Сигналізатор

Реферат: UA 98357 U UA 98357 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної (що сигналізує і регулює) техніки і може бути використана на підприємствах різних галузей промисловості для сигналізації з мінімальною погрішністю межі верхнього рівня сипких матеріалів, що утворюють при завантаженні в технологічний об'єкт конус з кутом природного укосу. Відомий механічний сигналізатор рівня, що містить захисний кожух, прапорець, нижній кінець якого загнутий під кутом, рівним куту природного укосу сипкого матеріалу, трубчасту противагу, закріплену на прапорці, усередині якого поміщена кулька з можливістю вільного переміщення, виконана з матеріалу, що не має магнітних властивостей, постійний магніт і геркон [1]. Недоліками відомого сигналізатора є складність конструкції, нестійкість кульки в циліндрі і залежність швидкості його переміщення не лише від кута нахилу прапорця, але і від швидкості його відхилення, що може призводити до неправдивих спрацьовувань сигналізатора, нераціональність початкового положення кінця прапорця, розташованого перпендикулярно поверхні конуса сипкого матеріалу - його зміщення від вертикалі убік проти годинникової стрілки, внаслідок чого при первинній дії сипкого матеріалу на прапорець він одночасно і переміщується за годинниковою стрілкою і частково занурюється в сипкий матеріал, що зменшує поріг чутливості сигналізатора. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом (найбільш близьким аналогом прототипом), що досягається, є сигналізатор рівня, що містить П-подібний кронштейн, в нижній частині якого встановлена за допомогою підшипників вісь, чутливий елемент - прапорець, загнутий кінець якого розташований перпендикулярно конусу контрольованого матеріалу, стаціонарну опору, противагу, важіль, встановлений в затискному пристрої, закріпленому на осі, на якому з можливістю переміщення і закріплення встановлена противага, постійний магніт, закріплений на кінці важеля, і геркон, контакти якого "керцють" системою сигналізації і відсічки подання матеріалу в технологічний об'єкт [2]. Недоліками цього сигналізатора є: - залежність швидкості спрацьовування від швидкості руху сипкого матеріалу по конусу, утвореному сипким матеріалом в процесі його завантаження; - незначність площі контакту сипкого матеріалу з чутливим елементом - прапорцем, що істотно знижує ККД використання енергії сипкого матеріалу в процесі роботи сигналізатора. В основу корисної моделі поставлена задача усунення недоліків прототипу за допомогою підвищення ефективності дії сипкого матеріалу на чутливий елемент сигналізатора - прапорець і збільшення площі контакту прапорця з сипким матеріалом, що рухається по конусу. Поставлена задача вирішується тим, що відомий сигналізатор рівня містить П-подібний кронштейн, в нижній зоні якого за допомогою підшипників встановлена поворотна вісь, чутливий елемент - прапорець, загнутий кінець якого розташований перпендикулярно конусу сипкого матеріалу, важіль, встановлений в затискному пристрої, закріпленому на поворотній осі, противага, встановлена на важелі з можливістю переміщення і закріплення, постійний магніт і геркон, а відповідно до корисної моделі горизонтальна вісь, на якій встановлений чутливий елемент, виконана нерухомою і закріплена усередині порожнистого розподільного конуса, встановленого під направляючою трубою за допомогою двох Г-подібних кронштейнів так, що центри направляючої труби, вершина конусного порожнистого розподільника і середина нерухомої осі знаходяться на одній вертикалі, а чутливий елемент складається з двох важелів, встановлених на нерухомій осі в підшипниках за принципом "ножиць", на нижніх кінцях яких закріплені ідентичні прапорці, а на одному з верхніх кінців закріплений постійний магніт, на іншому кінці - геркон. Суть корисної моделі пояснює креслення. Пропонований сигналізатор містить порожнистий конусний розподільник 1, який за допомогою двох Г-подібних кронштейнів 2 закріплений