного датчика 12 региструют во времени и одновременно регистрируют положение тела 10 в сыпучем материале с помощью самопишущего регистрирующего прибора 17, имеющего два канала, один из которых св зан с датчиком 5 страгивани , а другой подключен к усилителю 18, св занному с силоизмерительным датчиком 12. 2 с.п. ф- лы, 3 ил. слThe invention relates to instrumentation. The purpose of the invention is to improve accuracy. The body 10 is connected by a flexible thread 11 to a force-measuring sensor 12. The sensor 12 is fixed on an inertial mass 13 connected by flexible elements 14 spanning the blocks 15 to drums 9 connected to the gearbox 8 of the drive. With a fixed body 10, interacting with an agitating sensor 5 located at the bottom of the bunker 3 filled with bulk material 4 and fixed under the blocks 15 placed on the crossbar of the U-shaped frame 1, the inertial mass 13 is accelerated to a steady-state speed in the direction of extraction body. After that, movement at a predetermined speed is reported to the body 10. The readings of the force-measuring sensor 12 are recorded in time and at the same time the position of the body 10 in the bulk material is recorded using a recording recorder 17 having two channels, one of which is connected to the moving-off sensor 5, and the other is connected to an amplifier 18 associated with a load cell sensor 12. 2 sec. f-ly, 3 Il. cl

Description

Изобретение относитс к приборостроению и найдет применение при определении свойств сыпучего материала.The invention relates to instrumentation and will find application in determining the properties of the bulk material.

Известен способ определени сил сопротивлени извлечению тел из сыпучего материала, заключающийс в укладывании тела на горизонтальную поверхность, покрытии его слоем сыпучего материала, извлечении тела из сло сыпучего материала при помощи противовеса и регистрации максимального значени величины силы сопротивлени 1. Устройство дл реализации данного способа содержит емкость и тело, соединенное гибкой т гой с блоком измерени , состо щим из лабораторных весов и груза 1.A known method for determining the resistance forces to removing bodies from a bulk material consists in placing the body on a horizontal surface, covering it with a layer of bulk material, removing the body from the layer of bulk material using a counterweight and registering the maximum value of the resistance force 1. The device for implementing this method has a capacity and a body connected by a flexible rod to a measuring unit consisting of laboratory scales and a weight 1.

Недостатком данного способа и устройства заключаютс в том, что они не дают возможности получить значени сил сопротивлени движению тел при их перемещении через весь слой сыпучего материала, так как измер ют лишь силу, при которой тело начинает движение в слое сыпучего материала .The disadvantage of this method and device is that they do not make it possible to obtain the values of the forces of resistance to the movement of bodies as they move through the entire layer of bulk material, since only the force at which the body begins to move in the layer of bulk material is measured.

Наиболее близким к предложенному способу определени сил сопротивлени извлечению тел из сыпучего материала вл етс способ, при котором тело соедин ют гибкой св зью с силоизмерительным датчиком , перемещают тело в сыпучем материале и регистрируют показани силоизмеритель- ного датчика 2.The closest to the proposed method for determining the forces of resistance to the extraction of bodies from bulk material is the method in which the body is connected by a flexible coupling to a load cell, displace the body in the bulk material and record the readings of the load cell 2.

о о о оoh oh oh

К предложенному устройству дл определени сил сопротивлени извлечению тел из сыпучего материала наиболее близким вл етс устройство, содержащее размещенные на основании П-образную раму, привод с редуктором и барабанами с гибкими элементами, охватывающими блоки, закрепленные на перекладине П-образной рамы, силоизмерительный датчик, св занный с исследуемым телом, усилитель, подключенный к силоизмерительному датчику, и регистрирующим прибор 3.To the proposed device for determining the forces of resistance to the extraction of bodies from bulk material, the closest is a device comprising an U-frame placed on the base, a drive with a gearbox and drums with flexible elements enclosing the blocks fixed on the crossbar of the U-shaped frame, load sensor, associated with the test body, an amplifier connected to the force-measuring sensor, and registering the device 3.

С помощью указанных способа и устройства невозможно с высокой точность определ ть силы сопротивлени , так как они не позвол ют ос/вществл ть регистрацию временных и пространственных координат, а регистрацию силовой характеристики з установившемс режиме движени обеспечивают только на части пути движени тела в исследуемой среде.Using these methods and devices, it is impossible to determine the resistance forces with high accuracy, since they do not allow the OS / material to register time and space coordinates, and the power characteristic registration in the steady state motion mode provides only part of the body’s path in the test medium.

