Дипломдық жоба магнитоанизотропты датчиктер базасында конвейерлік таразылар жасауға арналған. Конвейер бұл – сусымалы жүктің үздіксіз

Дипломдық жоба магнитоанизотропты датчиктер базасында конвейерлік таразылар жасауға арналған. Конвейер бұл – сусымалы жүктің үздіксіз қозғалысының тасымалы. Конвейерлер таспалы,скребковые,пластикалы болады.Осылардың ішінде таспалы конвейерлер өндірісте ең көп қолданыс тапты.

Мына слайдта таспалы конвейердің сыртқы көрінісі көрсетілен

Суретте келесі белгілер көрсетілген:

1 — түсіргіш ұшы;

2 — жетектік блок;

3— қорап;

4 — таспа;

5 — тиеу құрылғысы;

6—тартымдық құрылғысы бар шеткі станция

Конвейерлік таразылардың көп түрлері бар.Олардың өлшеу ерекшелігі жүк материалының сызықтық тығыздығының өздігінен өзгеру мүмкіндігі болып табылады. Осыған орай шығыс сигнал–таразы арқылы өткен материал массасы, материалдың сызықтық тығыздығынан болатын интеграл ретінде ауытқу сипатына байланысты таразылық жүйенің конструкциясына тәуелді динамикалық сипаттамаға ие болады.

Бұл слайдта электрлік жылдамдық датчигі және тензометрлік күш өлшегіш датчигі бар бір роликті интегралдаушы таразылар көрсетілген.

1 – транспортерлік таспа; 2 – көтергіш роликтер; 3 – өлшеуіш ролик; 4 – иінтірек; 5 – тензорезисторлық күш датчигі; 6 – серпімді тірек; 7 – таспа жылдамдығын түрлендіргіш; 8 – тіректік рама; 9 – қосындылау құрылғысы

Таразы платформасының теориялық ұзындығы L_T = 1500 мм. Жылдамдық датчигі 7 –тұрақты ток тахогенераторы, оны жетектік электр қозғалтқыш білігіне немесе фрикциялық жалғастырғыш арқылы 1 таспаның төменгі тармағының ішкі жағына жалғауға болады. Тахогенератор кернеуі 5 тензодатчикті қоректендіреді. Жылдамдықтың материалдың сызықтық тығыздығына көбейтіндісіне, яғни өнімділігіне пропорционал тензодатчиктің шығыс тесігі өлшегіш күшейткіште 10 мА токқа дейін түрленеді. Осыған орай өнімділік индекстеледі және тіркеледі. 10 мА сигнал интегралданады. Таразылар нольді таспаның бір немесе бірнеше айналымдары ішінде қою құрылғысымен жабдықталған. «Сименс» фирмасы (ФРГ) таразы секциясы жоғары орналасқан екі роликті интегралдау таразыларын шығарады. Тензодатчикті қоректендіретін тахогенераторды ауытқушы роликте құрастырады. Нольдің түзету дәлдігін арттыру үшін нольді автоматты түзеткішті қолданады. Өлшеудің салыстырмалы қателігі (50-100%) жүктер ауқымында ±1% құрайды, ал келтірілген қателік (20-60%) жүктер ауқымында ±0,5% құрайды. Таспа ені 1200 мм болғанда тірек роликтер арасындағы қашықтық 1000 мм тең.

1.9 суретте микропроцессорларлы жүк өлшегіш жүйенің (МЖӨЖ) құрылымдық сызбасы көрсетілген, мұнда 1 – барлық маңызды блоктарды басқаруды жүзеге асыратын микропроцессор; 2 – дәлдеу өлшемдерін жазуға және реттеуге арналған қорек көзінен ажырап қалған жағдайда ақпаратты сақтау қалу құрылғысы (өлшеу ауқымы, рұқсатету қабілеті, шекті салмақ, нөлдік нүкте орыны, өңдеу сипаттамасы және т.б.); 3 және 4 – өлшенетін салмаққа, конвейер таспасы жүктемесіне, оның жылжу жылдамдығына және басқа да сандық мөлшерде өлшенуші өлшемдердің кіру дабылын өңдеуші; 5 – басқару дабылына арналған интерфейс (қозғалысқа келтіруші механизмдерді басқару, ішкі қосу және бұғаттау, кейбір тораптың жұмысының тоқтауына әсер ететін кедергілерді тіркеу және т.б.); 6 – индиаторлы құрылғылары бар басқару пульті; 7 – электрлік қаректендіруші қуат көзі; 8 – басқару дабылдарын қалыптастырушы блогі (реттеушісі бар жүйелерде қолданылады).

