УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к устройствам для транспортирования сыпучего материала с нижерасположенного накопительного бункера в вышерасположенную производственную емкость.
Известно устройство для транспортирования сыпучего материала (Л1) по авторскому свидетельству №1104074 МКИ В65G 29/00 авторов Л.В.Никитина, М.Д.Богатырева, Г.Я.Вермеля, А.С.Комарова, Ю.И.Кузьмина. Для повышения производительности путем увеличения коэффициента заполнения грузовых секций, оно снабжено защитными кольцевьми секторами, размещенными в его верхней части, один из которых выполнен в виде ленточного конвейера и установлен перед зоной разгрузки, а другой- в виде короба, открытого со стороны грузовых секций, и установлен за зоной разгрузки, при этом короб имеет спусковой желоб, жестко соединенный с его нижним торцом, фиксирующие кронштейны и флажки-отражатели, установленные посредством оси внутри короба по его длине, а ленточный конвейер снабжен верхним и нижним прижимными механизмами, причем верхний прижимной механизм выполнен в виде контр-груза и трособлочной системы, соединенной с одной стороны посредством троса с торцом ленточного конвейера, а с другой - с контргрузом, а нижний прижимной механизм выполнен в виде подпружиненной платформы, закрепленной посредством кронштейна, который установлен с возможностью смещения в горизонтальной плоскости. Ленточный конвейер снабжен опорно-направляющими пластинками, а лента конвейера имеет жестко закрепленные по всей длине приводные толкатели, установленные под углом, равным углу наклона пластин, и с шагом, кратным расстоянию между пластинами грузовых секций. Нижние ролики ленточного конвейера выполнены переменного сечения. Недостатком устройства является то, что при пусках и торможениях в связи с вызываемыми динамическими ударами в кинематической цепи происходит вытяжная деформация ленточного полотна, что ограничивает ресурс безотказной работы оборудования. Динамические удары обусловлены тем, что система электропривода по техническим условиям устойчивости настраивается на общетехническое требование по перерегулированию скорости 5=20% при предельном времени достижения установившейся скорости с позиций повышения производительности объекта транспортирующего сыпучий материал.
Известна система управления транспортером (Л.2), которая принята авторами за прототип, поскольку она наиболее близка к предлагаемому изобретению по технической сущности. Основными узлами системы являются основание, рама, электропривод, ведущий и ведомый барабаны, транспортная лента, скребки. В системе применен частотно-регулируемый электропривод с асинхронным электродвигателем, соединенный муфтой с двухступенчатым цилиндрическим редуктором и передачей. Двигатель связан с ведущим барабаном цепной передачей. Лента транспортера через цепную передачу получает движение от привода с двигателем переменного тока. Недостатком устройства является его ограниченный ресурс безотказной работы, вызванный тем, что при пуско-тормозных режимах из-за возникающих при динамических процессах ударов происходит деформация транспортной ленты, приводящая к ее разрыву.
Техническим результатом является повышение ресурса безотказной работы устройства для транспортирования сыпучего материала за счет применения в качестве преобразователя частоты устройства плавного пуска асинхронного электродвигателя. При данном подходе пуско-тормозные режимы осуществляются плавно с регулируемым легко перестраиваемым темпом разгона-торможения электродвигателя, а следовательно и скорости движения транспортной ленты.
Технический результат достигается тем, что устройство для транспортирования сыпучего материала, содержащем преобразователь частоты, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, передаточный механизм, ведущий и ведомый барабаны, транспортную ленту, датчики верхнего и нижнего уровней сыпучего материала, датчики натяжения и схода ленты, программируемый контроллер, трехфазный пускатель, входные клеммы которого подсоединены к трехфазной питающей сети, а выходные клеммы связаны с входными клеммами преобразователя частоты, выходные клеммы которого подключены к статору асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, вал которого через передаточный механизм связан с ведущим барабаном, а между ним и ведомым барабаном натянута транспортная лента, контролируемая датчиками натяжения и схода ленты, контролируемая датчиками натяжения и схода ленты, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам программируемого контроллера, третий и четвертый входы которого соответственно подключены к выходам датчиков верхнего и нижнего уровней сыпучего материала, причем преобразователь частоты соединен общей шиной с программируемым контроллером, получающим питание посредством одной из выходных клемм трехфазного пускателя, в качестве преобразователя частоты применено устройство плавного пуска асинхронного электродвигателя.
