Центрифуга - SU1050753A1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к меди цинской технике и может найти применение в биологии, медицине, биохимии и других областях при разделении различных веществ в центробежных полях.

Известна центрифуга, в которой гибкий вал соединяет шпиндель с ротором, а электродвигатель имеет эластичную подвеску к корпусу центрифуги С ТИзвестное устройство неэффективно при больших дисбалансах ротора и докритических частотах вращения.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является центрифуга, содергкащая устройство ч1втоматической балансировки| включающее механизм радиального перемещения балансировочного груза,крторы соединен с одним из серводвигателей подключенных через щеточный узел к выходу устройства управления, один вход которого соединен с датчиком вибраций ротора, связанного посредством вала с приводом, а другой - с логическим блоком 2.

Недостатком известной центрифуги является ее сложность, отсутстви устройства отсоединения щеточного узла после окончания уравновегивания , что приводит к преждевременному износу щеток и коллектора.

В известной центрифуге невозможно принудительное торможение в том случае, если дисбаланс ротора настолько велик, что устройство автоматической балансировки не может его скомпенсировать.

Цель изобретения - повьиаение надежности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается teM, что центрифуга, содержащая устройство автоматической балансировки , включающее механизм радиального перемещения балансировочного груза, связанного с одним из серводвигателей , соединенных через щеточный узел с выходом устройства управления, с одним входом которого связан логический блок, а с другим - датчик вибраций ротора, а также устройство автоматической балансировки соединенное посредство вала с приводом снабжена механизмо углового перемещения балансировочного груза, соединенным с другим серводвигателем,-а устройство управления снабжено экстремальным регулятором, зещатчиком времени, пороговым элементом, блоком отключения щеточного узла, датчиком частоты вращения, связанным с приводом , узлом управления приводом и тремя логическими элементами И, выход первого из которых соединен

с одним из входов экстремального регулятора, а выходы второго и третьего - с узлом управления приводом , причем датчик вибраций через пороговый элемент соединен с устройством отключения щеточного узла и с одним из входов всех логических элементов И, а датчик частоты вращения соединен с другим из входов первого и второго логических элементов И непосредственно и с другим входом третьего логического элемента И через задатчик времени.

На фиг. 1 изображена центрифуга с устройством автоматической балансировки , общий ВИД} H(j фиг. 2 структурная схема устройства управления центрифугой.

На валу 1 привода 2 размещена механическая часть устройства 3 автоматической балансировки и ротор 4 с качающимися стаканами 5. Привод 2 закреплен на основании б, которое через эластичные элементы 7 соединено с корпусом 3 центрифуги. Устройство 3 автоматической балансировки включает механизм радиального перемещения, состоящий из ходового винта 9, с размещенным на нем балансировочным грузом 10. Сходовым. винтом 9 соединен серводвигатель радиального перемещения. Последний совместно с ходовым винтом 9 закреплен на втулке 12, выполненной в виде червячного колеса, соединенного с червяком 13. Червяк 13 закреплен на валу серводвигателя 14 углового перемещения. Червячное колесо, червяк 13 и серводвигатель 14 образуют механизм углового перемещения . Серводвигатель 11 и 14 электрически соединены с вращающейся частью щеточного узла 15. Щеткодержатель 16 соединен с устройством отключения щеточного узла 15, в качестве которого может быть использован тяговый электромагнит. Щеткодержатель 16 выполнен с возможность продольного перемещения и снабжен возвратной пружиной 17. Датчик 18 вибраций связан с приводом 2. Уп-j равление центрифугой осуществляет логический блок 19. Выходы экстремального Еюгулятора 20 через щеточный узел 15 и щеткодержатель 16 подключены к серводвигателям 11 и 14. 1ТакоЙ регулятор может быть выполнен по одной из известных схем. Пороговый элемент 21 уровня вибраций соединен с входами логических элементов И 22-24 и тяговым электромагнитом устройства отключения щеточного узла 15. Выход логического элемента 22 соединен с одним из входов регулятора 20, к другому входу которого подключен датчик 18 вибраций. Последний

ерез пороговый элемент 21 соединен с устройством отключения щеточного узла 15.с одним из входов огических элементов 22-24. Датчик 25 частоты вращения соединен с ругим из входов логических элементов 22 и 23 непосредственно, а с другим входом логического элеента 24 через задатчик 26 времени. Выходы логических элементов 23 и 24 подсоединены к блоку 27 управления приводом 2.

