Файл: Готовый.doc

Скачать файл (0,72Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.05.2020

Просмотров: 227

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


					_Лист

Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

ВВЕДЕНИЕ

Механизация и комплексная автоматизация промышленности и транспорта во многом зависят от создания совершенных средств автоматического взвешивания и дозирования сыпучих материалов и жидкостей в химической, металлургической, угольной и пищевой промышленности, строительстве, железнодорожном, речном и морском транспорте, производстве стройматериалов и пластмасс.

Разработка совершенных типов весов и весовых дозирующих приборов ведется на базе применения упругих весовых элементов, электротензорезисторных, вибрационно-частотных, магнито-анизотропных, ферродинамических, пневматических и гидравлических датчиков в совокупности с наиболее совершенными электрическими, пневматическими, гидравлическими агрегатными унифицированными системами регулирования, управляемыми по различным технологическим показателям счетно-аналитическими машинами и другими средствами автоматизации.

В ряде производственных процессов необходим переход от циклических (периодических) технологических схем к схемам непрерывного производства.

Поэтому в непрерывных технологических процессах производства металлургической промышленности, глиноземного производства, пищевой промышленности и других отраслей станет возможно управление технологическим процессом по оптимальным режимам загрузки всех компонентов в требуемом отношении, значение которых может определиться экспресс-анализом качества сплава или смеси, обрабатываемых по определенной программе вычислительной машиной или по показателям температуры, давления и расхода.

Весовая техника в Российской Федерации в настоящее время достигла современного уровня техники зарубежных стран, насчитывающих множество фирм, работающих в этой области.

Принципиальное значение имеют новые решения в ряде отечественных конструкций, применения новых технологий, внедрения в весоизмерительную и весодозировочную технику высоконадежных комплектующих.

В настоящее время развитие весодозировочной техники определяет проблему автоматизации самых различных технологических процессов.

Именно поэтому исследованием и разработкой весодозировочной техники, приборов и систем их управления заняты многочисленные коллективы научно-исследовательских институтов, конструкторских и проектных организаций и учебных институтов.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Применение

Дозатор применяется для автоматического взвешивании, дозирования и фасовки сыпучих материалов.

1.2. Требования

Требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования сыпучих материалов, должны соответствовать задаче автоматизации технологических процессов. В самом общем случае они могут быть сформулированы следующим образом.

Должны быть установлены алгоритмы и оптимальные схемы управления дозаторами дискретного и непрерывного действия, обеспечивающие однокомпонентное и многокомпонентное дозирование материалов с требуемыми метрологическими и функциональными зависимостями в системах автоматического регулирования и управления технологическими процессами производства.

Решению этой важной научно-технической проблемы должны предшествовать создание автономных и связных агрегатных систем управления однокомпонентного и многокомпонентного дозирования с унифицированными входными и выходными сигналами (электрическими, пневматическими и гидравлическими), обеспечивающих коррекцию регулируемых параметров по сигналам датчиков, характеризующих различные показатели процесса и показатели качества конечного продукта или полупродукта.

Автоматические весовые дозаторы дискретного действия в настоящее время особенно широко применяются в различных отраслях народного хозяйства.

1.2.1. Энергоемкость

Проектируемое дозирующее устройство должно обеспечивать дозирование сыпучих материалов по 50 кг в упаковку.

1.2.2. Вид потребляемой энергии

В качестве энергии питания устройства выбираем электроэнергию, как относительно недорогой, весьма доступный, удобный, экологически чистый вид энергии. Устройство работает на напряжении 380 Вт. Отклонение напряжения  10 Вт. Частота 50 Гц. Отклонение частоты  2%

1.2.3. Надежность

Срок службы дозатора – 4-5 лет при регулярном обслуживании и текущем ремонте. Быстроизнашивающимися деталями являются резиновые втулки, прокладки, которые заменяются при периодическом техническом обслуживании и ремонте.

1.2.4. Быстродействие

Требуемое быстродействие – 30 упаковок по 50 кг в час или 1 упаковка за 2 минуты.

1.2.5. Эргономика

Все внутренние детали автомата закрыты защитным щитком (кожухом). Ремонт, смазка, регулировка, наладка и замена деталей допускается, только если автомат находится в выключенном состоянии.

При перерывах в работе автомата необходимо производить контрольное взвешивание дозы жидкости.

Транспортировка должна производиться в вертикальном положении, допускается провоз железнодорожным, автомобильным и морским транспортом.

