книги из ГПНТБ / Кусмарцев, В. С. Автоматизация строительного производства

вает колебание якоря и лотка. Колебание лотку сообща­ ется под углом 20° к плоскости его дна. Лоток при каж­ дом колебании перебрасывает находящийся на нем материал на небольшое расстояние вперед, и, таким об­ разом, этот материал постепенно перемещается вдоль лотка.

Управление вибратором производится изменением силы тока в его обмотках. Для этого применяются дрос­ сели насыщения или тиратронные схемы, управляемые регулятором. В некоторых конструкциях вибратор имеет обмотки, питаемые постоянным током, для чего приме­ няются селеновые выпрямители.

При прекращении колебаний лоток выполняет функцию затвора, и материал на нем лежит под углом естественного откоса. Для нужд строительства, кроме описанного, освоены вибропитатели С-470-100; ОСМ-4

и ВЭП-300.

Шнековый (винтовой) питатель применяется особен­

ной горловине. Производительность шнекового питателя определяется числом оборотов, поэтому они часто рабо­ тают с исполнительными механизмами в виде шунтового электродвигателя постоянного тока, у которого число оборотов легко регулируется изменением силы тока в обмотке возбуждения. У шнекового питателя к весовым дозаторам для цемента выходная горловина закрыта секторной заслонкой, управляемой воздушным цилин­ дром.

Шнековые дозаторы для цемента выпускаются сле­ дующих основных моделей: С-632-05-0; С-548 р-02-0;

С-543-0103-0.

Дисковый питатель обычно применяют для подачи кусковых материалов крупных размеров (горной поро­ ды или угля). Здесь материал поступает через верхнюю горловину корпуса на вращающийся диск. С диска мате­ риал сбрасывается в выходную горловину. Производи­ тельность питателя изменяется числом оборотов диска й изменением толщины слоя материала.

80

8. ДОЗИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ МАТЕРИАЛЬНОГО ПОТОКА

Получение качественной продукции и обеспе­ чение нормальной работы технологических установок и производственных участков требует весового или объем­ ного контроля материального потока.

В настоящее время объемный контроль применяется только при учете количества жидкости и иногда пара и газов. В этом случае для контроля применяют различные расходомеры или счетчики. Для определения расхода кусковых и сыпучих материалов применяют различные дозаторы и весовые устройства.

8. 1. Дозаторы

Дозаторами называют устройства, служащие для отвешивания (дозирования) кусковых, сыпучих, жид­ ких и газообразных веществ. В зависимости от методов управления различают полуавтоматические и автоматиские дозаторы.

В полуавтоматических дозаторах впуск и выпуск или только выпуск производится е участием оператора. Авто­ матические дозаторы работают без участия человека.

Кроме того, дозаторы разделяются на весовые цик­ лического (порционного) действия и весовые непрерыв­ ного действия.

Дозаторы порционного действия разделяются на три типа: ДИ — дозаторы инертных материалов; ДЦ — доза­ торы цемента, ДВ — дозаторы воды.

Дозаторы циклического действия. Весовые дозаторы циклического действия, установленные на бетонных за­ водах Волгограда, выполняются по различным схемам, но все они имеют: загрузочное устройство (питатель), весовой бункер с разгрузочным устройством, весовой ме­ ханизм и аппаратуру управления указанными устройст­ вами.

Загрузочные устройства, осуществляющие подачу ку­ сковых и сыпучих материалов в весовой бункер, очень разнообразны. Чаще всего они имеют вид воронки с виб­ рационным лотковым или шнековым питателем. Все они

81

Рис. 22. Схема весового (циферблатного) механизма автоматическо­ го дозатора.

осуществляют подачу материала, уменьшают ее интен­ сивность перед окончанием взвешивания и совсем прек­ ращают подачу материала при достижении установлен­ ного веса дозируемой порции.

Весовые бункера могут иметь различную форму, но во всех случаях они имеют откидной или секторный зат­ вор, открываемый (для выдачи дозы) и закрываемый с помощью пневмоцилиндра. Весовой бункер подвешивает­ ся к рычажной системе, висящей на раме дозатора, и с

82

помощью передаточных рычагов соединяется с весовым механизмом.

Весовой механизм бывает двух типов: рычажный или циферблатный.

В последнее время получили широкое распростране­ ние дозаторы с фотоэлектрической системой автоматики

Рис. 23. Фотоэлектрическая схема управления дозатором.

и электротензометрические дозаторы с программным управлением. В обоих случаях отпадает необходимость в громоздком «весовом шкафе» с рычагами и коромыс­ лами, отсутствует механическая связь с системой авто­ матики, и вся система автоматического управления со­ средоточена на циферблате указателя.

