SU1765089A1 - Устройство автоматического управлени установкой дл загрузки дозированными порци ми сыпучего груза в транспортные средства - Google Patents

Abstract

Использование: в погрузочном оборудовании . Устройство содержит узел погрузки 1 с двум  накопительными бункерами 2 и 3, установленными на датчике веса 4, подключенными посредством усилител  5 и аналого-цифрового преобразовател  к входу блока 7 сравнени , выход которого подключен ко входу Т счетчика 8 импульсов и ко второму входу дешифратора 9, первый вход Изобретение относитс  к погрузочному оборудованию и может быть использовано дл  автоматической дозированной погрузки сыпучих материалов в движущиес  транспортные средства, например в о гкрытые железнодорожные вагоны. Известно автоматическое устройство 1 дозированной загрузки движущихс  вагонов , содержащее конвейер с взвешивающим приспособлением, разделительное которого подключен к выходу п счетчика 8 импульсов. Один из выходов дешифратора 9 подключен ко второму входу шифратора 10, первый вход которого подключен к выходу генератора 11 тактовых импульсов. Второй и третий выходы шифратора 10 подключены соответственно к электромагнитам 12 и 13, управл ющим грузами 14 и 15 заданной величины Ро. Первый выход шифратора 10 подключен к третьему входу вычислител  16, второй вход которого подключен ко второму выходу цифрового задатчика 17, первый выход которого соединен с первым входом блока 18 определени  пути, ко второму входу которого подключен датчик 19 пути, а выход блока 18 определени  пути подключен к третьему входу дешифратора 9. В процессе загрузки вагон загружают п порци ми, формируемыми поочередно в бункере 2 и 3, величина которых рассчитываетс  в вычислителен учетом погрешности измерени  и сравниваетс  в блоке сравнени  с текущим значением набираемой дозы, котора  выгружаетс  в вагон при перемещении последнего на заданную величину. 1 з.п.ф-лы. 2 ил. устройство, два накопительных бункера с бункерными весами. Недостатками данного устройства  вл ютс  низка  точность дозировани , высока  энергоемкость, мала  производительность. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  автоматическое устройство дозированной загрузки движущихс  вагонов сыпучими грузами, содержащее узел погрузки с двум  накопительными бункерами, установленными на (Л с VI о ел о 00 ю

Description

датчики веса, задатчик, блок управлени , блок определени  веса, блок сравнени , датчик пути, механизм перемещени  с приводом 2.

Известное устройство имеет следующие недостатки:

-низкую точность дозировани  из-за дрейфа нул  и чувствительности датчиков веса и элементов схемы блока определени  веса под действием различных дестабилизирующих факторов;

-неравномерность распределени  материала по длине кузова, что приводит к быстрому износу ходовой части транспортного средства;

-высокие материалоемкость и габариты из-за большого объема накопительных бункеров, вмещающих всю дозу материала, необходимого дл  загрузки одного транспортного средства.

Цель изобретени  - повышение точности дозировани , обеспечение равномерного распределени  материала по длине кузова, снижение габаритов и материалоемкости устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство автоматической погрузки сыпучих материалов дозированными порци ми в движущиес  транспортные средства, например в открытые железнодорожные ваго- ны, содержит узел погрузки с двум  накопительными бункерами, установленными на датчики веса, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнени , цифровой задатчик, блок определени  пути и датчик пути, причем аналого-цифровой преобразователь подключен своим входом к выходу усилител , ко входу которого подключены датчики веса, а выходом - к первому входу блока сравнени , а первый выход цифрового задатчика соединен с первым входом блока определени  пути, ко второму входу которого подключен датчик пути.

Новым  вл етс  то, что устройство снабжено счетчиком импульсов дешифратором , арифметическим блоком, генератором тактовых импульсов, шифратором и грузами известной величины с электромагнитами , причем выход блока сравнени  подключен ко второму входу дешифратора и входу Т счетчика импульсов, выход п которого соединен с первым входом дешифратора , третий вход дешифратора соединен с выходом блока определени  пути, второй вход блока сравнени  соединен с выходом арифметического блока, подключенного первым входом к выходу аналого-цифрового преобразовател , вторым входом ко второму выходу цифрового задатчика, третьим входом к первому выходу шифратора, первый вход шифратора соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход шифратора соединен с одним из выходов дешифратора, а второй и третий выходы

шифратора соединены с электромагнитами грузов известной величины.

Нова  совокупность признаков, позвол юща  повысить точность дозировани , обеспечить равномерное распределение

0 материала по длине кузова, а также снизить габариты, и материалоемкость устройства, в известных технических решени х не обнаружена .

На фиг. 1 представлена структурна 

5 схема устройства; на фиг. 2 - приведен вариант реализации блока определени  пути, выполненного на стандартных микросхемах серии К 561 (ИЕГи ИПГ).

