15.2. Локальные системы сортировки

Эти системы являются наиболее простыми, однако они, как правило, не могут сортировать древесину по всем признакам и имеют поэтому ограниченное применение. Точность выдачи уп­равляющих сигналов на сброску определяется точностью ра­боты соответствующих датчиков.

На рис. 15.1 приведена блок-схема локального сортирующего устройства.

При своем движении сортимент С измеряется соответствую­щими путевыми датчиками SQ длины l, диаметра d или их со­четания l и d. Если размеры сортиментов соответствуют уста­новленным признакам, то на исполнительный механизм Μ подается команда на сброску. Если нет, то сортимент пропуска­ется далее.

Наличие датчиков у мест сброски позволяет производить по­строение устройств управляющих сортировкой лесоматериалов, с упрощенной логикой.

Каждое локальное устройство, управляющее сортировкой, имеет заранее задающую величину размерных признаков, т. е. выдачу сигнала на сброску можно изобразить функцией в об­щем виде y=f(l, d).

В тех случаях, когда размеры сортимента (его длина или диа­метр) являются единственным признаком сортировки, возможно применение локальных сортирующих устройств, принцип работы которых основан на измерении длины сортимента, его диаметра или их сочетания при помощи датчиков длины, например ко­нечных выключателей. Эти датчики устанавливаются на транс­портере вдоль всего фронта сортировки против каждого шта­беля. В качестве измерительного органа устанавливаются так называемые флажки. Расстояние между флажками устанавли­вается согласно сбрасываемому сортименту. Конструкция флажков представляет собой рычаг, расположенный на некото­рой высоте поперек транспортера. Рычаг изготовляется из ка­ната диаметром 20... 25 мм. Такая конструкция обладает доста­точной жесткостью и в то же время упруга, в результате чего смягчаются удары от движущихся бревен. Длина флажков оп­ределяется минимальным диаметром сортируемых бревен.

По мере движения бревен флажки измеряют их длину или диаметр и при совпадении измеряемого параметра с заданным выдают команду на сбрасывание сортимента. Сигнал на сбра­сывание поступает от конечных включателей, которые кинемати­чески связаны с флажками.

Для сортировки бревен можно применять три схемы вклю­чения датчиков длины: двух-, трех- и четырехточечную.

Двухточечная схема (рис. 15.2, а) применяется при сорти­ровке бревен по уменьшающимся длинам, т. е. штабеля лесома-

Рис. 15.1. Блок-схема локального сор­тирующего устройства

Рис. 15.2. Схема локальных сортировочных систем

териалов располагаются вдоль фронта сортировки таким обра­зом, что в первый штабель сбрасываются самые длинные бревна, во второй бревна, имеющие по своей величине вторую меньшую длину, и т. д. Например, сброска сортиментов по их длине идет в такой последовательности: 8 м — 6,4 м — 6 м — 5,5 м и т. д. Составим логическое уравнение сброски сортиментов. Очевидно, что условие срабатывания сбрасывателя

A = SQ1∙SQ2,

где SQ1 и SQ2 — конечные выключатели с замыкающими кон­тактами, кинематически связанные с флажками, установлен­ными на расстоянии l + δ; здесь δ — припуск на длину; l — длина сбрасываемого сортимента.

Достоинством двухточечной схемы является минимальное число элементов. К основному недостатку следует отнести воз­можность ложного сбрасывания, когда два различных сорти­мента, идущих друг за другом, могут включать конечные вы­ключатели SQ1 и SQ2.

Для того чтобы исключить ложное сбрасывание, необходимо установить разрыв между сортиментами не менее максималь­ной длины бревна.

Трехточечная схема (рис. 15.2,б) применяется по сорти­ровке по увеличивающимся длинам. Например, 1,5—2—2,2—3— 3,5 м и т. д. При движении бревна происходит поворот рыча­гов и замыкание и размыкание конечных выключателей. Оче­видно, что условие срабатывания сбрасывателя будет

B=¬SQ1∙SQ2∙¬SQ3,

где SQ1 и SQ3 — размыкающие контакты конечных выключате­лей; SQ2 — конечный выключатель с замыкающим контактом.

Управление сбрасывателем производится или электромагни­том (на схеме показана катушка электромагнита YA) или маг­нитным пускателем электродвигателя. Преимуществом трехто­чечной схемы является возможность сбрасывания бревен, вы­пиленных с учетом допустимого припуска б. Недостатки этой схемы аналогичны недостаткам предыдущей. Следует отметить, что обе схемы имеют также одно существенное технологическое неудобство — это расположение штабелей или по уменьшаю­щимся длинам сортиментов, или по увеличивающимся, что не всегда возможно на производстве.

Четырехточечная схема (рис. 15.2, в) применяется при лю­бой очередности расположения длин сортиментов вдоль фронта сортировки. Обозначив событие срабатывания сбрасывателя че­рез C, можно написать логическое уравнение его управлением C = ¬SQ₁ ∙SQ₂∙SQ₃∙¬SQ₄. Сбрасыватель срабатывает только в том случае, если будет выполнено условие замыкания конечных вы·

ключателей SQ₂ и SQ₃. Достоинством этой схемы является лю­бое расположение штабелей вдоль фронта сортировки. Недо­статком следует считать большое количество конечных выклю­чателей, а также возможность ложного срабатывания.