В фотоэлектрическую схему управления входят: ци­ ферблатный указатель с фотоприставками (рис. 22) и схема управления, состоящая из переменного сопротив­ ления (рис. 23), автотрансформатора, тиратрона, двух магнитных пускателей, пусковой кнопки, сопротивления точного веса и питателя.

Настройка работы дозатора начинается с совмеще­ ния фотоприставок— 3 с делениями шкалы циферблат­ ного указателя, соответствующими весу заданных доз. Для этого фотоприставки перемещают по кольцевой на­ правляющей и фиксируют в заданном положении стопо­ ром. Число фотоприставок может быть уменьшено или

83

увеличено в соответствии с требованием числа одновре­ менно изготавливаемых марок бетона. Порядок включе­ ния фотоприставок, являющихся в данной схеме датчи­ ками, определяется программным устройством.

Работа дозатора происходит следующим, образом: при нажиме пусковой кнопки П ток поступает в катушкуПМи при этом срабатывают контакты первого магнитного пу­ скателя ПМ1 и включается на полную мощность вибра­ ционный лотковый питатель ВП, загружающий весовой бункер. Это будет началом режима грубого взвешивания, что отмечается зажиганием зеленой сигнальной лам­

почки.

Под действием поступающего в весовой бункер мате­ риала весовая система дозатора приводит в движение стрелку 1 циферблатного указателя с укрепленным на ней флажком — экраном. При пересечении флажком 2-го луча света фотоприставки 3 изменяется освещенность датчика (фотосопротивления), в связи с чем начинает из­ меняться потенциал сетки тиратрона ТР и происходит за­ мыкание цепи управления катушкой магнитного пуска­ теля ПМ2 контактом Р и разрывается цепь питателя МП1 В цепь ПМ2 включено добавочное сопротивление 50 ом, которое обеспечивает изменение режима работы вибропитателя, и дозатор переходит с грубого на точное взве­ шивание. Этот момент отмечается зажиганием красной сигнальной лампочки.

Процесс подачи материала малым потоком длится до момента выхода флажка из-под луча света. Это вновь вызы вает изменение освещенности чувствительного элемента с последующим изменением потенциала сетки тиратрона. При этом он гаснет, и цепь питания катушки магнитно­ го вибропитателя обесточивается, питатель прекращает свою работу. Красная сигнальная лампочка гаснет, что указывает на конец цикла дозирования.

Отдозированный материал автоматически выгружа­ ется из весового бункера. Для повторения цикла необ­ ходимо вновь нажать пусковую кнопку.

В дозаторах порционного действия с дистанционным управлением (типа ДЦ-300) установка веса дозируемой порции производится поворотом ротора сельсина-датчи­ ка (СД), расположенного на пульте управления (рис. 22) под таким углом, при котором его стрела укажет на шкале требуемый вес порции. Сельсин-датчик (СД) свя­

84

зан с сельсином-приемником (СП). При повороте сельси­ на-датчика поворачивается и сельсин-приемник, который перемещает стрелку 1 по циферблату-головке. На этой стрелке укреплены две катушки Li и Ь2 индуктивного датчика, подключенные к сеткам ламп Л\ и Л2 электрон­ ного реле. Датчик L\ служит для контроля грубого, а датчик L2— для контроля точного веса материала.

з

Рис. 24. Электрическая схема дозатора с дистанционным заданием веса.

На циферблатной головке располагается стрелка 2, связанная с весовым устройством и несущая стальной плунжер—С. При подаче материала в дозатор стрелка 2 перемещается в соответствии с весом поступающего ма­ териала и при подходе к датчику увеличивает его ин­ дуктивное сопротивление. Это приводит к подаче сигнала на электронное реле с лампой Л\, в результате чего сра­ батывает промежуточное реле РП1 и электропневматический клапан осуществляет переключение системы на поступление материала малым потоком. После чего про­ исходит досыпка материала, обеспечивающая точное взвешивание. При дальнейшем движении стрелки 2 ее плунжер подходит к датчику Ь2, вызывая изменение его сопротивления. При этом подается напряжение на элек­

85

тронное реле с лампой Л2, контакты его РП2 срабатыва­ ют, и подача материала прекращается.

Дальнейшее развитие циклических дозаторов привело к созданию системы автоматики дозатора с управлением при помощи перфокарт. В этих дозаторах задание на взвешивание требуемых порций материалов пробивает­ ся на карте соответствующими отверстиями (перфора­ циями) в десятично-двоичном коде.

При порционном дозировании жидкость поступает в дозировочный бачок, снабженный поплавковым уровне­ мером и конечным выключателем. При заполнении дози­ ровочного бачка до верхнего уровня поплавок всплывает и размыкает контакты, что приводит к закрытию впуск­ ного вентиля и прекращению подачи жидкости. Затем по­ дается импульс на выпускной клапан и производится опорожнение дозаторов. При большой емкости более це­ лесообразно применение счетчиков (расходометров) с автоматическим электромагнитным клапаном, отключа­ ющим подачу воды после отмеривания заданной порции (водомеры типа ВКМ-10, ВКМ-20 и др.).

