Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для регулирования влажности глиняного бруса

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и предназначено для регулирования влажности глиняного бруса при производстве керамического кирпича пластического формования.

Уровень техники

Из уровня техники известен прибор для определения пластической прочности глиняного бруса (см. авт. св. SU 1714441, МПК: G01N 3/42, опубл. 23.02.1992), содержащий станину, на которой с возможностью вертикального перемещения установлены индентор, узел нагружения индентора и измерительный элемент. Для осуществления замера прибор устанавливают рабочей поверхностью на глиняный брус. Под действием собственного веса узел нагружения опускается по направляющим, вдавливая индентор в поверхность исследуемого глиняного бруса. По показанию усилия внедрения конуса определяют количественное значение пластической прочности глиняного бруса, по величине которой судят о необходимости доувлажнения глины, а затем вручную или автоматически регулируют подачу воды в смеситель.

Однако в силу того, что контроль за влажностью на производстве не является беспрерывным и осуществляется раз в час, изменение количества подачи жидкости происходит несвоевременно, и глиняный брус, выходящий из пресса, получает переменную влажность по длине и по сечению, что приводит к увеличению брака в результате растрескивания кирпичей при сушке.

Осуществлять непрерывный контроль за влажностью отформованного бруса позволяет устройство для мониторинга и контроля состава материала (см. патент DE 4446933, МПК: В28С 7/00, 14.03.1996), содержащее прибор для определения плотности глиняного бруса, включающий установленные на кронштейне рычаг с индентором и датчик положения, связанный через регистратор с системой управления подачи воды в смеситель. Выполненный в виде колеса индентор прокатывается по поверхности выходящего из пресса бруса, погружаясь в материал и изменяя положение рычага в зависимости от плотности бруса. Контактирующий с рычагом датчик положения непрерывно передает показания на регистратор, связанный с системой управления подачи воды. Благодаря непрерывному контролю плотности бруса обеспечивается стабильная влажность подлежащей формованию глиняной массы, что способствует высокому качеству готовых изделий.

Недостатком известного устройства является невозможность точного измерения плотности глиняного бруса вследствие установки рычага с индентором и датчика положения на стационарно смонтированном кронштейне, неподвижном относительно мундштука пресса. В результате датчик положения замеряет не только глубину проникновения индентора в тело бруса, но и колебания бруса по вертикали, связанные с погрешностями транспортера: конвейерной ленты и роликов.

В качестве прототипа к заявляемому устройству, по наличию сходных конструктивных признаков, принято устройство для мониторинга и контроля состава материала (см. патент US 5753273, МПК: В28С 7/00, 19.05.1998), в котором измерительный прибор содержит установленный в линейных направляющих ползун. На ползуне с возможностью поворота смонтирован рычаг с колесом, измеряющим скорость движения выходящего из мундштука пресса бруса. Также на ползуне закреплен Г-образный кронштейн, к которому прикреплено двуплечее коромысло, одно плечо которого связано через пружину с удерживающим элементом, а другое плечо сопряжено с индентором. Датчик положения смонтирован на упомянутом кронштейне и имеет подвижность в вертикальной плоскости вместе с ползуном. Колесо, измеряющее скорость движения бруса, одновременно выполняет опорную функцию.

Однако устройство отличает наличие большого количества рычагов, кронштейнов и пружин, что приводит к ненадежности конструкции, быстрому выходу ее из строя. Кинематически сложно выполнить условие работоспособности прибора - обеспечение расположения осей вращения измерительного колеса и индентора на одной вертикали. К тому же наличие только одного опорного колеса приводит к перекосу всего измерительного механизма и «заваливанию» колеса индентора набок, в свою очередь, приводящее к заклиниванию ползуна в направляющих и к неточности измеряемых значений.