Усилитель (фиг. 1) выполнен на стандар0 тном приборе ПА 1, аналого-цифровой преобразователь - на микросхеме КР 572ПВ4, блок сравнени  - на микросхеме К561ИП2, арифметический блок, выполн ющий четыре арифметических действи  - на микросхе5 ме КР 580ИКВОА, генератор тактовых импульсов - на микросхеме КР58.0ГФ24, де- шифратор-на микросхеме К580ВК28, счетчик импульсов - на микросхеме К561ИЕ8, шифратор - на микросхеме КР580ИРЗ,

0 представл ющий собой программируемую логическую матрицу.

Устройство содержит узел погрузки с двум  накопительными бункерами 2 и 3, установленными на датчики веса 4, выход ко5 торых подключен ко входу усилител  5, соединенному выходом со входом аналого- цифрового преобразовател  6, выход которого подключен к первому входу блока 7 сравнени . Выход блока 7 сравнени  под0 ключей к счетному входу счетчика 8 импульсов , выход которого подключен к первому входу дешифратора 9, второй вход которого подключен к выходу блока 7. Один из выходов дешифратора 9 подключен ко второму

5 входу шифратора 10, первый вход которого подключен к выходу генератора 11 тактовых импульсов. Второй и третий выходы шифратора 10 подключены соответственно к электромагнитам 12 и 13, управл ющим

0 контгрузами 14 и 15 известной величины Р0(, Первый выход шифратора 10 подключен к третьему входу арифметического блока 16, второй вход которого подключен ко второму выходу цифрового задатчика

5 17,первый выход которого соединен с первым входом блока 18 определени  пути, ко второму входу которого подключен датчик 19 пути, а выход блока 18 определени  пути подключен к третьему входу 3 дешифратора 9.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии передний край загружаемого вагона устанавливаетс  под загрузочную воронку. В цифровом задатчи- ке 17 устанавливаютс  грузоподъемность Рд и длина U кузова, соответствующ -е типу загружаемого вагона. При этом доза загрузки Рд разбиваетс  на п порций Рзад Pg/n ,2...п),поочередно загружаемых в нако- пительные бункеэы 2 и 3.

Электрический сигнал, пропорциональный воспринимаемому датчиками 4 весу, поступает с их выхода на вход усилител  5 и далее - на вход аналого-цифрового преоб- разовател  6, с выхода которого сигнал, преобразованный в числовой код, подаетс  на первый вход блока 7 сравнени . Первые два предварительные такта измерени  провод тс  до начала поступлени  материала в загружаемый накопительный бункер 2 или 3.

Пусть вначале загружаетс  накопительный бункер 2. Коды электрических сигналов при загрузке накопительного бункера 2 снабжены знаком (), а при загрузке накопительного бункера 3 - знаком ().

С приходом первого тактового импульса с генератора 11 тактовых импульсов на первый вход шифратора 10 на его втором выходе сформируетс  команда, по которой с помощью электромагнита 12 к загружаемому накопительному бункеру 2 подвешиваетс  груз 14 известной величины Ро. Сигнал с датчиков 4, пропорциональный собственному весу Ре накопительного бункера 2 с грузом Ро:Рб+Ро, преобразованный аналого-цифровым преобразователем в числовой код NI ; поступает на первый вход арифметического блока 16.

Управление арифметическим блоком осуществл етс  шифратором 10, на первом выходе которого в каждом такте измерени  формируетс  код соответствующей микрокоманды , по которой арифметический блок 16 выполн ет определенную операцию.

В результате первого такта в арифметическом блоке 16 фиксируетс  значение NI

Во втором такте по команде с шифрато- ра 10 груз 12 известной величины Ро отсоедин етс  от накопительного бункера 2. Таким образом, в этом такте на вход арифметического блока 16 поступает код N2, пропорциональный собственному весу Ре бункера 2.

При кусочно-линейной аппроксимации функции преобразовани  дозирующей системы имеем NI а(Ро+Рб) b, N2 аРб+b,

где а и b - коэффициенты функции преобразовани , определ ющие чувствительность и аддитивное смещение соответственно.

Текущие значени  коэффициентов а и b  вл ютс  случайными величинами, измен ющимис  под воздействием многочисленных внешних мешающих факторов и вследствие временного дрейфа параметров элементов весоизмерительной системы.

В арифметическом блоке рассчитываютс : сигнал

Mi - N2 атекр -,

представл ющий собой текущее значение чувствительности системы, и сигнал

NI - N2

N зад1 N 2 + Рзад

Ро

представл ющий собой код уставки при дозировании i-й порции материала.

Как следует из приведенных выражений , N зад, рассчитываетс  с учетом текущего значени  чувствительности системы и не зависит от случайного аддитивного дрейфа функции преобразовани  (коэффициент b исключен из выражени  дл  N задО- Благодар  этому исключаютс  мультипликативна  и аддитивна  составл ющие погрешности дозировани  каждой i-й порции материала.