Для поддержания заданного водоцементного отноше­ ния с заданной точностью, при значительном колебании влажности песка, гравия и щебня, необходимо контроли­ ровать влажность заполнителей и осуществлять автома­ тический контроль подачи воды в бетономешалку с уче­ том влажности заполнителя. Поскольку эти мероприя­ тия могут значительно повысить однородность качества бетона, они усиленно разрабатываются и внедряются.

Автоматические дозаторы заполнителей непрерывного действия. Задачей автоматического дозатора непрерыв­ ного действия является поддержание наперед заданной производительности питателя. В связи с этим дозатор не­ прерывного действия является системой автоматическо­ го регулирования, т. е. состоит из объекта регулирова­ ния и автоматического регулятора.

Как правило, дозаторы этого типа имеют в своем со­ ставе весовой транспортер, производительность которого определяется формулой:

где К— скорость ленты транспортера;

q — полный вес материала на ленте транспортера; 1 — длина ленты транспортера.

86

более просты в конструктивном отношении, более надеж-

5-

©

Рис. 25. Схема автоматического весового дозатора С-313АИ;

ны, а главное — обладают большей устойчивостью и точ­ ностью. Поэтому рассмотрим только дозаторы С-313АИ для заполнителей и С-313АЦ для цемента.

Дозатор для заполнителей (рис. 25) состоит из виб­ рационного лоткового питателя, весового транспортера с приводом и с весовым механизмом и автоматического ре­ гулятора.

Весовой транспортер представляет собой подвижную раму с коротким ленточным транспортером 4, опираю­ щуюся с помощью ножевых опор (призм) и рычагов на коромысло весовой системы 2. Коромысло несет на се­ бе звенья весового указательного механизма и груз, пе­ ремещением которого по коромыслу можно устанавли­ вать вес материала на ленте транспортера (q).

Автоматический регулятор включает в себя: индук­

87

тивный дифференциальный датчик 1, сердечник которого связан с главным коромыслом весового механизма; вы­ прямитель, электронный и магнитный усилители. Датчик включен в мостовую измерительную схему. Задатчиком производительности служит гиря на коромысле весов. Когда вес материала, проходящего по ленточному весо-

Рис. 26. Схема автоматического весового дозатора С-313АИ:

/ — весовой транспортер; 2 — шнековый питатель; 3 — бункер; 4 — элек­ тродвигатель; 5 — автотрансформатор; 6 — магнитный усилитель; 7 — электронный блок.

в-ому конвейеру, уменьшается или увеличивается против заданного, нарушается равновесие главного коромысла.

При отклонениях коромысла от горизонтального по­ ложения в индуктивном датчике 1 возникает сигнал рассогласования, который подается в схему, усиливается и поступает на электромагниты вибрационного питателя 6, изменяя его производительность. Производительность из­ меняется до тех пор, пока вес материала не достигнет заданного значения.

Схема дозатора С-313АЦ для цемента представлена на рис. 26. Она отличается отвышерассмотренной только тем, что здесь применен шнековый питатель.

В настоящее время ведутся работы по созданию ве­ совых дозаторов непрерывного действия с учетом влаж-

88

Рис. 27. Блочная схема гамма-электронных кон­ вейерных весов.

10

ъ

5

ности заполнителей. При этом для определения влажно­ сти применяют или нейтронный измеритель влажности или параметрический датчик.

8» 2. Автоматические весы

Автоматические весы непрерывного действия в большинстве случаев выполняются в виде весового тран­ спортера с рычажными или тензометрическими подвес­ ками. В первом случае весовой траопортер имеет то же устройство, что и в вышеописанных дозаторах С-313АИ и С-313АЦ.

Во втором случае транспортер имеет одну неподвиж­ ную опору, а другой конец связан с весовой системой.

Для упрощения конструкции весов и для повышения точности их работы ВНИИСтройдормаш разработал тен­ зометрические автоматические конвейерные весы и гам­ ма-электронные конвейерные весы. Последние выгодно отличаются от вышерассмотренных тем, что для их уста­ новки не требуется сложных механических устройств.

Принцип работы гамма-электронных весов основан на изменении поглощаемости гамма-лучей в зависимости от толщины слоя материала, перемещаемого конвейера

(рис. 27).

Радиоактивные лучи от источника излучения 1 (ко­ бальт 60) проходят через контролируемый материал 2, ленту конвейера 3 и попадают в приемник 4. Электриче­ ский сигнал приемника формируется и усиливается бло­ ком 5 и подается по кабелю на вход электронно-усили­ тельного блока 6, где сопоставляется с компенсационным

89