Синхронно-следящие системы непрерывного действия

Опубликовано admin Мар 10, 2011 в Сортировочные лесотранспортеры

Синхронно-следящие системы непрерывного действия, основанные на моделировании пути перемещения лесоматериалов до мест их сброски с лесотранспортера. Эти устройства представляют собой физическую (барабан, диск, тросик в виде замкнутой петли, лента и т. п.) или математическую модель сортировочного лесотранспортера. В физической модели поступившая в командный аппарат информация о сортименте перемещается в нем непрерывно, имея при этом не условное, а реальное движение. Перемещающие информацию средства получают привод от сортировочного лесотранспортера. Благодаря этому информация перемещается синхронно с движением тягового органа, копируя в определенном масштабе путь, проходимый бревном. Отношение пути, проходимого информацией, к пути, проходимому за это же время тяговым органом, называется масштабом копирования. Его обычно принимают равным от 1:100 до 1:330. При таких масштабах копирования отклонение фактического пути, проходимого информацией, от расчетного приводит к разбросу торцов бревен, величина которого соответственно в 100 или 330 раз превышает величину указанного отклонения. Для исключения подобных ошибок командные аппараты следящих систем должны изготавливаться с высокой степенью точности.

Привод непрерывных синхронно следящих систем может быть непосредственным или дистанционным. В первом случае он получает движение от тягового органа, ведущего или ведомого колеса лесотранспортера. Для дистанционного привода наиболее приемлемой является сельсинная передача (индукционная электрическая машина для синхронного поворота вала командного аппарата и вала привода, не связанных между собой механически), позволяющая размещать командный аппарат в наиболее удобном месте. При использовании сельсинной передачи следует учитывать отрицательное влияние колебаний частоты и напряжения в питающей сети на точность синхронной передачи.

Информация о сортименте может вводиться в командный аппарат в виде стальных шариков, малых магнитных полей или отверстий, пробиваемых в бумажной ленте. Для перемещения информации используются диски, с которыми в заданном месте сцепляются стальные шарики, барабаны, на поверхность которых наносится магнитное поле или бумажные ленты. Из синхронно следящих систем практическое применение получили командные аппараты механического типа, которые называют барабанами заказа. Из созданных конструкций управляющих устройств в виде барабанов (дисков) известны барабаны (командоаппараты) и системы управления АСБ-6 ЦНИИМЭ, АС-5ВКФ ЦНИИлесосплава, ЛР-143 ЦНИИлесосплава, ЦЛР-150 ВКНИИВОЛТ, винтовой барабан СКУЗ/10 СибНИИЛИ и др.

Конструкция барабана заказов АСБ-6 ЦНИИМЭ, который состоит из неподвижного корпуса и подвижного барабана. На поверхности подвижного барабана имеются канавки. Число канавок барабана соответствует числу мест сброски. При нажатой кнопке заказа по сигналу контрольного рычага или фотодатчика на лесотранспортере включается электромагнит, который стержнем-толкателем выталкивает из магазина очередной шарик в канавку барабана. При перемещении шарик воздействует на считывающий контакт, который управляет работой сбрасывающего устройства. Масштаб моделирования перемещения принят равным 1:100.

Барабан заказов АС-5 ВКФ ЦНИИлесосплава отличается от конструкции барабана АСБ-6 тем, что состоит из дисков, жестко закрепленных на валу, привод на который осуществляется от сортировочного лесотранспортера. На наружной радиальной поверхности каждого диска имеются пружинящие реборды, между которыми образован кольцевой канал. Число дисков на валу принимают равным количеству бревно-сбрасывателей, обслуживаемых командным аппаратом. Каждый из дисков комплектуется: магазином, заполненным стальными шариками диаметром 4...6 мм, толкателем, управляемым электромагнитом), и путевым выключателем с нормально открытыми контактами. Магазин представляет собой канал, в котором шарики опускаются под действием сил тяжести. Нижний шарик останавливается в канале, располагаясь против наконечника толкателя.

Оператор визуально оценивает проходящие мимо бревна и для каждого из них назначает адрес его сброски, нажимая на пульте управления кнопку номер которой соответствует номеру места сброски бревна. При нажатии, например, на кнопку К2 включается реле которое одним контактом блокирует кнопку, а другим подготавливает включение электромагнита М2 толкателя. Электромагнит должен сработать и ввести информацию в командный аппарат в тот момент, когда бревно выйдет на так называемую начальную отметку лесотранспортера, от которой отмеряется расстояние до соответствующего места сброски. Для этой цели служат флажки 4 и 5, связанные с выключателями – флажок 4 устанавливается на начальной отметке, флажок 5 несколько дальше. Бревно, для которого сделан предварительный заказ, выходя на начальную отметку, поворачивает флажок 4. В результате этого замыкаются контакты выключателя М1 и включается электромагнит М2, толкатель которого вбивает шарик между ребордами диска. С этого момента шарик начинает вращаться вместе с диском. При дальнейшем движении бревно воздействует на флажок 5, благодаря чему размыкаются контакты выключателя ВК2, отключая реле Р2 и магнит М2. Возможность давать предварительный заказ на сброску, не согласуй его по времени со строго определенным положением бревна на лесотранспортере, облегчает работу оператора, делая ее менее напряженной. В то же время наиболее ответственная операция — подача шарика в канал, требующая большой точности и быстроты, выполняется автоматически.

Скорость вращения диска командного аппарата синхронна скорости движения тягового органа лесотранспортера. Поэтому проходимый шариком путь моделирует путь контролируемого им бревна. При выходе бревна на место сброски шарик действует на путевой выключатель ВП2 контакты которого замыкаются и включают промежуточное реле РП2, имеющее более мощные контакты, чем контакты путевых выключателей. Контакты РП2 при замыкании подают питание на электромагнит М2 сбрасывателя. В результате этого против второго лесонакопителя включается сбрасыватель и сталкивает бревно с лесотранспортера. Продолжая двигаться дальше между ребордами диска, шарик, контролировавший сброшенное бревно, попадает на съемник, извлекается им из реборд и скатывается в магазин. Запас шариков в магазине обеспечивает последовательную подачу нескольких команд, когда на лесотранспортер одно за другим поступают бревна, подлежащие сброске в один лесонакопитель. Устройство и принцип работы элементов схемы и других дисков барабана заказов аналогичны. Различие состоит только в расположении путевых выключателей: у дисков, об­служивающих более удаленные бревно-сбрасыватели, путевые выключатели соответственно смещены в направлении движения шарика.

Рассмотренный командный аппарат прост по конструкции. Недостатком является относительно быстрая деформация реборд дисков, возникающая в результате постоянных ударов шариков при подаче их толкателем. Деформированные реборды недостаточно надежно удерживают шарики. Для обеспечения долговечности устройства данной конструкции пружинящие губки заменены ребордами из износоустойчивой резины. Масштаб моделирования в барабанах с дисками принят равным 1:330. Требуемая точность сброски бревен с лесотранспортера достигается применением совместно с усовершенствованным барабаном уточняющих путевых датчиков. Описанная конструкция положена в основу системы управления ЦЛР-15 ВКНИИВОЛТ для автоматизации процесса управления сортировкой на продольных цепных или тросовых сортировочных лесотранспортерах.