УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ МЕЛЮЩИХ ТЕЛ

Полезная модель относится к весовым дозаторам, осуществляющим дозированную подачу материалов и может быть использовано в горной, химической, строительной, и других отраслях промышленности.
Из предшествующего уровня техники известны технические решения, обеспечивающие автоматическую подачу материалов в технологические процессы.
Известен автоматический объемный дозатор сыпучего магнитного материала, содержащий расходный бункер с дозирующим патрубком, установленный на патрубке силовой электромагнит, связанный с аппаратурой дистанционного управления, включающей частотно-импульсный авторегулятор. Силовой магнит в дозаторе выполнен в виде двух симметрично охватывающих патрубок магнитных скоб, замыкаемых в своей торцовой части магнитными пластинами, установленными подвижно, снабженными системой возвратных пружин и направляющих валов и механически связанных с установленным в нижней части дозирующего патрубка рычажным затвором, выполненным нормально закрытым (SU. а.с. №504930, кл. G01F 13/00, 1971 г. )
Недостатком дозатора является отсутствие контроля величины дозы сыпучего материала, подаваемого в технологический процесс, сложность и ненадежность конструкции запорного механизма
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройстве автоматического дозирования (вибродозатор), содержащий бункер, лоток питателя с вибратором, весовую раму, опирающуюся одним концом на магнитоупругий динамометр и регулятор (Кожевников С.Н. и др.. Механизмы. Справочное пособие, изд. 4. Москва. «Машиностроение», 1976 г., стр. 684, 685. Электронные ресурсы: 1. Книга Механизмы Справочное пособие Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. - Читать онлайн-Online библиотека padaread.com. 2. padabym.ru Книга Механизмы Справочное пособие Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. - Читать онлайн-Online библиотека padaread.com).
Достоинствами устройства являются возможность автоматического учета дозы материала, подаваемого в процесс, а наличие вибратора позволяет осуществлять подачу труднопроходимого материала.
Недостатками дозатора являются его большая энергоемкость вследствие применения лотка с вибратором, отсутствие возможности поштучной подачи материала, а так же низкая надежность вследствие сложности конструкции взвешивающего устройства.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в уменьшении энергоемкости устройства автоматического дозирования мелющих тел, повышении надежности и точности его работы.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве автоматического дозирования мелющих тел содержащем бункер, питатель, регулятор дозирования, согласно полезной модели, бункер установлен на тензорезисторах, внутренний объем бункера ограничен направляющими потока, питатель расположен непосредственно под разгрузочным отверстием бункера и выполнен в виде вращающегося барабана цилиндрической формы, установленного на опорных подшипниках, ось вращения барабана жестко соединена с приводным валом мотор-редуктора, при этом поверхность барабана содержит ячейки полусферической формы, геометрические центры оснований которых расположены вдоль параллельных линий, проведенных под углом, не превышающем 30°, к образующим поверхности барабана и отстоящих друг от друга на расстоянии не менее 2-х диаметров оснований ячеек, а питатель дополнительно содержит сборный лоток, на выходном конце которого установлен счетчик шаров, регулятор снабжен интерфейсным модулем, причем 1-й и 2-й входы регулятора соединены с выходами тензорезисторов, 3-й вход регулятора соединен с выходом счетчика, а выход регулятора соединен со входом мотор-редуктора.
Кроме того указанный технический результат достигается тем, что ось вращения барабана может быть смещена относительно его оси симметрии на величину, не превышающую половину наименьшего диаметра дозируемых шаров. А так же тем, что счетчик шаров может быть выполнен в виде механического конечного выключателя на отклонение или в виде индуктивного конечного выключателя.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшению энергоемкости устройства благодаря применению конструктивных решений, улучшающих условия прохождения материала, повышение надежности и точности дозирования за счет применения комплекса дополнительных средств, позволяющих упростить принцип подачи материала и осуществить его поштучный контроль.
На фиг. 1 изображена схема устройство автоматического дозирования мелющих тел.
На фиг. 2 изображен бункер с разгрузочным отверстием.
На фиг. 3 изображена схема, поясняющая расположение геометрических центров ячеек на поверхности барабана.
На фиг. 4 изображена схема устройство автоматического дозирования мелющих тел в другом ракурсе.
Устройство автоматического дозирования мелющих тел содержит приемный бункер 1, металлические мелющие тела в форме шаров 2, направляющие 3 потока, выполненные в виде наклонных металлических пластин, прикрепленных на разной высоте к стенкам бункера 1, разгрузочное отверстие 4 прямоугольной формы (фиг. 2), питатель, выполненный в виде барабана 5, регулятор 6 с интерфейсным модулем 7 и каналом интерфейсной связи 8, мотор-редуктор 9 с приводным валом 10, сочлененным с осью 11 вращения барабана 1, расположенной эксцентрично относительно его оси симметрии, опорные подшипники 12, ячейки 13 на поверхности барабана 5, выполненные в форме полусфер, сборный лоток 14, счетчик 15 шаров 2, тензорезисторы 16, 17, служащие опорами бункера 1. Центры 18 оснований ячеек 13, выполненных а форме полусфер, расположены на параллельных линиях 19, проведенных под углом а к образующим 20 поверхности барабана 5 (фиг. 3).
Ось вращения барабана 5 может быть смещена относительно его оси симметрии на величину, не превышающую половину наименьшего диаметра дозируемых шаров 2.
Счетчик 15 шаров может быть выполнен в виде механического конечного выключателя на отклонение или в виде индуктивного конечного выключателя.
