177635. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lazán illeszkedő anyaghalmaz, pl. konzisztens betonagnyag, sablonban való tömörítésére
7 177635 S Példaként említhető egy konkrét alkalmazási helyen meghatározott értéksereg. 0100/040 mm körgyűrű alakú, h -17 mm vastagságú gumirugót alkalmaztunk, melynek keménysége 40° Shorby. 40 kg tömegnél mértük: frez - 90 Hz, PA 350 W (felvett teljesítmény), fB - 80 Hz és PB 600 W. 20 kg tömegnél mértük: frcz=92Hz, PA 380 W, fB—85 Hz és PB=580 W. 5. Az előzőekben főbb jellemzőivel már leírt, találmány szerinti rázóberendezés működési elve a következő: 5.1. A mechanikus rezgések fenntartásához szükséges energiát a gerjesztendő tömeg alatt elrendezett elektromágnes(ek) szolgáltatjá(k). Az elektromágnes(eke)t impulzusszerűen gerjesztjük. A példakénti kivitelnél az impulzusok szélességét állandóra állítjuk be, a kívánt amplitúdónak megfelelően és a szünetidö módosításával állítjuk be a rendszert a lokális minimumra (A pont). 5.2. A gerjesztőáram példakénti alakját mutatja a 2. ábra. Ezen mutatjuk az elektromágnes(ek) UM gerjesztő feszültségét a t idő függvényében és az annak hatására kialakuló 1M gerjesztő áramot. A gerjesztőerő az IM gerjesztő áram függvénye. Az elektromágnes ohmosinduktív jellegéből folyóan az időállandós lefolyású. A mágnestekercsek jellemzőit (ohmos ellenállás, induktivitás, bekapcsolási időtartam=bi.%) úgy kell megválasztani, hogy a gyakorlatban előforduló legnagyobb frekvencián is elegendő gerjesztőerőt kapjunk és a rendszer melegedése ebben a munkapontban sem haladja meg a megengedhető mértéket. Szükség esetén ezért lemezeit elektromágnest kell alkalmazni az örvényáramok okozta melegedés (és veszteség) csökkentésére. Az ábrán látható a frekvencia reciprokát képező teljes T periódusidő, mely a TI impulzustartamra és a Tsz szünetidőre oszlik meg. A példakénti kivitelnél a TI impulzustartam beállítható, de a folyamat közben állandó érték, a Tsz szünetidő változtatásával változik a teljes periódusidő és ezzel a gerjesztési frekvencia. 5.3. A példakénti követőjeliegű szabályozórendszer az 1. ábrán látható függvényt tapogatja végig. Ha a rendszer nyugalmi állapotból indul, akkor természetesen a minimális frekvenciához maximális periódusidő tartozik, tehát a szünetidö maximális, ezt követően a szabályozórendszer — az impulzus TI tartamának állandósága mellett — folyamatosan csökkenti a Tsz szünetidőt, növelve ezzel az f frekvenciát. Az eddig mondottakból következik, hogy a hálózatból felvett villamos teljesítmény mérésével egyértelműen megkereshetjük a jellemző munkaponti frekvenciákat. Ezért a szabályozó rendszer folyamatosan méri a felvett teljesítmény átlagértékét. Az OB szakaszban a frekvencia növelése közben folyamatosan növekvő teljesítményt mérünk, amikor a frekvencia növelésével a teljesítmény csökkenni kezd, tudjuk, hogy áthaladtunk a lokális maximumot jelentő B ponton és ezután a BA szakasz mentén a frekvencia növekedésével az átlagteljesítmény monoton csökkenő tendenciát mutat. Amikor a frekvencia növelése közben az átlagteljesítmény újra monoton növekvő tendenciát mutat, áthaladtunk a keresett lokális minimumot jelentő A ponton és az AB szakaszban haladunk. A követőszabályozást a szabályozástechnika ismert eszközeivel úgy alakítjuk ki, hogy a rendszer az A ponthoz tartozó frekvenciaértékre, illetve az annak környezetét képező Af