1.9 сурет – «Шенк» микропроцессорлы жүк өлшеуші жүйесінің сызбасы

Қазіргі кезде практикада шектеулі ұзындығы (1,5-5)м бар және үлкен динамикалық жүктеуді өлшейтін технологиялық конвейерлерде сусымалы материалдарды өлшеу және дозалау қажеттігі бар. Осы себеп бойынша жалпы өнеркәсіптік мақсаттағы конвейерлік таразыларды осындай конвейерлерде пайдалану мүмкін емес, себебі олар жүк қабылдағыш құрылғыларды орнатқан жері бойынша МЕСТ 30124-94-тің 8.1.2 талаптарына шыдамайды.Қазіргі кезде шетелде жеке тапсырма бойынша арнайы мақсаттағы конвейерлік таразылар мен дозаторлар шығарылуда. Осындай таразылар мен дозаторлар таспалы конвейерлермен жинақты түрде жеткізіледі және қазіргі кезде қолданыстағы технологиялық жабдықты толық ауыстыруды талап етеді.

Ұсынылатын жобаның жаңалығы, күш датчигі ретінде әзірлеуде магнитоанизотроптық датчиктер пайдаланылғаны болып табылады, олар пайдаланудың ауыр жағдайларында жұмыс істеуі, жоғары механикалық беріктігімен ерекшеленуі және үлкен шығыс қуаты болуы мүмкін. Магнитоанизотроптық датчиктер сызықтық көрсеткіштері бойынша тензодатчиктерден кем. Бірақ бұл кемшілік жобада түрлендіргіш көрсеткішінің кесектік-сызықтық жуықтауы бойынша CPU188-МХ микропроцессор көмегімен жойылады.

Сыртқы механикалық кернеулер әсерінен материалдардың магниттік қасиеттері барлық бағытта сыртқы магниттік өріс шамасына қарай қарқыны әр түрлі және белгілері әр түрлі өзгерістерге түседі, яғни материал магнитоанизотропиясы өзгереді. Магнитоанизотроптық датчиктер әрекеті осыған негізделген. Датчиктер келесі түрде құралған. Тұйықталған магнит өткізгіште екі өзара перпендикуляр орамалар орналасқан. Осы мақсатта орамалар үшін магнит өткізгіште квадраттың немесе тік бұрыштың бұрыштары бойымен симметриялы орналасқан төрт тесік жасалады. Орамалардың әрқайсысы екі диагональ қарама-қарсы тесік түрінде салынады. Өлшенетін жүк әрбір орама жазықтығына 45° бұрышпен салынады. Магниттейтін орама w₁ айнымалы токпен қоректенеді, w₂ екінші орамаға өлшегіш аспап қосылады.

Айнымалы ток магниттейтін орама бойымен жүрген кезде магниттік ағын туады, оның таралу сипаты сурет 3.2 көрсетілген. Егер датчиктің магнит өткізгіші магнитоанизотроптық материалдан жасалған және орамаларға арналған тесіктер симметриялы орналасқан болса, онда жүктеу болмаған кезде ағынның магниттік сызықтары тұйықталып өлшегіш ораманы қиып өтпейді және осыған орай, онда ЭҚК индукцияланбайды. Жүктің магнит өткізгішке әсері онда магниттік қасиеттерінің өзгерісін тудырады. Осының салдарынан магниттік ағынның таралу сипаты өзгереді және магниттік сызықтардың бір бөлігі өлшегіш орманы қиып өтіп, онда ЭҚК индукциялайды

Магнитоанизотроптық датчиктердің ерекшеліктері, датчиктің сезгіш элементі – магнит өткігзіш – өлшенетін жүкті тікелей қабылдайды. Бұл жағдай осы датчиктерді сезгіш элементі өлшенетін буын мен түрлендіргіш арасында бар болғаны аралық буын болып табылатын датчиктерден пайдалы жағынан ерекшелейді.