На Фиг.1 представлено устройство для транспортирования сыпучего материала, обозначения на которой соответствуют: 1 - трехфазный пускатель; 2 - преобразователь частоты; 3 - асинхронный короткозамкнутый электродвигатель; 4 - передаточный механизм; 5 - ведущий барабан; 6 - ведомый барабан; 7 - транспортная лента; 8 - датчик верхнего уровня сыпучего материала; 9 - датчик нижнего уровня сыпучего материала; 10 - датчик натяжения; 11 - датчик схода ленты; 12 - программируемый контроллер; 13 - скребок; 14 - теплообменник; 15 - пресс; 16 - матрица; 17 - терминал; 18 - накопительная емкость.
Сетевое трехфазное напряжение 380 В. посредством трехфазного пускателя 1 подается на входные клеммы преобразователя частоты 2 и с его выходных клемм поступает на статорную цепь асинхронного короткозамкнутого электродвигателя 3. Вал электродвигателя 3 через передаточный механизм 4 связан с ведущим барабаном 5 транспортера, который приводится во вращение. Между ведущим барабаном 5 и ведомым барабаном 6 натянута транспортная лента 7 со скребками 13. Состояние транспортной ленты 7 контролируется датчиком натяжения 10 и датчиком схода ленты 11. Выход датчика натяжения 10 подключен к первому входу программируемого контроллера 12. Выход датчика схода ленты 11 соединен с вторым входом программируемого контроллера 12. В накопительной емкости 18 установлены датчик 8 верхнего уровня сыпучего материала и датчик 9 нижнего уровня сыпучего материала. Третий и четвертый входы программируемого контроллера 12 соответственно подключены к выходам датчика 8 верхнего и нижнего 9 уровней сыпучего материала. Нижняя часть накопительной емкости 18 нагревается вместе с материалом в ней при помощи теплообменника 14. Окончательно прогретый материал при помощи теплообменника 14 через пресс 15 поступает в матрицу 16 для прессования деталей. Информация о протекании технологического процесса отражается с помощью терминала 17. Преобразователь частоты 2 соединен общей шиной с программируемым контроллером 12.
Предлагаемое устройство для транспортировки сыпучего материала работает следующим образом. Трехфазное сетевое напряжение промышленной частоты f=50 гц через трехфазный контактор 1 подается на входные клеммы преобразователя частоты 2. Приводной асинхронный короткозамкнутый электродвигатель 3 по статорной цепи подсоединен к выходным клеммам частотного преобразователя 2. Транспортная лента 7 приводится в движение с помощью ведущего барабана 5, который подключен к передаточному механизму 4. Входной вал передаточного механизма 4 соединен с валом электродвигателя 3. Транспортная лента 7 натянута между ведущим барабаном 5 и ведомым барабаном 6. Транспортная лента 7 снабжена скребками 13. При движении ленты 7 со скребками 13 сыпучий материал поступает в накопительную емкость 18. Движение ленты 7 с транспортируемым сыпучим материалом контролируется датчиками натяжения 10 и схода ленты 11, причем при аварийных ситуациях блокируется работа частотного преобразователя 2 программируемым контроллером 12 и электродвигатель 3 останавливается. Первоначальная загрузка накопительной емкости 18 осуществляется управлением программируемым контроллером 12 в ручном режиме до верхнего уровня. В процессе выпуска готовой продукции количество сыпучего материала в емкости 18 уменьшается и верхний его уровень понижается, что приводит к срабатыванию датчика нижнего уровня.
д
д
д
На Фиг.2 проиллюстрировано что дает замена частотного преобразователя 2 на устройство плавного пуска, где приведены кривые переходных процессов изменения скорости вращения ω вала двигателя в (следовательно и скорости движения транспортной ленты с размещенным на ней материалом) в функции времени t. Переходный процесс 1 показывает изменение скорости ω при питании электродвигателя 3 от частотного преобразователя 2. Применение в качестве частотного преобразователя устройства плавного пуска позволяет регулировать время разгона электродвигателя 3, что иллюстрировано зависимостями 2,3,4, отражающими возможность регулирования темпа пуско-тормозных режимов и достижению указанного технического результата. На Фиг.2 показана возможность изменения скорости ω по уровню.
0
0
В качестве датчиков 8,9 верхнего и нижнего уровней применены флажковый датчик INNOLevel IL-LDA 24V AC 50 гц 1об/мин. IP66 -25С+80С. Релейный выход.
Асинхронный электродвигатель использован марки АИРМ80В443 Р=1,5Квт f=50 гц S1 220/380В.
В качестве устройства плавного пуска применен преобразователь Altistart 48D17Q Р=1,5Квт Г-50гц U=380B.
Используемая информация
1. Никитин Л.В., Богатырев М.Д., Вермель Г.Я., Комаров А.С., Кузьмин Ю.И. Устройство для транспортирования сыпучего материала. Авторское свидетельство №1104074 МКИ В65 29/00
2. Белов М.П., Рассудов Л.Н., Новиков В.А. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. 2004 г.