Центрифуга работает следующим бразом.

Пусть ротор 4 неуравновешен, груз 10 смещен из состояния рав-. новесия и начат разгон ротора 4 центрифуги до заданной частоты вращения . При достижении ротором 4 в процессе разгона частоты вращения , меньшей первой критической частоты , срабатывает датчик 25 частоты вращения и сигнал с его выхода поступает на вход задатчика 26 времени и логических элементов И 22 и 23. Если при этом уровень вибраций вращающихся частей центрифуги, измеряемый датчиком 18 вибраций, превышает заданный, срабатывает пороговый элемент 21 уровня вибраций , выходной сигнал которого поступает на вторые входы логических элементов И 23 и 22, на вход логического элемента И 24 и на тяговый электромагнит. При этом по сигналу с выхода логического элемента И 22 начинает работать экстремальный регулятор 20, по сигналу с выхода логического элемента И 23, поступающему на узел управления приводом, прекращается дальнейший разгон ротора 4 центрифуги, а тяговый электро агнит обесточивается. В результате щеткодержатель 16 смещается в продольном направлении под воздействием. возвратной пружины 17 и начинает работать щеточный узел 15. Одновреенно начинается отсчет интервала времени длительность которого оп- ределяется задатчиком 26 времени. Экстремальный регулятор 20 осущестляет поиск минимума уровня вибраций вращающихся частей центрифуги Включения через щеточный узел 15 одного из серводвигателей 11 и 14 либо обоих серводвигателей 11 и 14. В результате осуществляется радиальное угловое перемещение груза 10, либо груз 10 перемещается в обоих направлениях. ТТёремещение груза 10 происходит до тех пор, пока не будет достигнут заданный минимальный уровень ° вибраций. Длительность интервала времени, згшаваемого задатчиком 26, выбирают исход из быстродействия регулятора 20. Это обеспечивает

нахождение минимального уровня вибраций за время меньшее, чем указанный интервал.

При работе экстремального регулятора 20 возможны ситуации.

Уровень вибраций, измеряемых датчиком 18 вибраций, снизился ниже порога, определяемого пороговым элементом 21 уровня вибраций. В этом случае пороговый элемент

21 уровня вибраций возвращается в исходное состояние. В результате этого выходной сигнал логического элемента И 22 включает экстремальный регулятор 20, выходной сигнал

логического элемента И 23 разрешает дальнейший разгон центрифуги, срабатывает тяговый электромагнит, размыкая щеточный узел 15. Ввиду отсутствия сигнала на втором входе

логического элемента И 24, окончание интервала времени, задаваемого задатчиком 26 времени, не приведет к переводу центрифуги в режим торможения.

Уровень вибраций, измеряемых датчиком 18 вибраций, не снизился ниже порога, определяемого пороговЕЛм элементом 21 уровня вибраций . Эта ситуация возникает в том случае, если дисбаланс ротора 4 превышает компенсирующие Возможности груза 10.

В этом случае, после окончания интервала времени, зада аемого задатчком 26 времени, появляется

сигналi на выходе логического элемента И 24, который поступает на узел управления приводом и приводит центрифугу в режим торможения. Одновременно включается акустическая

и световая сигнализация, предупреждающая о превышении допустимого дисбаланса .

В результате реализации предлагаемого технического ра11ения повышается

надежность и одновременно упрощается конструкция центрифуги.

Реферат