ВЕСОВОЙ ДОЗАТОР

Весовой дозатор относится к области измерительной техники и может быть использован для автоматического дозирования сыпучего материала.
Известен весовой дозатор сыпучих материалов, описанный в авторском свидетельстве №605114, опубликованном 30.04.78 г, состоящий из бункера, опирающегося на датчики веса, с размещенным в нем вращающимся приемным секторным барабаном. На стенке бункера размещен один неподвижный желоб и один подвижный с демпфирующим устройством под ним. Для фиксации барабана предусмотрена защелка, входящая в отверстие в стенке барабана, для предотвращения обратного хода барабана, на его оси предусмотрен храповой механизм. Датчики веса подключены через блок управления к счетчику доз и цепи управления стопорным устройством.
Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность и большая погрешность при дозировании. На датчиках веса установлена вся конструкция, включающая: бункер прямоугольный с закрепленными на нем демпфирующим ограничителем, секционным барабаном с подшипниками, неподвижным желобом, подвижным желобом, стопорным устройством, храповым механизмом. Общий вес конструкции и вес дозы относятся как 10:1.Класс точности промышленных приборов-1.0, отсюда, погрешность веса дозы от установленного задания может составить до 10%. В процессе работы на желоба налипает дозируемый материал и его вес учитывается по взвешивании дозы, но отсыпка налипшего на желоба материала на происходит, следовательно каждая последующая доза увеличивает погрешность. Так же загрузка в барабан может происходить с отклонением от оси. В данном случае происходит смещение центра тяжести загруженного барабана, что в свою очередь ведет к смещению усилий на весовых датчиках или к неравномерной загрузке датчиков, следствием чего является дополнительная погрешность устройства.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является весовой дозатор сыпучих материалов, описанный в авторском свидетельстве №405028, опубликованном 22.10.1973 г. Устройство содержит вращающийся в подшипниках барабан, разделенный на секции лопастями. Барабан укреплен на неподвижных стойках, опирающихся на грузоподъемные датчики - сильфоны. Барабан удерживается в фиксированном положении стопорным устройством. Грузоподъемные датчики присоединены к электроконтактному манометру, через контакты которого источник питания связан с электромагнитом и через него со счетчиком доз.
В этом устройстве используется грузоподъемные датчики (сильфоны). Для точного взвешивания и дозирования таким устройством необходимо выдержать стабильный температурный режим, так как жидкость заполняющая систему сильфон-манометр при изменении температуры меняет свою вязкость. Несоблюдение этих условий сокращает пределы использования данного устройства и увеличивает погрешность измерений. Загрузка в барабан может происходить с отклонением от оси. В данном случае происходит смещение центра тяжести загруженного бункера, что в свою очередь ведет к смещению усилий на весовых датчиках в ту или другую сторону или к неравномерной загрузке датчиков, следствием чего является дополнительная погрешность устройства.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение точности измерений, упрощение конструкции и снижение требований к эксплуатационным условиям.
Технический результат достигается за счет того, что весовой дозатор, содержит вращающийся секционный барабан со стопорным устройством, весоизмерительный датчик, вторичный прибор, и отличается тем, что содержит неподвижную раму в верхней части которой, на подшипниках с возможностью качания вокруг горизонтальной оси размещена подвижная рама, состоящая из оси, одной вертикальной и двух горизонтальных консолей, причем к горизонтальным консолям на гибком подвесе подвешен вращающийся секционный барабан со стопорным устройством, а вертикальная консоль подвижной рамы опирается на тензометрический датчик, расположенный на неподвижной раме и соединенный с вторичным прибором, барабан может быть выполнен трехсекционным или четырехсекционным, причем центр тяжести каждой секции смещен от плоскости, проходящей через ось вращения барабана и центр дуги окружности между краями лопастей рассматриваемой секции, обеспечивается повышение точности измерений, упрощение конструкции и снижение требований к эксплуатационным условиям.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет повысить точность измерений, упростить конструкцию и снизить требования к эксплуатационным условиям. Устройство изготавливается из простейших материалов и производится на элементарном технологическом оборудовании, в нем отсутствуют требовательные к условиям эксплуатации элементы, что позволяет работать в различных условиях: высокие или низкие температуры, запыленность, влажность и т.д.
Заявляемое техническое решение обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Заявляемый весовой дозатор может найти широкое применение в любой отрасли, для дозирования сыпучих материалов.