Цель изобретени - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Цель достигаетс тем, что по способу определени сил сопротивлени извлечению тел из сыпучего материала, по которому тело соедин ют гибкой св зью с силоизме- рительным датчиком, перемещают тело в сыпучем материале и регистрируют показани смлоизмерительного датчика, силоизмерительный датчик закрепл ют на инерционной массе, при неподвижном теле разгон ют инерционную массу до установившейс заданной скорости в направлении извлечени тела, после чего сообщают движение с заданной скоростью телу, при этом показани силоизмерительного датчика регистрируют во времени и одновременно регистрируют положение тела в сыпучем материале.The goal is achieved by the method of determining the forces of resistance to the extraction of bodies from bulk material, according to which the body is connected by a flexible connection to the load cell, move the body in the bulk material and record the readings of the measuring sensor, the load cell is fixed on an inertial mass, the inertial mass is accelerated to a fixed speed in the direction of the body extraction, then the movement with a given speed is reported to the body, while the reading of the force-measuring The sensors record the time and simultaneously record the position of the body in the bulk material.

В устройство дл определени сил сопротивлени извлечению тел из сыпучего материала, содержащее размещенные на основании П-образную раму, привод с редуктором и барабанами с гибким элементами , охватывающими блоки, закрепленные на переколадине П-образной рамы, силоизмерительный датчик, св занный с доследуемым телом, усилитель, подключенный к силоизмерительному датчику, и per -стриру- ющий прибор, введены инерционна масса, соединенна с гибкими элементами и с си- лоизмерительным датчиком, и расположенный под блоками на основании бункер с датчиком страгивани на его дне, при этом регистрирующий прибор выполнен самопи- щущим с двум каналами, к одному из которых подключен датчик страгивани , а другой св зан с усилителем.In the device for determining the resistance forces to the extraction of bodies from bulk material, containing an U-shaped frame placed on the base, a drive with a reducer and drums with flexible elements enclosing blocks mounted on a cross-link of an U-shaped frame, a load-measuring sensor connected to the additional body, an amplifier connected to a force-measuring sensor and a peristributing device were injected with an inertial mass connected to flexible elements and to a force-measuring sensor, and located below the blocks on the base of the bunker with a striking sensor at its bottom, while the recording device is made self-recording with two channels, one of which is connected to the striker, and the other is connected to the amplifier.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство вид сбоку; на фиг. 3 - фрагмент диаграммы самописца. Устройство содержит раму 1, зафиксированную распорными винтами 2. На раме установлен бункер 3 с сыпучим материалом 4. В нижней части бункера 3 расположены контакты 5 датчика страгивани . На раме смонтированы также блок 6 управлени FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - device side view; in fig. 3 - a fragment of the chart recorder. The device contains a frame 1 fixed by spacer screws 2. A bunker 3 with bulk material 4 is mounted on the frame. In the lower part of the bunker 3 there are contacts 5 of the moving-off sensor. The frame is also mounted control unit 6.

0 приводом, электродвигатель 7 с редуктором 8 и барабанами 9. Тело 10 соединено гибкой нитью 11 с тензометрической балкой 12, котора жестко соединена с грузом 13 (масса которого, например, в 10 раз превышает0 driven, an electric motor 7 with a gearbox 8 and drums 9. The body 10 is connected by a flexible thread 11 to a strain gauge beam 12, which is rigidly connected to the load 13 (the weight of which, for example, is 10 times greater than

5 максимальное значение сил сопротивлени ), подвешенным на тросах 14. Тросы 14, огиба ролики 15 закрепленные в верхней части рамы 1, наматываютс на барабаны 9, Кроме того, устройство содержит источник5, the maximum value of the resistance forces) suspended on the cables 14. The cables 14, bending the rollers 15 fixed in the upper part of the frame 1, are wound on the drums 9, In addition, the device contains the source

0 16 питани , подключенный к контактам 5 и самописцу 17, и усилитель 18, подключенный к танзометрической балке 12 и само- писиу 170 16 power supply, connected to pins 5 and recorder 17, and amplifier 18, connected to the tanometer beam 12 and self-recording 17

Способ осуществл ют следующим об5 разом.The method is carried out as follows.

Управл электродвигателем 7 с помощью блока 6 управлени приводом, опускают на тросах 14 груз 13 с тензометрической балкой 12 и телом 10 в начальное положение.Controlled by the motor 7 using the drive control unit 6, the load 13 is lowered on the cables 14 with the strain gage 12 and the body 10 to the initial position.

0 При этом гибка нить 11 находитс в нат нутом состо нии, а тело 10 замыкает контакты 5 В этом положении бункер 3 заполн ют слоем сыпучего материала 4. Груз 13 с тензометрической балкой 12 опускают в исходное положе5 ние. Затем с помощью блока 6 управлени приводом задают скорость подъема и включают на реверс двигатель 7. Груз 13 с рической балкой 12 поднимаетс в верхнее положение с посто нной скоростью, В момент0 In this case, the flexible thread 11 is in the tensioned state, and the body 10 closes the contacts 5. In this position, the hopper 3 is filled with a layer of bulk material 4. The load 13 with the strain gauge beam 12 is lowered to its initial position. Then, using the drive control unit 6, the lift speed is set and the engine 7 is turned on. The load 13 with the spraying beam 12 rises to the top position at a constant speed.

