UA150979U - Пристрій порційного зважування сипучих матеріалів - Google Patents

Abstract

Пристрій порційного зважування сипучих матеріалів містить витратний бункер, в якому вертикальний розвантажувальний отвір обладнаний заслінкою, виконаною у вигляді змонтованої на поворотній опорі пластини, що забезпечена пальцем, та опертою на виступаючу з-під отвору платформу, вантажоприймач, у верхній частині якого закріплений штовхач заслінки, а також два обмежувальних упори і противагу. При цьому до вантажоприймача в його нижній частині перпендикулярно його боковій поверхні жорстко прикріплені паралельно розташовані лінійна шкала дози і регулювальний важіль, уздовж якого може переміщатися з можливістю фіксації положення та індикації його за шкалою дози противага, і дві поворотні півосі, що знаходяться на передній і задній стінках вантажоприймача нижче його центру мас на одній прямій, перпендикулярній регулювальному важелю і зміщеній по горизонталі в його бік відносно цього центру мас, містить два ваговимірювальних датчики, два кінцевих вимикачі, блок вимірювання та індикації ваги, дві втулки ковзання, в отворах яких мають можливість вільно обертатися поворотні півосі з вантажоприймачем, і дві спіральні пружини, кожна з яких одним кінцем жорстко пов'язана з поворотною піввіссю, а іншим - з втулкою ковзання, яка опирається на відповідний ваговимірювальний датчик, встановлений на нерухомій основі, виходи ваговимірювальних датчиків пов'язані з вимірювальними входами блока вимірювання та індикації ваги, входи запуску якого підключені до кінцевих вимикачів, встановлених в одній вертикальній площині з обмежувальними упорами і жорстко з'єднаних з ними.

Description

Корисна модель належить до ваговимірювальної техніки та може бути використана для дозування сипучих матеріалів в потоці і порційного зважування великих мас сипучих продуктів, наприклад цукру чи зерна на елеваторі.

Відомий пристрій порційного зважування сипучих продуктів (патент РФ Мо 2284616, МПК 015 13/04, опубл. 20.09.2006), який містить встановлені послідовно попередній дозатор та ваговий дозатор з тензометричними перетворювачами тиску, блок індикації, обчислювач, вимірювач заповнення попереднього дозатора, регулятор заповнення попереднього дозатора, виходи перетворювача тиску та вимірювач заповнення попереднього дозатора підключені до обчислювача, а виходи обчислювача з'єднані з блоками індикації, що керуються шиберами попереднього і вагового дозаторів.

Недоліком відомого пристрою є складність алгоритмів розрахунку і корекції ваги однієї порції, оскільки оцінка ваги порції здійснюється в процесі наповнення вагоприймального пристрою.

Найбільш близьким до запропонованого пристрою є ваговий дозатор сипучих матеріалів (патент РФ Мо 2223468, МПК 5010 13/04, опубл. 10.02.2004), який містить встановлене на опорі коромисло з вантажоприймачами на обох плечах і противагою та витратні бункери, які обладнані затворами, вертикальні розвантажувальні отвори витратних бункерів обладнані заслінками, які виконані у вигляді змонтованих на опорах поворотних пластин, що забезпечені пальцями та обперті на виступаючі з-під отворів платформи, а на направляючу коромисла, яке встановлено під витратними бункерами, вільно надіта противага і встановлені обмежувальні упори, причому величина нахилу коромисла, що обмежується упорами, більша кута тертя противаги по направляючій.

Однак конструкція відомого дозатора відрізняється громіздкістю через використання подвійної кількості всіх основних елементів пристрою і наявності коромисла значної довжини, що періодично нахиляється, а робота - недостатньою надійністю. У разі забруднення поверхні направляючої, зокрема сипучим матеріалом, що дозується, збільшується кут тертя направляючої і сили ваги противаги може не вистачати для вільного переміщення його по направляючій при нахилах коромисла, що знижує точність дозування або взагалі його зупиняє.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності і точності порційного

Зо зважування сипучих матеріалів при виключенні енерговитрат на дозування і забезпечення точності обліку ваги порцій та сумарної ваги сипучого матеріалу, що дозується.

Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої порційного зважування сипучих матеріалів, який містить витратний бункер, вантажоприймач, кінематично пов'язаний з затвором витратного бункера, два обмежувальних упори і противагу, згідно з корисною моделлю, до вантажоприймача в нижній його частині перпендикулярно його боковій поверхні жорстко прикріплені паралельно розташовані лінійна шкала дози і регулювальний важіль, вздовж якого може переміщатися з можливістю фіксації положення та індикації його за шкалою дози противага, і дві поворотні півосі, що знаходяться на передній і задній стінках вантажоприймача нижче його центру мас на одній прямій, яка перпендикулярна регулювальному важелю |і зміщена по горизонталі в його бік відносно цього центру мас, введені два ваговимірювальних датчика, два кінцевих вимикача, блок вимірювання та індикації ваги, дві втулки ковзання, в отворах яких мають можливість вільно обертатися поворотні півосі з вантажоприймачем, і дві спіральні пружини, кожна з яких одним кінцем жорстко пов'язана з поворотною піввіссю, а іншим - з втулюою ковзання, яка опирається на відповідний ваговимірювальний датчик, встановлений на нерухомій основі, виходи ваговимірювальних датчиків пов'язані з вимірювальними входами блока вимірювання та індикації ваги, входи запуску якого підключені до кінцевих вимикачів, що встановлені в одній вертикальній площині з обмежувальними упорами і жорстко з'єднані з ними.

На кресленні зображена блок-схема пристрою порційного зважування сипучих матеріалів.

Пристрій порційного зважування сипучих матеріалів містить витратний бункер 1, в якому вертикальний розвантажувальний отвір 2 обладнано заслінкою 3, яка виконана у вигляді змонтованої на опорі 4 поворотної пластини, що забезпечена пальцем 5 та обперта на виступаючу з-під отвору 2 платформу 6, вантажоприймач 7, у верхній частині якого закріплений штовхач 8 заслінки 3, верхній обмежувальний упор 9 та нижній обмежувальний упор 10, що пов'язані з нерухомою основою, і противага 11. До вантажоприймача 7 жорстко прикріплені лінійна шкала дози 12, градуйована в одиницях ваги дози матеріалу, що зважується, і регулювальний важіль 13. Уздовж важеля 13 може переміщатися противага 11 з можливістю фіксації його положення будь-яким відомим способом та індикації цього положення за шкалою 12 за допомогою, наприклад, стрілочного покажчика. На передній і задній стінках вантажоприймача 7 нижче його центру мас жорстко прикріплені дві поворотні півосі 14, що бо знаходяться на одній прямій, перпендикулярній напряму регулювального важеля 13 і зміщені по горизонталі в його сторону відносно центру мас вантажоприймача 7. Півосі 14 виконані з можливістю вільно обертатися при перекиданні вантажоприймача 7 в отворах втулок ковзання 15, які оперті на ваговимірювальні, наприклад, тензометричні датчики 16. Спіральні пружини 17, що закручуються при перекиданні вантажоприймача 7, створюють пружний зв'язок півосей 14 з втулками 15. Виходи ваговимірювальних датчиків 16, верхнього кінцевого вимикача 18, прикріпленого до верхнього упору 9, та нижнього кінцевого вимикача 19, прикріпленого до нижнього упору 10, електрично пов'язані з входами блоку 20 вимірювання та індикації ваги.

Пристрій працює наступним чином. Процес порційного зважування сипучих матеріалів зводиться до циклічно виконуваних чотирьох послідовних операцій: подачі сипучого матеріалу з витратного бункера 1 у вантажоприймач 7 під ним; нахилу і перекидання вантажоприймача 7 після набору заданої дози, яке супроводжується закриттям затвора витратного бункера 1 і визначенням загальної ваги набраної дози та вантажоприймача 7 з усіма елементами, закріпленими на ньому (ваги "брутто"); різкої зупинки перекинутого вантажоприймача 7 та вивантаження набраної дози; повернення спорожненого вантажоприймача 7 у вихідне положення, яке супроводжується визначенням його ваги (ваги "тара") і відкриттям затвора витратного бункера 1.

Всі механічні переміщення в зазначених операціях здійснюються в автоматичному режимі і тільки за рахунок потенційної енергії сипучого матеріалу, що дозується, обумовленої його вагою.

