PL185553B1 - Urządzenie sterujące regulacją nacisku prasy do belowania - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie sterujace regulacja nacisku prasy do belowania, skladajacej sie z urzadzenia pobierajacego, kanalu doprowadzajacego, komo- ry prasowniczej z tlokiem oraz z bocznych ogra- niczen komory prasowniczej, hydraulicznych urzadzen nastawczych do zmiany polozenia przynajmniej jednego obrotowego ograniczenia bocznego, a takze przyporzadkowanych im czujników i urzadzen kontrolnych regulujacych ustawienie bocznych ograniczen, znamienne tym , ze zawiera elektroniczne urzadzenie ste- rujace (52) z terminalem (50) do wprowadzania zadanych wielkosci nacisku prasy dla hydrau- licznego urzadzenia nastawczego (18), czujnik (56) pomiaru wartosci rzeczywistego cisnienia w hydraulicznym urzadzeniu nastawczym oraz regulator PID z funkcja porównywania wartosci cisnienia zadanego i rzeczywistego w hydrau- licznym urzadzeniu nastawczym (18) i przeka- zywania sygnalów sterujacych do zaworu elek- tromagnetycznego (58). F i g . 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie sterujące regulacją nacisku prasy do belowania. Znane jest ze zgłoszenia patentowego EP 0 235 397 urządzenie sterujące regulacją nacisku prasy do belowania składającej się z urządzenia pobierającego, kanału doprowadzającego, komory prasowniczej z tłokiem oraz bocznych ograniczeń komory prasowniczej, hydraulicznych urządzeń nastawczych do zmiany przynajmniej jednego ograniczenia bocznego, a także przyporządkowanych im czujników i urządzeń kontrolnych, regulujących ustawienie bocznych ograniczeń. Wadą opisanego tam rozwiązania jest to, że urządzenie sterujące naciskiem prasy nie może być obsługiwane zdalnie. Pomiar nacisku przez przynajmniej jeden cylinder hydrauliczny działający jako czujnik jest kosztowny. Poza tym bierna reakcja cylindra hydraulicznego jest względnie powolna i jest niewystarczająca dla szybkiej regulacji nacisku prasy. W zgłoszeniu patentowym EP 0 382 263 opisano czujniki umiejscowione na tłoku prasy. Te czujniki dostarczają tylko pośrednią wartość ciśnienia, w momencie dochodzenia tłoka do tylnego położenia zwrotnego. W pozostałym czasie czujniki nie zbierają informacji o ciśnieniu w kanale prasowniczym, tak że nie mogą one mierzyć wpływu reekspansji zbiera185 553 nych plonów na nacisk prasy. Odpowiednio do tego takie czujniki dostarczają niedokładnych danych pomiarowych.

Celem wynalazku jest przezwyciężenie tych mankamentów.

Istotą wynalazku jest urządzenie sterujące dla znanej prasy do belowania, które zawiera elektroniczne urządzenie sterujące z terminalem do wprowadzania zadanych wielkości nacisku prasy dla hydraulicznego urządzenia nastawczego, czujnik pomiaru wartości rzeczywistego ciśnienia w hydraulicznym urządzeniu nastawczym oraz regulatora PID z funkcją porównywania wartości ciśnienia zadanego i ciśnienia rzeczywistego w hydraulicznym urządzeniu nastawczym i przekazywania sygnałów sterujących do zaworu elektromagnetycznego w celu wyeliminowania różnicy. Korzystnie urządzenie według wynalazku ma zawór elektromagnetyczny sterowany długością impulsu, czujnik ciśnienia nastawialny w przedziale od 0 do 250 barów oraz terminal do wprowadzania zadanych wartości ciśnienia w przedziale od 0 do 210 barów. Urządzenie według wynalazku wyposażone jest w elektroniczne urządzenie zarządzające pracą co najmniej jednego hydraulicznego urządzenia nastawczego albo we więcej niż jedno elektroniczne urządzenie sterujące, przy czym każde elektroniczne urządzenie sterujące zarządza pracą jednego hydraulicznego urządzenia nastawczego. Korzystnie urządzenie sterujące według wynalazku ma elektroniczne urządzenie sterujące z funkcją automatycznego obniżania ciśnienia w hydraulicznym urządzeniu nastawczym po otrzymaniu sygnału o przeciążeniu. Urządzenie według wynalazku wyposażone jest w zbiomik ciśnieniowy do tłumienia nagłych wzrostów ciśnienia podłączony do przewodu ciśnieniowego.