Обеспечение осуществление процесса дозирования мелющих тел и правильное функционирование устройства автоматического дозирования мелющих тел возможны только при строго определенном расположении его основных конструктивных элементов в вертикальной плоскости, последовательно один за другим и сверху вниз по направлению движения шаров, что видно на фиг. 1 - на самом верху устанавливается приемный бункер 1, ниже непосредственно под его разгрузочным отверстием 4 расположен питатель, выполненный в виде вращающегося барабана 5 приводимого во вращение мотор-редуктором 9 с приводным валом 10, сочлененным с осью 11 вращения барабана 1. И еще ниже под барабаном 5 размещен сборный лоток, обеспечивающий сбор выгружаемых питателем шаров с целью последующей их транспортировки в технологический процесс.
Поскольку конструктивное исполнение опоры не является предметом защиты, заявитель ограничился условным изображением ее отдельных фрагментов.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
В бункер 1 одним из известных способов (вручную или при помощи дополнительного конвейера) загружают порцию мелющих тел 2. Наличие направляющих 3, условно разделяющих внутреннее пространство бункера 1 на несколько зон, способствует свободному прохождению материала от зоны загрузки к разгрузочному отверстию 4, сводя к минимуму вероятность сводообразования и, кроме того, существенному уменьшению нагрузки на рабочую поверхность барабана 5, распределяя ее между несущими поверхностями направляющих 3 и другими элементами конструкции бункера 1. Далее включают в работу регулятор 6, который в соответствии с заложенной в него программой, подает команду Y1 на пуск мотор-редуктора 9. Мотор-редуктор 9 через приводной вал 10, жестко сочлененный с осью вращения 11, приводит во вращение барабан 5, установленный на опорных подшипниках 12. В момент прохождения свободных ячеек 13 под разгрузочным отверстием 4 бункера 1 в них загружаются шары 2, которые по мере вращения барабана 5 последовательно выкатываются в сборный лоток 14.
Поскольку перемещение шаров из бункера 1 в ячейки 13 барабана 5 и далее в сборный лоток 14 осуществляется под действием силы тяжести шаров, расположение бункера 1, барабана 5 и лотка и 14 должны быть строго определенными для обеспечения работоспособности устройства. Для наглядности на фиг. 1 и фиг. 4 изображено перемещение шаров в работающем устройстве.
Угол α (фиг. 3) между линиями 19, соединяющими геометрические центры 18 оснований ячеек 13 и образующими 20 поверхности барабана 5 не превышает 30°, с целью предотвращения неконтролируемого выкатывания шаров.
Благодаря эксцентричному расположению оси 11 величина зазора между поверхностью барабана 5 и плоскостью разгрузочного отверстия 4 меняется с частотой вращения приводного вала 10 мотор-редуктора 9, приводя тем самым в движение шары, касающихся поверхности барабана 5, и часть шаров, находящихся над ними, что способствует созданию лучших условий для движения мелющих тел вниз к разгрузочному отверстию 4.
Амплитуда колебаний поверхности барабана 5 ограничена величиной, не превышающей половину наименьшего диаметра дозируемых шаров 2, с целью предотвращения проскакивания шаров 2, не закатившихся в ячейки 13, между кромкой выпускного отверстия 4 и поверхностью барабана 5. Конструктивно это обеспечивается тем, что ось вращения барабана 5 может быть смещена относительно его оси симметрии на величину, не превышающую половину наименьшего диаметра дозируемых шаров 2.
Дальнейшая работа устройства возможна в 2-х режимах - дозирование мелющих тел поштучно, или по весу.
В первом случае выкатившиеся шары 2, передвигаясь по сборному лотку 14, воздействуют на чувствительный элемент счетчика 15 шаров. Импульсные сигналы X1 с выхода счетчика 15 шаров поступают на вход регулятора 6, который производит подсчет их количества. При достижении суммы выкатившихся шаров заданной величины регулятор 6 подает команду на останов мотор-редуктора 9. Следующий цикл работы устройства возобновляется по истечению времени, задаваемому внутренним таймером (на чертеже не обозначен) регулятора 6, или при поступлении по каналу 8 интерфейсной связи на интерфейсный модуль 7 регулятора 6 команды Х2, формируемой системой более высокого уровня управления.
Во втором случае дозирование осуществляется порциями по весу. Для этого в качестве задания регулятору 6 устанавливают вес одной порции мелющих тел 2. По мере выкатывания шаров 2, вес массы бункера 1, воспринимаемый тензорезисторами 16, 17 будет уменьшаться. Сигналы Х3 и Х4 с выходов тензорезисторов 16, 17 поступают на соответствующие входы регулятора 6, в котором по заложенной программе осуществляется подсчет суммарного веса выгружаемых шаров 2. При достижении суммарного веса заданного значения регулятор 6 подает команду на останов мотор - редуктора 9. Следующий цикл работы устройства возобновляется, как и в предыдущем случае, по истечении времени, задаваемому внутренним таймером регулятора 6, или при поступлении по каналу 8 интерфейсной связи на интерфейсный модуль 7 регулятора 6 команды Х2,
Таким образом, предложенное устройство автоматического дозирования мелющих тел обладает меньшей энергоемкостью благодаря применению конструктивных решений, улучшающих условия прохождения материала, повышает надежность и точность дозирования за счет применения комплекса дополнительных средств, позволяющих упростить принцип подачи материала и осуществить его поштучный контроль.