Сигнал N зад поступает с выхода арифметического блока 16 на второй вход блока 7 сравнени . Во врем  загрузки накопительного бункера 2 текущий сигнал датчиков 4 веса:

N тек N 2 + Р

тек

N1 Ро

пропорциональный нарастающему весу Р материала в накопительном бункере 2, поступает на первый вход блока 7 сравнени  и сравниваетс  с сигналом Ы3ад,ь

В это же врем  по командам с шифратора 10 аналогично описанному выше дл  накопительного бункера 2 провод тс  два предварительные такта измерени  Ро+Ре и Ро дл  накопительного бункера 4 и в арифметическом блоке 16 рассчитываетс  величина:

Ni+Г N2 + Р3ад (|+1)

При NX N зад с выхода блока 7 сравнени  на вход 2 дешифратора 9 подаетс  сигнал, по которому на выходе дешифратора 9 вырабатываетс  команда на переключение потока материала (блок переключени  потока материала на фиг. 1 не показан).

После окончани  поступлени  (i-й порции материала в накопительный бункер 2 в арифметической блоке рассчитываетс  сигнал .пропорциональный ошибке дозировани  i-й порции

ANi N зад - N ф|

где N-ф - сигнал, пропорциональный порции материала, фактически отдозированной в накопительный бункер 2. Сигнал ANi автоматически учитываетс  арифметическим блоком 16 при расчете уставки N зад (i+i) на следующую (1+1)-ю порцию, дозируемую в накопительный бункер 3:

N зад(1+1) N i+1 + ANi

Одновременно с расчетом ANi по командам с дешифратора 9 открываетс  затвор накопительного бункера 2 и включаетс  привод механизма перемещени  вагона (на фиг.1 не показан). Вагон перемещаетс  на рассто ние, равное Lk/n. Путь, пройденный вагоном, контролируетс  датчиком 19 пути. Сигналы, пропорциональные текущему и заданному значению Lk/n, поступаютсоостветственно сдатчика 19 пути и с первого выхода цифрового задатчика 17 на входы блока 18 определени  пути. В момент их равенства с выхода блока 18 определени  пути на третий вход 3 дешифратора подаетс  сигнал, по которому на его выходе вырабатываетс  команда на прекращение движени  вагона.

Далее операции повтор ютс  до полной загрузки вагона, в которой попеременно участвуют накопительные бункера 2 и 3.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаютс  в том, что оно обеспечивает высокую точность дозировани  каждой i-й порции материала, так как в процессе дозировани  определ ютс  текущие значени  чувствительности системы 1 /Ро (Ni - N2) и исключаетс  вли ние аддитивного смещени , благодар  чему исключаютс  мультипликативна  и аддитивна  составл ющие погрешности. Благодар  учету ошибки дозировани  каждой предшествующей порции при задании уставки на последующую порцию результирующа  ошибка дозировани  сводитс  к ошибке последней порции, т. е . снижаетс  в п раз. Предлагаемое устройство имеет значительно меньшую металлоемкость и габариты вследствие того, что накопительные бункера 2 и 3 рассчитаны лишь на 1 /п общей дозы материала. На практике п 10. Кроме того, совмещение загрузки вагона с его перемещением обеспечивает равномерное распределение материала по длине вагона,

Claims (2)

1.Устройство автоматического управле- ни  установкой дл  загрузки дозированными

порци ми сыпучего груза в транспортные средства, содержащее, по меньшей мере два датчика веса соответствующих накопительных бункеров, подключенных посредством

усилител  к входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого подключен к входу блока сравнени , задатчик типа транспортного средства, первый выход которого подключен к первому входу блока

определени  пути, второй вход которого св зан с датчиком пути, приводы переключател  потока материала, механизма перемещени  транспортного средства и затворов бункеров, отличающеес  тем,

что, с целью повышени  точности дозировани , обеспечени  равномерного распределени  материала по длине кузова, снижени  габаритов и металлоемкости, оно снабжено вычислителем, счетчиком, дешифратором,

генератором тактовых импульсов, шифратором и по меньшей мере двум  управл емыми электромагнитами дл  подсоединени  к соответствующему бункеру контргруза заданной величины, при этом выход блока

сравнени  подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первым входом дешифратора, второй вход которого подключен к выходу блока сравнени , а третий вход - к выходу блока

определени  пути, а второй вход блока сравнени  соединен с выходом вычислител , первый вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразовател , второй вход - к второму выходу задатчика, третий вход - к первому выходу шифратора, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход - с первым выходом дешифратора, второй и третий выходы которого соединены с

соответствующим и управл ющим электромагнитом , причем второй, третий и четвертый выходы дешифратора подключены соответственно к приводам механизма перемещени  транспортного средства, переключател  потока материала и затворов бункеров.

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что блок определени  пути образован счетчиком, вход которого  вл етс  вторым входом блока, а выход соединен с первым входом блока сравнени , второй вход которого  вл етс  первым входом блока , а выход - выходом блока.

г

СН-О О-ЧЗ cJ-O O-J-Q Фиг. /

K2u3

.

.J