На фигурах представлено: фиг. 1 - вид сбоку, фиг. 2 - изометрическая проекция, фиг. 3 - трехсекционный барабан, фиг. - 4 четырехсекционный барабан.
Весовой дозатор состоит из неподвижной рамы 1, подвижной рамы 2, и вращающегося секционного барабана 3.
В верхней части неподвижной рамы 1 на подшипниках 4 с возможностью качания вокруг горизонтальной оси размещена подвижная рама 2, состоящая из оси 5 на подшипниках 4, одной вертикальной 6 и двух горизонтальных консолей 7.
Барабан 3 состоит из двух боковых дисков 8, соединенных внутренними разделительными стенками 9, образующими лопасти 10. Барабан 3 разделен лопастями 10 на секции 11 и имеет возможность вращаться вокруг горизонтальной оси 12 на подшипниках 13, закрепленных в опорах 14, подвешенных на цепях 15 (например пластинчатых) к горизонтальным консолям 7 подвижной рамы 2, образуя гибкий подвес. А вертикальная консоль 6 подвижной рамы 2 упирается в тензометрический датчик 16, размещенный на неподвижной раме 1. Причем плечи от оси 5 до места подвеса вращающегося секционного барабана 3 и от оси 5 до точки контакта подвижной рамы 2 с тензометрическим датчиком 16 равны.
Барабан 3 оснащен стопорным устройством, состоящим из двух пружин 17, стопорной рейки 18, двух тяговых рычагов 19 и двух электромагнитов 20. Пружины 17 одними концами закреплены на опорах 14 с двух сторон от барабана 3, а другими по краям стопорной рейки 18. К каждому краю стопорной рейки 18 прикреплен тяговый рычаг 19, который в свою очередь связан с электромагнитом 20.
Контроль и управление весовым дозатором осуществляется с помощью вторичного прибора, соединенного с тензометрическим датчиком 16 и электромагнитами 20.
Работа весового дозатора осуществляется следующим образом. Одна из секций барабана находится в начальном положении, соответствующая лопасть находится в контакте со стопорным устройством и не движется, барабан готов к приему дозируемого материала. Включается весовой дозатор, затем включается подающий транспортер (на фигурах не указан). Сверху в секцию засыпается дозируемый материал. Барабан нагружается и через гибкий подвес и подвижную раму данная сила (вес груза) передается на тензометрический датчик, преобразующий величину деформации в удобный для измерения сигнал, поступающий в свою очередь на вторичный прибор. Причем за счет того, что барабан подвешен на гибком подвесе к подвижной раме и через нее сила передается на тензометрический датчик, отсутствует перекос в системе при смещении центра тяжести барабана в силу неаккуратной загрузки или неточной установки устройства по горизонтали. Вне зависимости от вышеназванных отклонений сила передается на тензометрический датчик без смещений под прямым углом, обеспечивая высокую точность измерений. При достижении заданного веса подается сигнал на электромагниты. Электромагниты срабатывают, тяговые рычаги сдвигаются вверх, поднимая стопорную рейку, лопасть выходит из зацепления со стопорным устройством. Под действием силы тяжести дозируемого материала барабан проворачивается на угол равный одной секции, и из секции высыпается отмеренное количество дозируемого материала. При повороте барабана автоматически засыпка материала идет в следующую секцию. Тем временем как только лопасть вышла из зацепления со стопорным устройством пружины возвращают стопорную рейку обратно в исходное положение, и при повороте барабана следующая лопасть фиксируется в рабочем положении, причем за счет инерционной силы высыпаемый в это время материал полностью стряхивается. Циклы дозирования повторяются до установленного задания или до окончания подачи дозируемого материала.
При заведомо сухом и сыпучем материале используется 3-х секционный барабан, который имеет большую емкость секции, по сравнению с 4-х секционным барабаном. При влажном и слипающемся материале рекомендуется использовать 4-х секционный барабан, который обладает лучшим самоочищающимся свойством за счет более интенсивного встряхивания барабана. Центр тяжести каждой секции барабана смещен от плоскости, проходящей через ось вращения барабана и центр дуги окружности между краями лопастей рассматриваемой секции. Центр тяжести каждой секции смещен в сторону поворота барабана при разгрузке секции, таким образом, обеспечивается более быстрый поворот барабана и разгрузка соответствующей секции.