Датчиктің ферромагниттік магнит өткізгіші бір мезгілде негізгі өлшегіш түйін де бола отырып, өлшеу кезінде деформацияның әр түріне түсуі мүмкін. Күшті анықтаған кезде магнитоанизотроптық датчиктердің осы басымдығы уақыт бойынша жеткілікті түрде сенімді және тұрақты өлшеу нәтижелерін алуға мүмкіндік береді.

Монолитті магнит өткізгіштері бар конструкциялық түрде магнитоанизотроптық датчиктер пайдалануда қарапайым және сенімді. Олардың сезгіштігі шихталанған магнит өткізгіштерден төмен болғанмен 50 кг астам күшті өлшеген кезде шығыс қуаты өнеркәсіптік кедергі жағдайларында сенімді өлшеу үшін жеткілікті.

Біз таңдап алған сезгіш элемент сегіз бұрыш түрінде жасалған

Сезгіш элементте қоздыру ормасы - W₁ біріншілік орама және бір-біріне 90º бұрышпен орналасқан екі W_2-1, W_2-2 екіншілік орама болады, оның үстіне біреуі механикалық күш бағытына осьтес орналасқан. Біріншілік орама екіншілік ораманың әрқайсысына 45º бұрышпен орналасқан.

Сурет 4.3 –Монолиттік магнит өткізгіш конструкциясы

Конструкциялық түрде датчик цилиндр герметикалық корпус түрінде жасалған (сурет 4.4)

Сурет 4.4 – Магнитоанизотроптық датчик конструкциясы

Компаунд құйылған орамалары бар сезгіш элемент корпус ішінде орнатылған. Жүк түсірген кезде сезгіш элементтің ығысуын болдырмас үшін сезгіш элемент датчик корпусының төменгі табанына бұрандама арқылы бекітілген. Сезгіш элементтің шет жақ бетіне болат шарик жатады, ол корпусқа бұралатын қақпақпен қысылады. Қақпақта шағын сақиналы гофралар болады, олар аз шектерде оның жылжымалылығын қамтамасыз етеді. Осының салдарынан практикалық түрде сезгіш элементке күш беру кезінде қателіктердің пайда болуын болдырмайды.

Қоздыру орамасының кернеуі және екіншілік орамалардан алынатын сигналдар 5-өзекті экрандалған қосқыш кабель арқылы беріледі. Сым гермоенгізу арқылы құрастырылған, сымды құрастыру датчик корпусында сезгіш элементке компаундты құйғанға дейін жүргізіледі.

Келесі слайдта қоректендіру блогының және ТКБ принципиалды сұлбасы келтірілген

Қоректендіру блогы 220 В, 50 Гц айнымалы токтың бір фазалық желісіне қосылады.

Блоктың беттік панелінде төмендегілер орнатылған:

- тумблер – ЖЕЛІ, 2,0 А сақтандырғыштар, шығыс кернеулер индикацияларын жарықпен сәулелендіретін диодтар, датчиктердің қоздыру токтарын орнату кедергілері –ДАТЧИК ТОГЫ І, ДАТЧИК ТОГЫ ІІ. 15, - 15В кернеу түзеткіштер көпірлік сұлбалар бойынша салынған.

15 В (0,05А), - 15 В (0,05А) кернеулерін тұрақтандырғыштар ретінде стабилитрондар пайдаланылған.

15 В (0,25 А), - 15 В (0,25 А) кернеулерін тұрақтандырғыштар ретінде K142EH8E микросұлбалары пайдаланылған.

5 В кернеуі 15 В кернеуден R1 кедергі және VD3 стабилитрон арқылы ұйымдастырылған.

Синусоидалық кернеу генераторы сигнал амплитудасын автоматты реттейтін көпірлік сұлбалар бойынша DА1 микросұлбасында жүзеге асырылған бергіш генератордан және Т1-де трансформаторлық шығысы бар жиілігі төмен күшейткіштен тұрады. Күшейткіш DА2 операциялық күшейткіштен тұрады.

Жиілігі 400 Гц айнымалы кернеу А3, А4 блоктарында қалыптасады. А3, А4 блоктары сәйкес және синусоидалық кернеу генераторы, күшейткіш және қуатты күшейткіш болады.

Синусоидалық кернеу генераторы сигнал амплитудасын автоматты реттейтін көпірлік сұлбалар бойынша DА1 микросұлбасында жүзеге асырылған, өндіру жиілігі 400 Гц.