1.3. Классификация

Лабораторная весо-измерительная техника применяется для эталонного измерения массы тел измерения, например гирь, проведения поверок на предмет расхождения массы груза на лабораторных и испытуемых весах. Предела взвешивания в этих весах нет. Отличаются особой точностью измерения массы.

1.3.1. Торговые весы – это весо-измерительная техника, на табло которой, наряду с индикацией массы груза, имеется индикация стоимости за килограмм груза и индикация полной стоимости груза. Данные весы имеют функцию тарировки. Предел взвешивания от 6 до 20 килограмм. Данные весы относятся к 4 классу точности.

Рисунок 2 – Торговые весы ВР4900

1.3.2. Промышленные весы это весы, которые предназначены только для взвешивания массы груза. В вариантном исполнении в промышленных весах имеется функция счета количества изделий, находящихся на чашке или платформе весов.

Рисунок 3 – Промышленные весы ТВН

1.3.3. Медицинские весы (детские) это весы предназначенные для измерения веса и роста детей до 3 лет. Предел взвешивания до 20 килограмм. Весы выполняются из экологически чистого пластика.

Рисунок 3 – Медицинские весы (детские) ВЕ-120.

1.3.4. Сельскохозяйственные весы это весы предназначенные для поголовного взвешивания крупного рогатого скота и других животных. К данным весам предъявляются строгие требования по химзащите, пылевлагозащите, морозостойкости. В этих весах имеется возможность автономного питания. Предел взвешивания от 20 килограмм до 30 тонн.

Рисунок 4 – Весы платформенные сельскохозяйственные ВТП-СО.

1.3.5. «Гермес» - дозатор фасовочный для больших мешков типа «Big-Bag». Дозатор предназначен для автоматического взвешивания, дозирования и фасовки в большие мешки типа «Big-Bag» хорошо сыпучих продуктов, таких как керамика, бытовые моющие средства, удобрения, гранулы пластмассы, минеральные вещества. Работа дозатора основана на принципе грубой (основной) засыпки продукта в мешок с последующей тонкой досыпкой до заданного веса. Это достигается за счет двухпозиционной пневматической секторной заслонки.

Рисунок 5 – «Гермес»,

дозатор фасовочный для больших мешков типа «Big-Bag».

1.3.6. «Дора» - дозатор фасовочный для сыпучих продуктов. Дозатор предназначен для автоматического взвешивания, дозирования и фасовки в любые мешки шириной не менее 310 миллиметров. Дозатор закрепляется на горловине бункера, содержащего фасуемый продукт, либо устанавливается на стойке под горловиной бункера. Принцип работы основан на грубой (основной) засыпки продукта в мешок с последующей тонкой досыпкой до заданного веса. Это достигается за счет двухпозиционной пневматической секторной заслонки. Весовой терминал дозатора снабжен функциями счета количества отвесов и суммирования массы.

Рисунок 6 – «Дора», дозатор фасовочный для сыпучих продуктов.

1.3.7. ДШФ – дозатор шнековый фасовочный. Дозатор предназначен для автоматического взвешивания, дозирования и фасовки в мешки плохосыпучих продуктов, таких как комбикорма, отруби, минеральные вещества и др. Принцип работы основан на грубой (основной) засыпки продукта в мешок с последующей тонкой досыпкой до заданного веса. Это достигается за счет изменения оборотов шнекового питателя с помощью частотного преобразователя. Весовой терминал дозатора снабжен функциями счета количества отвесов и суммирования массы.

Рисунок 7 – ДШФ, дозатор шнековый фасовочный.

1.3.8. ДБД – дозатор бункерный дискретного действия. Дозатор предназначен для автоматического взвешивания сыпучих, плохосыпучих и жидких материалов, таких как зерно, крупа, мука, семена зернобобовых и маслянистых культур, комбикорма, гранулы пластмасс, минеральные вещества, строительные смеси, поступающие потоком отдельными порциями. Принцип работы основан на суммировании взвешиваемых отдельных порций продукта, что повышает точность взвешивания больших партий продуктов в потоке. В конструкции применяются пневматические шланговые заслонки и заслонки дроссельного типа, за счет чего достигается полная герметичность потока. В зависимости от условий технологического процесса дозатор может быть использован: для автоматической стабилизации (производительности) потока продукта, для перевешивания больших партий сыпучего продукта в потоке, для фиксированного (заданного) отвеса продукта.