Следует отметить, что точность сброски сортиментов в ле-со-накопители зависит от диаметра сортируемых бревен, а также и от их расположения относительно оси сортировоч­ного транспортера, так как угол поворота рычагов, а следова­тельно, и время для включения конечных выключателей будет различным при постоянной скорости транспортера. Этот недо-

Рис. 15.3. Косвенное измерение длины сортимента

статок можно устранить, применяя фотоэлектрические датчики положения. На рис. 15.2, г приведена принципиальная двухто­чечная схема с фотоэлектрическими датчиками BV (фотодиод). При движении бревна оно поочередно перекрывает лучи под­светок ламп. Обесточиваются обмотки реле К1, нормально за­крытые контакты К1 которого включают цепь управления сбра­сывателем. В этом случае ошибка в точности сбрасывания бу­дет меньшей.

Длину сортимента можно измерить и косвенным способом.

На рис. 15.3 приведена схема с реле времени. Реле времени настраивается на срабатывание

t_cp=l/v,

где l — длина бревна; ν — скорость транспортера.

Рассмотренные локальные системы непосредственного изме­рения имеют существенный недостаток, который состоит в том, что возможно ложное срабатывание при одновременном воз­действии на флажки двух сортиментов. Для устранения этого недостатка необходимы дополнительные запоминающие и логи­ческие устройства, логика которых определяет количество вклю­чений и выключений первого флажка и состояние памяти.

Синтез математической модели или двухточечной схемы про­изведем логическим устройством с помощью таблицы состоя­ний (табл. 15.1).

В табл. 15.1 приведены комбинации состояния датчиков х₁ и х₂, а также комбинации состояния триггеров Т₁ и Т₂, выпол­няющих роль памяти. Анализируя таблицу, видим, что условие

Таблица 15.1

Фаза	x1	x2	T1	T2	Фаза	x1	x2	T1	T2
1	0	0	0	0	6	1	0	0	1
2	1	0	1	0	7	1	1	0	0
3	1	1	1	1	8	0	1	0	0
4	0	1	1	1	9	0	0	0	0
5	0	0	1	1

сброски имеет место в 3-й и 7-й фазе. Следовательно, логиче­ское уравнение будет

Y=x₁x₂T₁T₂+x₁x₂¬T₁¬T₂

На основе этого уравнения составляется логическая схема (рис. 15.4).

Теперь рассмотрим таблицу состояния при движении (табл. 15.2), например, двух коротких сортиментов, которые могут одновременно воздействовать на датчики x₁ и x₂.

Таблица 15.2

Фаза	x1	x2	T1	T2	Фаза	x1	x2	T1	T2
1	0	0	0	0	6	0	1	0	1
2	1	0	1	0	7	0	0	0	1
3	0	0	1	0	8	0	1	0	0
4	1	0	0	0	9	0	0	0	0
5	1	1	0	1

Из таблицы состояния видно, что при одновременном сра­батывании x₁ и х₂ (фаза 5); триггеры, выполняющие роль па­мяти, имеют различные состояния T₁ = 0, a T₂=1 и сбрасывания не произойдет.

Локальные системы с кодированием могут производить сор-гировку по любым признакам. В этих системах адрес места сброски в виде кода наносится на сортимент или на грузоно-ситель.

При поступлении сортиментов на сортировочный транспор­тер на них наносится адрес места сброски. Адрес может быть нанесен различными способами. Наиболее часто на лесных складах используется краска. Существуют и другие системы, в которых сортименты можно закодировать ферромагнитными или радиоактивными пулями.

Эти системы с кодированием грузов не нашли сколько-ни­будь значительного применения в лесной и деревообрабатываю-

щей промышленности, так как этот способ вызывает необходи­мость иметь весьма сложные системы считывания кодов адре­сов у места сброски.

Адрес места сброски в виде кода можно нанести и на гру-зоноситель, например на траверсу сортировочного транспор­тера. Особенно это эффективно при сортировке поперечными транспортерами, где сортименты перемещаются специальными захватами, на которые можно наносить магнитные метки, выполняющие роль кодовых чисел. Считывание кода про- .

Рис. 15.4. Схема устранения лож­ного срабатывания

Рис. 15.5. Схема считывания закоди­рованной информации

изводится магнитными считывающими головками, расположен­ными непосредственно у мест сброски.

На рис. 15.5 приведена одна из схем считывания закоди­рованной информации. Каждый считывающий блок имеет свою схему опознания записанного кода (на рис. 15.5 показана схема на опознание числа 1001).

Схема опознания различных адресов отличается друг от друга разным присоединением к триодам VT₁, VT₂, VT₃, VT₄ считывающих катушек L₁, L₂, L₃, L₄ магнитных головок.

Когда мимо катушек проходят элементы с положительной намагниченностью (в нашем случае катушки L₁ и L₂), в их

первой фазе наводится ЭДС, направленная от конца катушки к началу. Из рис. 15.5 видно, что при прохождении магнитных меток на базы всех триодов подаются импульсы отрицательной полярности. Сами триоды включены по схеме совпадения (связка И) и отпирают цепь только при считывании числа 1001.

Ток, проходящий по цепи, создает падение напряжения на резисторе R, которое открывает триод VT₀, при этом срабаты­вает реле К, управляющее сбрасывающим устройством.

В конце транспортера устанавливаются магнитные головки, стирающие записанную ранее информацию.