Жиілігі 400 Гц синусоидалық сигнал, VТ4, VT5 транзисторларда кернеу бойынша күшейту каскадынан және R22, R23 каскадынан тұратын DА1 микросұлбасында жинақталған кернеу күшейткіші арқылы екі ырғақты қуат күшейткішінің кірісіне түседі.

Тұрақты жұмыс үшін күшейткіш R15 резистор арқылы кері байланыспен қамтылған. Т1 трансформаторының ІІ және ІІІ орамаларында айнымалы ток кернеуінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін оның төртінші орамасынан амплитуданың автоматты реттегішіне берілді. Түзетілген және сүзілген кернеу VТ1 өрістік транзистор тығынына түседі, ол беретін генетордың тербеліс амплитудасына жауап береді. VТ1 транзистор тығынында нольдік әлеует тербелістің максимум амплитудасына сәйкес келеді және тығында кернеудің артуына қарай амплитуда ұлғаяды. R12 резисторы шығыс сигналды баяу реттеуді жүзеге асырады, ал орамдар санының өзгеруі арқылы T1 трансформатордың біріншілік орамасының өзгеруі арқылы (2, 3, 4 шығару) шығыс кернеудің дискреттік реттелуі жүзеге асырылады. Кері байланыс коэффициентінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін сол трансформатордың 10, 11, 12 бұрғыштары қызмет етеді. ІІ орамаға күш датчигі қосылады, ІІІ ормадан бақылау кернеуі түсіріледі және ТКБ блогына беріледі.

ТКБ Күш датчиктерінен сигналдарды 0-10 В тұрақты ток кернеуіне түрлендіруге арналған.

Блокта U1 және U2В –датчиктерден сигналдарды түрлендірудің екі арнасы болады.

U1 және U2 әрбір арнасы (DА1, DА2) түзеткіштен, интегратордан (DА3) және күшейткіштен (DА4) тұрады, оның көмегімен датчиктерде сигналдарды түзету, сүзу және күшейту жүргізіледі. R13 резисторы арқылы арнаны күшейту коэффициентін реттеу жүргізіледі.

Бұл слайдта таразылардың құрылымдық сұлбасы көрсетілген

Өлшегіш ролик жүк көтеретін төсем астына орналастырылады. Ролик екі – оң және сол магнитоанизотроптық датчиктерге сүйенеді, олар айнымалы кернеуі 5 В жиілігі 400 Гц ҚБ қоректендіру блогынан қоректенеді. Датчиктерден келетін сигналдар түрлендіру және күшейту блогына ТКБ түседі.

Негізгі блок өнеркәсіптік микропроцессорлық бақылағыш базасында жасалған өлшегіш-есептеуіш блогы болып табылады. Оған ТКБ-дан және жүкті орын ауыстыру (жылдамдық) датчигінен ОД сигналдар түседі. Орын ауыстыру датчигі ОД конвейерде сусымалы материалдардың орын ауыстыруын анықтайды.

Орын ауыстыру датчигі ОД негізін БТП–101 түйіспесіз ауыстырып-қосқыш құрайды.

Орын ауыстыру датчигі ОД конструкциялық түрде бір шетінде сырғанау мойынтірегіндегі - білік, ал корпустың екінші шетінде БТП ауыстырып-қосқышы орнатылған корпустан тұратын құрама конструкция болып табылады, ауыстырып-қосқыш осі диск осіне қатысты ығысқан. Білікте корпус ішінде төрт жапырақшалары бар айқаспа бекітілген. Конструкциялық түрде білікте технологиялық объектінің орын ауыстыру механизмімен қосылу мүмкіндігі бар.

Микропроцессорлық блок конвейерді басқару сигналдарын (қосу-ажырату) қалыптастырады, сонымен қатар массаны сандық түрде ұлғаятын қорытындыны тіркеу арқылы уақытпен интегралдау, ағымдық өнімділікті анықтау қызметін атқарады. Өлшегіш-есептегіш блогына пернетақта және индикация блогы қосылады. Өлшегіш-есептегіш блокта + 5 В, + 15 В және - 15 В өзінің қоректендіру блогы болады.

Келесі слайдта таразылардың жұмыс алгоритмі көрсет.,ал мына слайдта техникалық – экономикалық көрсеткіштері келт.

Назарларыңызға рахмет!

Дата добавления: 2015-09-29