Рисунок 8 – ДБД, дозатор бункерный дискретного действия.

1.3.9. ВЖ – весы вагонные железнодорожные. Данные весы применяются для взвешивания вагонов в статике и динамике, поосно и потележно. Наибольший предел взвешивания до 150 тонн, температурный диапазон от – 40 до +80˚С, длина от 3 до 20 метров. К данным весам предъявляются строгие требования по химзащите, пылевлагозащите.

Рисунок 9 – ВЖ, весы вагонные (железнодорожные).

1.3.10. ВАЭ – весы автомобильные электронные. Данные весы применяются для взвешивания любого автотранспорта в любых условиях. Наибольший предел взвешивания до 300 тонн. К данным весам предъявляются строгие требования по химзащите, пылевлагозащите, морозостойкости.

Рисунок 10 – ВАЭ, весы автомобильные электронные.

1.3.11. ВЛТ – весовой ленточный транспортер. Данный весовой ленточный транспортер предназначен для взвешивания и сортировки различных штучных грузов, например коробок, мешков, чемоданов, пакетов на движущейся ленте транспортера. Наибольший предел взвешивания до 300 килограмм.

Рисунок 11 – ВЛТ, весовой ленточный транспортер.

1.3.12. ЦКВ – цифровые крановые весы. Данные цифровые краны применяются для взвешивания при погрузочных работах, а также негабаритных грузов. Данные весы рассчитаны на взвешивание грузов массой до 30тонн, изготовлены в пылевлагозатитном корпусе, имеют широкий температурный диапазон, возможность дистанционного управления, наличие яркого индикатора и встроенного аккумулятора.

Рисунок 12 – ЦКВ, Цифровые крановые весы.

Конструкции и схемы автоматических весовых дозаторов, предназначенных для автоматизации взвешивания и дозирования жидкостей, по характеру технологического процесса производства разделяются на две группы: дискретного и непрерывного действия.

2 Описание структурной схемы САР дозирования сыпучих материалов

U₂

Рисунок 4 - Структурная схема САР дозирования сыпучего материала

ЗУ - задающее устройство;

УС - усилитель;

ЭД - электродвигатель;

Ред. - редуктор;

РО - регулирующий орган (питатель);

ОУ - объект управления;

Дат. – датчик;

I₀ – задание с задатчика;

I₁ – сигнал рассогласования на выходе суммирующего устройства;

U₂ – напряжение на выходе усилителя;

₁ – угловая скорость вращения вала электродвигателя;

₂ – угловая скорость вращения вала редуктора;

Q – расход сыпучего материала;

М – масса отгруженного материала;

I – выходная величина тензодатчика.

2.1.1. Описание принципиальной схемы. Схема дозаторов дискретного действия призвана обеспечить равномерную, регулируемую загрузку грузоприемного бункера дозируемого материала в соответствии с установленными для нее циклом и требуемой точностью взвешивания.

Основными достоинствами этих дозаторов являются сравнительная простота конструкции, высокая точность (до  0,1%).

В соответствии с физико-химическими характеристиками дозируемого материала и требованиями точности дозирования дозаторы имеют различные типы питателей, весоизмерительные грузоприемные устройства и СУ.

Автоматические весовые и дозирующие приборы могут строиться с применением различных типов весовых механизмов (рычажных, упругих элементов, электротензорезисторных, вибрационно-частотных, пневматических и гидравлических датчиков и их комбинаций).

Главным направлением в конструировании средств автоматизации взвешивания и дозирования является создание весовой техники способной обеспечить не только измерение массы – взвешивание, но и автоматическое управление и регулирование технологическими процессами. Современные автоматические весовые и дозирующие устройства являются основным звеном комплексной автоматизации в различных отраслях промышленности.

В качестве расчета САР дозирования сыпучих материалов выберем процесс наполнения мешков сыпучим материалом (песок, цемент, сахар и т.д.).

Рассмотрим его (рисунок 13):

Подача (1) ленточным механизмом (2), который управляется двигателем (8) - пустого мешка (3) на выполнение операции загрузки (4) мешка сыпучим материалом из дозатора, установленного в схеме весового дозирования. Окончание выполнения операции контролируется датчиком. В момент окончания происходит перемещение (5) наполненного мешка (7) на операцию зашивки (6), одновременно с этим подается новый мешок на загрузку. По окончании операции зашивки мешка производится его удаление из аппарата, перемещение последующего мешка на зашивку и пустого на загрузку. Цикл повторяется.