Taki układ sterowania pozwala obsługującemu prasę do belowania wygodnie nastawić nacisk prasy względnie go zmienić, na przykład, z siedzenia ciągnika. Rozwiązanie jest opłacalne i może być zrealizowane przy zastosowaniu tanich czujników. Urządzenie sterujące pracuje z wykorzystaniem dokładnych wartości, bezpośrednio uzyskiwanych w hydraulicznym urządzeniu nastawczym.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania podanym na rysunku, na którym:

figura 1 - przedstawia prasę do belowania w widoku z boku, figura 2 - przedstawia schemat urządzenia sterującego według wynalazku, figura 3 - przedstawia schemat obiegu układu hydraulicznego.

Na figurze 1, przedstawiono schematycznie prasę do belowania 2 w widoku z boku. Materiał roślinny zbierany z ziemi przez urządzenia pobierające 4 jest przekazywany do kanału doprowadzającego 6, stamtąd transportowany transporterem 8 do komory prasowniczej 10, gdzie jest sprasowywany tłokiem 12 ze znajdującym się już w komorze prasowniczej 10 sprasowanym materiałem roślinnym 15. Obok siły nacisku wytwarzanej przez tłok 12 w stosunku do materiału roślinnego 15 działanie na ten materiał wywiera przynajmniej jedno obrotowe boczne ograniczenie komory prasowniczej 10. Cylinder hydrauliczny 18, umiejscowiony na pierścieniu zaciskającym 16, może przy jego wysuwaniu tak przesunąć związane z nim boczne ograniczenie komory prasowniczej 10, że powierzchnia przekroju poprzecznego komory prasowniczej 10 ulega zmniejszeniu, patrząc w kierunku transportowania. Przez zwężenie powierzchni przekroju poprzecznego komory prasowniczej 10 wywierany jest dodatkowy nacisk na znajdujący się w komorze prasowniczej 10 sprasowany materiał roślinny 15. Po osiągnięciu przez sprasowany materiał określonej długości, uruchamiane jest urządzenie wiążące 14, związujące gotowe bele. Gotowe bele zrzucane są na pole przez zrzutowy przenośnik ślizgowy.

Na figurze 2 pokazano schematycznie urządzenie sterujące ukształtowane według wynalazku. Przez terminal 50 zadana wartość nacisku podawana jest do hydraulicznego urządzenia nastawczego 18, skąd przez przewód lub telemetrycznie przekazywana jest do elektronicznego urządzenia sterującego 52. W węźle wejściowym 54 porównywana jest zadana wartość nacisku z rzeczywistą wartością nacisku w hydraulicznym urządzeniu nastawczym 18 zmierzoną czujnikiem 56. Jeśli porównywane wielkości zgadzają się ze sobą wartość wejściowa w elektronicznym urządzeniu sterującym 52 wynosi 0. Jeśli jest ujemne lub dodatnie odchylenie, to wartość tego odchylenia przekazywana jest do elektronicznego urządzenia sterującego 52 i tam przez regulator PID jest przetwarzana w sygnał sterujący. Przetwarzanie sygnałów w regulatorze PID może być dokonywane za pomocą elementów elektronicznych

185 553 np. oporniki, tranzystory itp. lub za pomocą odpowiedniego programu. W regulatorze PID wartość odchylenia jest pomnożona przez współczynnik proporcjonalności, scałkowana i przy dużych wartościach szczytowych zróżniczkowana. Przetwarzane wartości łączone są ze sobą, przekształcane w sygnał wyjściowy i przesyłane jako wielkość nastawcza do zaworu elektromagnetycznego 58. Elektroniczne urządzenie sterujące 52 przesyła sterujące sygnały do zaworu elektromagnetycznego 58 korzystnie w postaci impulsów o różnej długości. Strumień płynu hydraulicznego sterowany zaworem elektromagnetycznym 58 w taki sposób porusza hydrauliczne urządzenia nastawcze, że przekrój komory prasowniczej 10 powiększa się lub zmniejsza. Zaplanowanie poszczególnych regulowanych parametrów PID nie powinno nastręczać fachowcom żadnych trudności. Korekta odchyleń musi następować w czasie możliwym do zaakceptowania. Taki czas może wynosić około 10 do 20 sekund, ale w zależności od wymagań może być krótszy lub dłuższy. Przy projektowaniu regulatora PID należy brać pod uwagę także wydajność transportową urządzenia hydraulicznego oraz objętość roboczą hydraulicznego urządzenia nastawczego.