У вихідному положенні розвантажувальний отвір 2 витратного бункера 1 перекрито заслінкою 3, що обперта на платформу 6. Порожній вантажоприймач 7 під дією створюваного вагою противаги 11 обертового моменту, який більше обертового моменту, що створюється вагою порожнього вантажоприймача 7 та протилежно направлений, повертається на півосях 14 проти годинникової стрілки до торкання верхнього упору 9. На завершальній стадії повороту закріплений в його верхній частині штовхач 8 упреться в палець 5 заслінки З і підніме її, а ліва бокова стінка вантажоприймача 7 натисне на верхній кінцевий вимикач 18, що призведе до його замикання і запуску блока 20 вимірювання і індикації ваги. Блок 20 за сигналами ваговимірювальних датчиків 16 починає виконувати періодичне вимірювання ваги вантажоприймача 7 із закріпленими на ньому елементами. Сила реакції упору 9 компенсує

Зо сумарний крутний момент, що діє на порожній вантажоприймач 7:

Мсум 2 Рп - Іп - Рв - Ів - УМО, де Рп и Рв - вага противаги 11 і порожнього вантажоприймача 7 відповідно;

Іп ї Ів - зміщення по горизонталі центрів мас противаги 11 та порожнього вантажоприймача 7 відносно осі поворотних півосей 14;

М - питомий протидіючий момент спіральних пружин 17; а - кут відхилення вантажоприймача 7 від вертикалі.

У вихідному вертикальному положенні кут с дорівнює 0. Через відкритий розвантажувальний отвір 2 витратного бункера 1 сипучий матеріал починає надходити під власною вагою в розташований під ним вантажоприймач 7. Як тільки перекидаючий момент, створюваний вагою засипаного в вантажоприймач 7 сипучого матеріалу і рівний:

Мпєв - Рм. Ім, де Рм - вага засипаного в вантажоприймач 7 сипучого матеріалу;

Їм - зміщення по горизонталі центру мас засипаного матеріалу відносно осі поворотних півосей (при симетричній формі вантажоприймача Ім - Ів), зрівняється з сумарним моментом Мсум, що створений противагою 11 та порожнім вантажоприймачем 7, який утримує його у вертикальному положенні, вантажоприймач 7 з усіма закріпленими на ньому елементами починає повертатися за годинниковою стрілкою (момент сил тертя між елементами 14 і 15 можна не враховувати в наслідок його малості). При цьому заслінка З витратного бункера 1, яка не підтримується більш штовхачем 8, під власною вагою повертається на своїй осі до упору об платформу 6 і перекриває розвантажувальний отвір 2, перериваючи надходження сипучого матеріалу в вантажоприймач 7. Тим самим припиняється засипання і усувається динамічний вплив потоку матеріалу на ваговимірювальні датчики 16.

Одночасно бокова стінка вантажоприймача 7 відходить від верхнього кінцевого вимикача 18, що призводить до його розмикання. За сигналом вимикача 18 в блоці 20 відбувається запам'ятовування поточного результату вимірювання, не спотвореного динамічними впливами потоку матеріалу і руху вантажоприймача 7. Цей результат вимірювання відповідає вазі віддозованої порції сипучого матеріалу і вантажоприймача 7 з усіма закріпленими на ньому елементами, тобто вазі "брутто" РБ. Під дією перекидаючого моменту, а після розгону і моменту сил інерції вантажоприймач 7 на півосях провертається за годинниковою стрілкою, причому в бо кінці перекидання його рух гальмується за рахунок збільшення протидіючого моменту Ума спіральних пружин 17, які закручуються, зупинка вантажоприймача 7 в вертикальному перекинутому положенні при Стах - 180" відбувається за рахунок зіткнення його правої бокової стінки з нижнім обмежувальним упором 10, який також додатково виконує функції амортизатора і запобігає зворотному підскакуванню вантажоприймача 7. При цьому бокова стінка вантажоприймача 7 натискає на нижній кінцевий вимикач 19, що призводить до його замикання і повторного запуску блока 20, починаючого періодично вимірювати вагу, бажано з підвищеною частотою. Одночасно віддозована порція сипучого матеріалу завдяки зіткненню і під дією власної ваги швидко висипається з перекинутого вантажоприймача 7 наприклад в приймальну ємність (не показана). Далі під впливом протидіючого моменту при виконанні умови:

М - атах 2 Рп- Іп - Рв: Ів, яка забезпечується вибором необхідної жорсткості спіральних пружин, спустошений вантажоприймач 7 на півосях 14 починає обертатися проти годинникової стрілки, повертаючись в початкове положення. При цьому бокова стінка вантажоприймача 7 відходить від нижнього кінцевого вимикача 19, він розмикається і за його сигналом в блоці 20 відбувається запам'ятовування поточного результату вимірювання, не спотвореного динамічними впливами нижнього упору 10 і зворотного руху вантажоприймача 7. Цей результат вимірювання відповідає вазі порожнього вантажоприймача 7 з усіма закріпленими на ньому елементами і залишку сипучого матеріалу, який налипнув на його стінках, тобто вазі "тара" Рт. Після повернення вантажоприймача 7 у вихідне вертикальне положення процес автоматично повторюється без витрат енергії на механічні переміщення елементів пристрою. Блок 20 за двома результатами зважування РрБ і Рт, відповідних одному циклу дозування, обчислює точне значення ваги порції - ваги "нетто":

Рме: Рт - РБ, не спотворене динамічними впливами та вагою налиплих на стінці вантажоприймача 7 залишок сипучого матеріалу, а підсумовування отриманих значень дозволяє визначати точне значення загальної ваги сипучого матеріалу, що пройшов через пристрій.

Вага дозованих порцій сипучого матеріалу однозначно визначається співвідношенням стабільних значень геометричних і вагових параметрів елементів пристрою:

Ри- Ра п - Рв в

Ів

Зо та може регулюватися підбором ваги Рп противаги 11 і переміщенням її по важелю 13, що змінює величину Іп, з індикацією дози за шкалою 12. Вага порції і сам процес дозування практично не залежать від сил тертя в обертових опорах вантажоприймача 7, внаслідок їх малості, що забезпечується конструктивним шляхом (мастило, захист від забруднення і т.п.). Це збільшує надійність і точність порційного зважування сипучих матеріалів при практичному виключенні енерговитрат на дозування. Точне вимірювання ваги "нетто" ваговимірювальними датчиками і блоком вимірювання і індикації ваги підвищує точність обліку ваги порцій і сумарної ваги сипучого матеріалу, що дозується. Це дозволяє здійснювати дистанційний ваговий контроль маси видаваних порцій сипучих компонентів в технологічні потоки.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій порційного зважування сипучих матеріалів, що містить витратний бункер, в якому вертикальний розвантажувальний отвір обладнаний заслінкою, виконаною у вигляді змонтованої на поворотній опорі пластини, що забезпечена пальцем, та опертою на виступаючу з-під отвору платформу, вантажоприймач, у верхній частині якого закріплений штовхач заслінки, а також два обмежувальних упори і противагу, який відрізняється тим, що до вантажоприймача в його нижній частині перпендикулярно його боковій поверхні жорстко прикріплені паралельно розташовані лінійна шкала дози і регулювальний важіль, уздовж якого може переміщатися з можливістю фіксації положення та індикації його за шкалою дози противага, і дві поворотні півосі, що знаходяться на передній і задній стінках вантажоприймача нижче його центру мас на одній прямій, перпендикулярній регулювальному важелю і зміщеній по горизонталі в його бік відносно цього центру мас, містить два ваговимірювальних датчики, два кінцевих вимикачі, блок вимірювання та індикації ваги, дві втулки ковзання, в отворах яких мають можливість вільно обертатися поворотні півосі з вантажоприймачем, і дві спіральні пружини, кожна з яких одним кінцем жорстко пов'язана з поворотною піввіссю, а іншим - з втулкою ковзання, яка опирається на відповідний ваговимірювальний датчик, встановлений на нерухомій основі, виходи ваговимірювальних датчиків пов'язані з вимірювальними входами блока вимірювання та індикації ваги, входи запуску якого підключені до кінцевих вимикачів,

   встановлених в одній вертикальній площині з обмежувальними упорами і жорстко з'єднаних з ними. з Ко Я ше оди 4 в НН я ше ее а х бехиудлніі 0 Кодеєтннннню, Ше о Ї од, ї Б на ' Е зх ру і ач с Кедр ерестртрисреесрестсеух ! не Б КАК МЕ: Бе В Й аа и о ни а НВ онук, що ї У -ї І МАЕ пи СИ : теж, ех : м Яни 1 Н не п З й