sávra álljon be. Természetesen az anyag tömörülése folytán ez a munkapont állandóan változik. Minthogy azonban a Af sávot mindkét oldalról kellően hosszú kvázilineáris monoton szakasz veszi körül, könnyen biztosítható, hogy a munkapontvándorlás az A pont környezetében maradjon. Mindazonáltal a szabályozórendszert úgy kell kialakítani, hogy bármilyen okból folyó tartományugrás esetén se tudjon a rezgörendszer „megszaladni". Erre a berendezés kialakítása kapcsán még kitérünk. Ha pl. egy adott alkalmazásnál 5 tonnás rezgő tömeghez (betonnal töltött sablon) a gumirugózást úgy választottuk meg, hogy a rezgés megindulásakor a rezonanciapont 65 Hz-re essen, akkor 10 másodperces rezgetés után a tömörült rendszer rezonanciapontja 63 Hz-re, 20 másodperces rezgetés után 58 Hz-re áll be. A rendszerek már említett sokféleségéből és heterogenitásából következik, hogy ellenkező értelmű változás is felléphet, vagyis a vibrálás során a rezonanciafrekvencia növekedhet. Ha helyesen alakítottuk ki a szabályozórendszert, akkor a felfutási időszaktól eltekintve, a rendszer gyakorlatilag a Af frekvenciasávon belül üzemel, s a pillanatnyi rezgésszám is ezt a sávot söpri végig egymást követő ciklusonként előbb alulról felfelé, majd felülről lefelé és így folytatva. Indítás után tehát a követőrendszer megkeresi a lokális minimumot jelentő A munkapontot, majd a Af frekvenciasávon belül tartja a rendszert folytonos korrekció révén, melynek révén követi a tömörülésből eredő munkapontvándorlást. Ha pedig a már említett, „megszaladás” ellen védő szerv — a kereső automatika megszólalási idejének hibás beállítása miatt — észlelné a megszaladást, akkor a C munkapont elérésekor visszaszabályoz a 0 munkapontba (0-frekvencia) és így maximális szünetidővel indulva újra megkeresi a lokális minimumot jelentő A munkapontot. Ha pl. 10 tonnás rezgőtömeghez olyan gumirugót választunk, melynél frez 65 Hz, akkor a C ponthoz tartozó maximális frekvenciát fmaí = 120 Hz-re választhatjuk, erre állítjuk be a védelmi szerv megszólalási munkapontját. Ekkor a rendszer felfut a 65 Hz-re és annak környezetében Af= +5 Hz sávszélességgel vándorol (az automatika érzékenységét így választottuk meg), a rezgés tehát 60—70 Hz közötti frekvenciákon megy végbe. Beállíthatjuk a rendszert pl. Af= ±2 Hz sávszélességre is. Példánknál fB ~ 55 Hz. A rendszer 0 Hz-ről indulva kb. 1 másodperc alatt éri el a 65 Hz munkaponti frekvenciát és kb. 0,1 másodperces lengésidővel „söpröget” 60—70 Hz között. II. A rázóberendezés szerkezeti kialakítása: A 3. ábrán látható, hogy az elektromágnes(ek) 309 gerjesztő tekercsére változtatható frekvenciájú és intenzitású 308 áramgenerátor csatlakozik. Ennek vezérlőbemenete közvetve vagy közvetlenül követőjellegű szabályozó 302 főegység 302b kimenetére csatlakozik. A példakénti kivitelnél a 308 áramgenerátor olyan teljesítménykapcsoló, melynek teljesítménybemenete közvetve vagy közvetlenül 305 tápforrásra, pl. a hálózatra csatlakoztatható módon van kialakítva. Célszerűen ez a teljesítménykapcsoló tirisztoros áramszaggató készülék. Ebben az esetben a vezérlőbemenetre 304 gyújtásegység kimenete csatlakozik, mely vezérlését a 302 főegység 302b kimenetéről kapja, mégpedig célszerűen úgy, hogy a 302b kimenet feszültségjelet szolgáltat, azt a 302b kimenetre csatlakozó feszültség/frekvencia 303 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