Na figurze 3 przedstawiono hydrauliczny obieg urządzenia sterującego według wynalazku. Blok zaworowy 100 zasilany jest płynem hydraulicznym z pompy 102. Na doprowadzeniu 104 zainstalowany jest zawór ograniczający ciśnienie 105, który może być nastawiony na najwyższe ciśnienie, na przykład 220 barów. Przy przekroczeniu tego ciśnienia zawór ograniczający ciśnienie 105 przez przewód 106 spuszcza do zbiornika nadmiarową ilość płynu hydraulicznego. Zawór odcinający obiegi 108 powoduje bezciśnieniowe krążenie płynu hydraulicznego tak długo, jak długo pozostałe zawory nie są włączone. Jeśli zawór 110 jest włączony, to zawór 108 zamyka bezciśnieniowe krążenie płynu hydraulicznego i umożliwia jego napływ do zaworu 110. Przy otwartym zaworze 110 podwyższa się ciśnienie w hydraulicznych urządzeniach nastawczych 18, z których cztery przykładowo przedstawione są na fig. 3, przez przewody doprowadzające i odprowadzające 114. Przy otwartym zaworze 112 płyn hydrauliczny spuszczany jest przez przewód 106 do zbiornika i ciśnienie w hydraulicznym urządzeniu nastawczym ulega zmniejszeniu. W celu złagodzenia gwałtownych zmian wywoływanych impulsami sterowania, do przewodu 114 podłączony jest zbiomik ciśnieniowy 116, z wstępnym ciśnieniem, przykładowo, 30 barów. Do przewodu 114 podłączony jest również czujnik ciśnienia 56, który przekazuje zmierzone ciśnienie rzeczywiste do elektronicznego urządzenia sterującego 52. Z przewodem 114 związany jest przewód 118 z zaworem bezpieczeństwa 120, który przy ugięciu nie przedstawionych na rysunku belek wsporczych podpierających hydrauliczne urządzenia nastawcze 18, uruchomiany jest mechanicznie dźwignią, w wyniku czego płyn hydrauliczny spływa do zbiornika przez przewód 106. Ustawienie zaworów 108, 110, 112 regulowane jest sygnałami nastawczymi z elektronicznego urządzenia sterującego 52. Zawory 108, 110, 112 są zaworami elektromagnetycznymi, które jako zawory proporcjonalne sterowane są stałym prądem lub impulsami o modulowanej długości.

Powyższe objaśnienia wynalazku dokonane na podstawie przykładów rozwiązań nie ograniczają zakresu wynalazku tylko do tych rozwiązań. Dla fachowca nie jest sprawą trudną zmodyfikować idee wynalazku do innych zastosowań lub dopasować je do swoich rozwiązań.

185 553

185 553

185 553

Fg.3

I

185 553

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie sterujące regulacją nacisku prasy do belowania, składającej się z urządzenia pobierającego, kanału doprowadzającego, komory prasowniczej z tłokiem oraz z bocznych ograniczeń komory prasowniczej, hydraulicznych urządzeń nastawczych do zmiany położenia przynajmniej jednego obrotowego ograniczenia bocznego, a także przyporządkowanych im czujników i urządzeń kontrolnych regulujących ustawienie bocznych ograniczeń, znamienne tym , że zawiera elektroniczne urządzenie sterujące (52) z terminalem (50) do wprowadzania zadanych wielkości nacisku prasy dla hydraulicznego urządzenia nastawczego (18), czujnik (56) pomiaru wartości rzeczywistego ciśnienia w hydraulicznym urządzeniu nastawczym oraz regulator PID z funkcją porównywania wartości ciśnienia zadanego i rzeczywistego w hydraulicznym urządzeniu nastawczym (18) i przekazywania sygnałów sterujących do zaworu elektromagnetycznego (58).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym , że ma zawór elektromagnetyczny (58) sterowany modulowaniem długości impulsu.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym , że ma czujnik ciśnienia (56) nastawialny w przedziale od 0 do 250 barów.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 znamienne tym , że ma terminal (50) do wprowadzania zadanych wartości ciśnienia w przedziale od 0 do 210 barów.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ma elektroniczne urządzenie sterujące (52) zarządzające pracą co najmniej jednego hydraulicznego urządzenia nastawczego (18) przeznaczonego dla obrotowych ograniczeń bocznych.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym , że ma więcej niż jedno elektroniczne urządzenie sterujące (52), przy czym każde elektroniczne urządzenie sterujące (52) zarządza pracą jednego hydraulicznego urządzenia nastawczego (18) przeznaczonego dla obrotowych ograniczeń bocznych.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym , że ma elektroniczne urządzenie sterujące (52) z funkcją automatycznego obniżania ciśnienia w hydraulicznym urządzeniu nastawczym (18) po otrzymaniu sygnału o przeciążeniu.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym , że ma zbiomik ciśnieniowy (116) do tłumienia nagłych wzrostów ciśnienia podłączony do przewodu ciśnieniowego (114).