на направляючій трубі 3, нерухомої осі 4, встановленій усередині порожнистого конусного розподільника в горизонтальному положенні, розташованих на осі двох ідентичних важелів 5 і 6, встановлених на нерухомій осі в підшипниках за принципом "ножиць", на верхніх кінцях важелів 5 і 6 встановлений відповідно геркон 7 і постійний магніт 8, на нижніх кінцях важелів - ідентичні прапорці 9 і 10, лінію зв'язку 11, що сполучає геркон 7 з блоком сигналізації і відсічення 12. При цьому прапорці 9 і 10 в початковому положенні встановлені так, що розташовані перпендикулярно конусу сипкого матеріалу, а верхні частини важелів спираються на опори 13, 14 нижніх. Робота сигналізатора здійснюється таким чином. Сигналізатор встановлюється в об'єкті так, щоб при зменшенні кута β між важелями до межі β/2 геркон 7 і постійний магніт 8 зближувалися до відстані, при якій відбувається замикання контактів геркона. 1 UA 98357 U 5 10 15 20 25 30 35 40 В процесі подання сипкого матеріалу в направляючу трубу 1 матеріал спрямовується на поверхню порожнистого конусного розподільника 1 і рівномірно розподіляючись на нім, зсипається з розподільника, утворюючи "кільцевий" конус з центром, що лежить на одній вертикалі з віссю направляючої труби 1 і серединою осі 4 сигналізатора. По мірі заповнення об'єкту вершина кільцевого конуса переміщується вгору (від "початкового" положення, позначеного штриховою лінією, до рівня Н), що забезпечує зіткнення сипкого матеріалу, що рухається по конусу, з прапорцями 9 і 10, які починають переміщатися один назустріч одному, забезпечуючи зустрічні рухи геркона 7 і постійного магніту 8 і замикання контактів геркона на верхньому (заданому установкою сигналізатора) рівні. Маси верхньої (геркон і постійний магніт) і нижньої (прапорці) частин чутливого елемента відносно нерухомої осі вибрані так, що в початковому положенні, коли сипкий матеріал не впливає на прапорці, верхні частини важелів 9 і 10 спираються на опори 13 і 14, а переміщення прапорців починається при дії на них шару матеріалу не більше 1,5 мм. Слід зазначити, що зовнішня поверхня кільцевого конуса більше його внутрішньої поверхні і особливо це помітно при наближенні сипкого матеріалу до верхньої межі Н завантаження. Внаслідок цього швидкість руху матеріалу усередині конуса більше швидкості його руху із зовнішнього боку, що сприяє прискореному переміщенню прапорців 9, 10, а також геркона 7 і постійного магніту 8, мінімізації спрацьовування сигналізатора. Таким чином, розроблений сигналізатор порівняно з його прототипом має наступні переваги: - має велику чутливість до зміни рівня сипкого матеріалу; - має менший час спрацьовування; - підвищує ефективність використання енергії руху сипкого матеріалу, його дії на чутливий елемент. Джерела інформації: 1. Патент України на корисну модель № 38427. МПК(2006) G01F 23/00. Сигналізатор рівня. Бюл. № 1, 2009. 2. Патент України на корисну модель № 62817. МПК (2011.01) G01F 23/00. Сигналізатор рівня. - Бюл. № 17, 2011. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Сигналізатор, що містить чутливий елемент - прапорець, кінематичну систему, що забезпечує переміщення прапорця під дією сипкого матеріалу, постійний магніт і геркон, контакти якого управляють системою сигналізації і відсічення, який відрізняється тим, що горизонтальна вісь, на якій встановлений чутливий елемент, виконана нерухомою і закріплена усередині порожнистого розподільного конуса, встановленого під направляючою трубою за допомогою двох Г-подібних кронштейнів так, що центри направляючої труби, вершина конусного розподільника і середина нерухомої осі знаходяться на одній вертикалі, а чутливий елемент складається з двох важелів, встановлених на нерухомій осі в підшипниках за принципом "ножиць", на нижніх кінцях яких закріплені ідентичні прапорці, а на одному з верхніх кінців закріплений постійний магніт, на іншому кінці - геркон. 2 UA 98357 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3