Устройство для управления смесителем - SU1431935A1

«D

и

6

i)

у

А4

Ф

&9 СП

I Изобретение относится к производCTfeiy строительных материалов и издв ЛИЙ, в частности к устройствам для управления процессами перемешивания компонентов бетонной смеси в аппаратах лопастного типа.

Цель изобретения - повышение точности управления.

На фиг.1 изображено устройство дл управления смесителем; на фиг.2 - кр;ивая энергии, затрачиваемой на прЬцесс перемешиванияi на фиг.З - ст;атическая характеристика работы за|цатчика мощности.

: Устройство (фиг,1) содержит ра- му: 1, корпус 2, лопастной вал 3,привод 4 вала электродвигателя. Устройство управления включает усилитель 5 мЬщности, датчик 6 температуры смеси установленньй в корпусе смесителя, элемент.7 сравнения, задатчик 8 тем- пё,ра7уры смеси, задатчик 9 мощности, элемент 10 сравнения, датчик 11 мощности и регулятор 12 мощности.

На фиг.2 обозначено: Р - мощность потребляемая приводом 4 электродвигателя смесителя, I - закон изменения мощности во времени в данном устройстве , t, и tj - моменты времени, со- оТветствующие прекращению процесса перемешивания. На фиг.З обозначено - сигнал на вькоде задатчика 9 мощности, пропорциональный той мощ- .ности, которую должен потреблять привод 4 в зависимости от отклонения температуры смеси от заданного значения , л© - сигнал на выходе первого элемента 7 сравнения, пропорци ональньй отклонению температуры сме- си от заданного значения, и б пред. - сигнал, пропорциональный такому отклонению температуры смеси от заданного значения, при уменьшении которого требуется снижение мощности,по- - . /

требляемои приводом 4.

Устройство для управления смесите лем работает следующим образом.

После загрузки смесителя .устройство подключают к источнику питания. Сигнал с датчика 11 мощности, пропорциональный мощности,, потребляемой приводом 4 электродвигателя смесителя , поступает на второй вход второго элемента 10 сравнения, на первый вхо которого поступает сигнал с задатчика 9 мощности. Отклонение мощности от заданного значения, формируемое на выходе второго элемента 10 сравне

ия, во здействует на регулятор 12 ощности, который через усилитель 5 ощности изменяет частоту вращения ривода 4 так, что привод потребляет ощность, определяемую сигналом на ыходе задатчика 9 мощности. При этом силитель 5 мощности согласовывает о мощности выход регулятора и вход

ривода.

Характерной особенностью устройства является то, что на протяжении всего времени.процесса перемешивания оно поддерживает мощность, потребляемую приводом 4, на заданном постоянном уровне. Целесообразность такого режима, обосновьшается спецификой процесса перемешивания.

Экспериментальные исследования показывают , что при перемешивании компонентов смеси без управления процессом мощность, потребляемая приводом 4, постепенно снижается, стремясь к некоторому установившемуся зн аче- нию. Снижение мощности объясняется снижением вязкости смеси в процессе перемепшвания. Когда вязкость смеси, а следовательно, и мощность, потребляемая приводом 4, перестают изменяться , процесс перемешивания можно прекращать, так как дальнейшее перемешивание не повышает качества смеси . Поскольку (фиг.2) по оси ординат отложена мощность, потребляемая приводом 4, а по оси абсцисс - время, площадь, ограниченная осями коорди- нат и кривой I, численно равна энергии , затрачиваемой на процесс перемешивания , т.е. для приготовления смеси необходимо передать ей определенное количество энергии.

При поддержании моищости, потребляемой приводом 4, за счет регулирования на постоянном уровне, т.е. при использовании устройства, энергия, необходимая для -перемешивания компонентов смеси, передается ей за время t , меньшее,, чем t (фиг.2, эта энергия соответствует площади с наклонной штриховкой, численно равной площади с горизонтальной щтриховкой). Уменьшение времени перемешивания означает , что при управлении процессом- он протекает более интенсивно.

Поскольку стабилизация мощности, потребляемой приводом 4, в устройстве обеспечивается путем повьш1ения частоты вращения привода 4 с лопастным валом 3, возникает дополнительньй

нагрев бетончой смеси. Из-за влияния неконтролируемых возмущений (повышение начальной температуры компонентов смеси, повышение температуры воды , подаваемой в смеситель и т.д.) в процессе перемешивания температура смеси может превзойти ее допустимое значение. Это резко снижает подвижность бетонной смеси и сокращает срок ее схватывания.

Для предотвращения превьшгения температуры смеси над ее допустимым значением в устройстве измеряют текущее значение температуры смеси, сравни- вают его с допустимым (заданным) значением температуры и по результатам сравнения корректиру;от заданное значение мощности, потребляемой приводом 4. С учетом двух факторов - необходимости стабилизации мощности, потребляемой приводом 4, и предотвращения превьшения температуры смеси над ее допустимым значением - статическая характеристика задатчика 9 мощности должна иметь вид, показан- ньш на фиг.З. Пока отклонение Д0 температуры смеси от допустимого- значения велико, т.е. смесь не разогрета , процесс перемешивания осущест- Вляется при постоянной заданной мощности , что, как описано, сокращает время перемешивания. Если из-за влияния возмущений температура смеси по- вьшгается, то отклонение и б температуры смеси о.т заданного з начения уменьшается и при { задатчик 9 мощности -начинает уменьшать заданное значение мощности, потребляемой при- водом 4 (). Повьшение температуры смеси прекращается и заключительная стадия процесса.протекает при пониженной частоте вращения привода 4 с лопастным валом 3.

Поскольку из-за инерционности тепловых процессов повьш ение температуры смеси происходит медленно, процесс перемешивания практически полностью протекает при постоянном зна- чении мощности, потребляемой приво

д

j 0 5 „

5

0

5

дом 4, что обеспечивает достижение цели изобретения.

Текущая температура смеси в устройстве измеряется датчиком 6 температуры . Заданное (допустимое) значение температуры определяется настройкой задатчика 8 температуры. Сравнение заданного и текущего значений температуры осуществляется в первом элементе 7 сравнения, выход которого подключен к входу задатчика 9 мощности.

Общая продолжительность процесса перемешивания компонентов для каждого класса смесей определяется экспериментальным путем. По истечении заданного времени процесс перемешивания прекращают.

Одновременно с интенсификацией процесса перемешивания устройство улучшает энергетические показатели привода 4, поскольку на протяжении процесса перемешивания он работает С постоянной мощностью, равной ее номинальному значению.

Форму лаиз обретения

Устройство для управления смесителем , содержащее датчик мощности и усилитель мощности, который подключен , к приводу электродвигателя, о т- л и чаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено задатчиком и датчиком температуры смеси, двумя элементами сравнения, зЗдатчиком мощности и регулятором мощности, причем задатчик и датчик температуры подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход которого через задатчик мощности подключен к одному из входов второго элемента сравнения, выход которого через регулятор мощности соединен с усилителем мощности, а датчик мощности подключен к другому входу второго элемента сравнения.

i, t

Фиг.2

злд

л впред

Фиг.З

лв