Раскрытие изобретения

Заявляемым изобретением решается задача повышения эксплуатационной надежности и долговечности устройства за счет упрощения конструкции, с одновременным повышением точности измерения плотности глиняного бруса.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для регулирования влажности глиняного бруса, содержащем прибор для определения плотности бруса, включающий нагружающий рычаг с установленным на оси с возможностью вращения индентором, выполненным в виде клиновидно сужающегося в радиальном направлении колеса, и датчик положения, связанный с регистратором, соединенным с системой управления подачи воды в смеситель, согласно заявляемому изобретению нагружающий рычаг с индентором и датчик положения установлены в корпусе, снабженном двумя опорными роликами, причем индентор расположен между ними, и корпус оснащен шарнирно установленным механизмом крепления.

Прибор для определения плотности бруса посредством шарнирного механизма крепления монтируют на рамке, установленной на приемном столе пресса или на мундштуке пресса. Шарнирное крепление позволяет корпусу измерительного прибора качаться в двух плоскостях при возможных неровностях выходящего из пресса бруса.

Наличие опорных роликов по обе стороны от колеса индентора придает устойчивость измерительному прибору, что направлено на повышение надежности работы прибора и точности измерений.

Вместе с тем, корпус измерительного прибора предохраняет поверхность нагружающего рычага от попадания пыли, присутствующей в помещении цеха, что также направлено на повышение точности измерений.

Таким образом, прибор для определения плотности бруса обладает простой и надежной конструкцией, обеспечивающей бесперебойную работу всего устройства в целом.

В частном случае исполнения заявляемого устройства, оси вращения опорных роликов коаксиальны оси вращения индентора. Благодаря этому при неровностях поверхности бруса корпус прибора приподнимается или опускается одновременно с колесом индентора. В результате удается избежать погрешности измерений, связанной с неровностью бруса.

Целесообразно нагружающий рычаг снабдить ограничителем проворота вокруг своей оси, выполненным в виде болта, пропущенного сквозь отверстие в корпусе и вкрученного в торец рычага. Ограничитель проворота предохраняет нагружающий рычаг от провисания при установке прибора на брус.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 - принципиальная схема заявляемого устройства;

на фиг. 2 - прибор для определения плотности бруса, продольный разрез;

на фиг. 3 - прибор для определения плотности бруса, разрез А-А на фиг. 2;

на фиг. 4 - прибор для определения плотности бруса, разрез Б-Б на фиг. 2.

Осуществление изобретения

Устройство для регулирования влажности глиняного бруса содержит прибор 1 для определения плотности бруса, связанный с регистратором 2, соединенным с системой управления 3 подачи воды в смеситель 4. Прибор 1 состоит из корпуса 5, в котором закреплены нагружающий рычаг 6 с установленным на оси с возможностью вращения индентором 7 и датчик положения 8. Индентор 7 выполнен в виде клиновидно сужающегося в радиальном направлении колеса. Корпус 5 прибора 1 снабжен двумя опорными роликами 9, между которыми расположен индентор 7, причем оси вращения опорных роликов 9 и индентора 7 коаксиальны. Снаружи корпус 5 оснащен шарнирно установленным механизмом крепления 10. Нагружающий рычаг 6 снабжен ограничителем проворота 11 вокруг своей оси, выполненным в виде болта, пропущенного сквозь отверстие 12 в корпусе 5 прибора и вкрученного в торец рычага.

Устройство работает следующим образом.

Прибор 1 для определения плотности бруса устанавливают опорными роликами 9 на выходящий из пресса 13 брус 14. Колесо индентора 7 прокатывается по брусу 14, погружаясь в него под тяжестью нагружающего рычага 6. В зависимости от влажности прессуемой глинистой массы индентор 7 врезается в брус 14 в большей или меньшей степени.

Датчик положения 8, измеряя расстояние до нагружающего рычага 6, отслеживает глубину внедрения индентора 7 в материал и передает показания на вход аналого-цифрового преобразователя регистратора 2. Регистратор 2 регистрирует измеренные линейные значения, отображает их в цифровом или графическом режиме на экране индикатора, преобразует линейные параметры утопания индентора и передает сигналы в автоматическую систему 3 управления подачи воды или пара в смеситель 4.

Заявляемое устройство позволяет эффективно управлять подачей воды в смеситель в зависимости от плотности выходящего из прессовой головки глиняного бруса, а также обладает высокой эксплуатационной надежностью и долговечностью.