0 начала движени тела 10 разм ы каютс конта к- ты 5, разрыва электрическую цепь из источника 16 питани и самописца 17 (что оставл ет отметку на диаграмме одного из каналов самописца 17). Значени сил сопротивлени пол5 учают при помощи сигнала тензомегрической балки, поступающего в усилитель 18 и регистрируемого другим каналом самописца. омгакт тела 10 с сыпучим материалом 4 отмечаетс на том же канале самописца 17At the beginning of the body movement 10, the dimensions of contact 5, breaks the electrical circuit from the power source 16 and the recorder 17 (which leaves a mark in the diagram of one of the channels of the recorder 17) open. The values of the resistance forces of the field 5 are taken into account using a signal from the strain gage beam, which is fed into the amplifier 18 and recorded by another channel of the recorder. body ogact 10 with bulk material 4 is recorded on the same channel of the recorder 17

0 что и момент начала движени . В момет выхода тела 10 из сыпучего материала 4 указанный канал самописца 17 отключаетс . Так как запись сигналов, регистрирующихс самописцем, ведетс параллельно по0 that and the moment of the start of movement. When the body 10 exits from the bulk material 4, the indicated channel of the recorder 17 is turned off. Since the recording of signals recorded by the recorder is carried out in parallel along

5 двум каналам, то в результате одного измерени получают диаграммуу, представленную на фиг. 3, где сила сопротивлени представлена кривой 19, а контакт тела- представител 10 и сыпучего материала 4 - кривой 20, где т.А - начало движени тела5 to two channels, as a result of one measurement, the diagram shown in FIG. 3, where the resistance force is represented by curve 19, and the body of the representative 10 and bulk material 4 is represented by curve 20, where T.A is the beginning of the body movement

т Б момент выхода тела из сыпучего материала .t B the moment the body leaves the bulk material.

Дл определени количественных значений сил сопротивлени тензометриче- скую балку предварительно тарируют.To determine the quantitative values of the resistance forces, the strain gauge beam is pre-calibrated.

С целью исключени систематической погрешности, обусловленной трением гибкой нити 11 о сыпучий материал 4, провод т холостой опыт, в котором определ ютс силы трени гибкой нити 11 о сыпучий материал 4. Дл этого тело 10 отсоедин ют от гибкой нити 11, а последн опускаетс до касани контактов 5 и засыпаетс слоем сыпучего материала 4. Затем производитс измерение сил сопротивлени при извлечении гибкой нити 11 из сло сыпучего материала 4. как было описано ранее. Разность полученных в результате записи кривых 19 дает искомую характеристику, описывающую зависимость сопротивлени от параметров сыпучего материала .In order to eliminate the systematic error caused by the friction of the flexible yarn 11 against the bulk material 4, an idle experiment is carried out in which the friction force of the flexible yarn 11 against the bulk material 4 is determined. To do this, the body 10 is disconnected from the flexible yarn 11 and the latter is lowered to contacts of contacts 5 and is filled with a layer of bulk material 4. Then, the resistance forces are measured when removing the flexible yarn 11 from the layer of bulk material 4. as described earlier. The difference between the recorded curves 19 gives the desired characteristic describing the dependence of the resistance on the parameters of the bulk material.

Claims

Claim 1. The method of determining the forces of resistance to the extraction of bodies from bulk material, in which a body is connected by a flexible coupling with a load cell, moves the body in a bulk material and records the readings of a force measuring sensor, characterized in that, in order to improve accuracy,

4N 4 X 4 VN NX N N VV4NN N N

.

Ldr

sixteen

The body sensor is fixed on an inertial mass, with a stationary body, the inertial mass is accelerated to a steady-state set speed in the direction of body 5 extraction, after which movement with a given speed is reported to the body, while the readings of the sensor are recorded in time and the body position in bulk material. ten

2. A device for determining the resistance forces for the removal of bodies from bulk material, comprising an U-frame placed on the base, a drive with a gearbox and drums with flexible elements enclosing the blocks fixed on the cross-bar of the U-frame, a force measuring sensor associated with the test body, an amplifier connected to a force-measuring sensor, and a recording device, characterized in that. In order to improve accuracy, an inertial mass is inserted into it, connected to flexible elements and a load cell, and located below the blocks on the 25th base is a bunker with a moving sensor at its bottom, while the recording device is self-writing with two channels, one of which is connected the shifter and the other is connected to the amplifier.

VN NX N N VV4NN N N

.

Ldr

8 Fig1

s //////////////////// ////////////// and /

w

vtt

12

TO

l

Achu

- / fig ..

/ y

9

Uju MMhiiiLUlLLiT

go

/

Figz