Overzicht van een meerkoppige weegmachine, schema met basisparameters, berekening en toepassingsvoorbeeld

Auteur: Smartweigh– Multikoppige weegschaal

De meerkoppige weegmachine (verlies-in-gewicht-doseermachine) is een soort doseerapparaat voor kwantitatieve analyse. Het hoofddoel van de meerkoppige weegmachine is het uitvoeren van een dynamisch, continu weegproces, waarbij grondstoffen die continu moeten worden aangevoerd, worden gewogen en kwantitatief geanalyseerd. De machine geeft direct de totale grondstofstroom en de totale doorvoer weer. In principe is het een statisch weegsysteem dat gebruikmaakt van de weegtechnologie van een statische trechterweegschaal en een weegsensor gebruikt om de trechter te wegen. Op het bedieningspaneel van de meerkoppige weegmachine moet echter het netto gewichtsverlies per tijdseenheid van de trechterweegschaal worden berekend om de actuele totale grondstofstroom te verkrijgen.

Figuur 1 toont een bovenaanzicht van het principe van de meerkoppige weegmachine. Een korte beschrijving van de meerkoppige weegmachine, het ontwerp, de meting en toepassing van de belangrijkste operationele parameters en een toepassingsvoorbeeld worden gegeven. Figuur 1. Het principe van de meerkoppige weegmachine. Figuur 1 is een schematisch diagram van de structuur van een meerkoppige weegmachine. Wanneer het maximale materiaalniveau is bereikt, wordt de afvoerklep gesloten en wordt de weegtrechter ondersteund door de meerkoppige weegmachine. Om nauwkeurig te wegen, zijn de boven- en onderkant van de weegtrechter verbonden door flexibele kanalen of in- en uitgangen, zodat het nettogewicht van de machines en apparatuur aan de voor- en achterkant, linker- en rechterkant en de grondstoffen niet in de weegtrechter terechtkomen.

De rechterkant van Figuur 1 toont een bovenaanzicht van het gehele proces van de continue toevoer. Het gehele proces van de continue toevoer heeft een cyclussysteem (drie cycli zijn aangegeven in de figuur). Elk cyclussysteem bestaat uit twee cyclustijden: wanneer de weegtrechter leeg is, wordt de afvoerklep geopend om het materiaal af te voeren en blijft het nettogewicht van de grondstof in de weegtrechter toenemen. Wanneer het maximale materiaalniveau is bereikt op t1, wordt de afvoerklep gesloten. De schroefbandtransporteur begint dan met het aanvoeren van het materiaal en vervolgens begint de meerkoppige weegmachine te werken; na een bepaalde tijd, wanneer het nettogewicht van de grondstof in de weegtrechter verder afneemt en het minimale materiaalniveau bereikt op t2, wordt de afvoerklep opnieuw geopend. De periode van t1 tot t2 is de cyclustijd van de continue toevoer. Na verloop van tijd, wanneer het nettogewicht van de grondstof in de weegtrechter blijft toenemen en op tijdstip t3 weer het maximale materiaalniveau bereikt, wordt de afvoerklep gesloten. De periode van t2 tot t3 is de cyclustijd voor het opnieuw lossen, enzovoort. Tijdens de cyclustijd van de doseerinrichting wordt de snelheidsverhouding van de schroefbandtransporteur gecontroleerd op basis van de momentane stroomsnelheid om een ​​stabiele aanvoer te garanderen. Tijdens de cyclustijd voor het opnieuw lossen wordt de snelheidsverhouding van de schroefbandtransporteur op de snelheidsverhouding van vóór het begin van de cyclustijd gehouden. De doseerinrichting wordt dan overgeschakeld naar de methode voor constante volumestroombewaking.

Omdat de meerkoppige weegmachine dynamisch en statisch wegen combineert, en zowel onderbroken als continue toevoer mogelijk maakt, is de constructie eenvoudig af te dichten. Hierdoor is de machine geschikt voor het wegen van ultrafijne grondstoffen zoals beton, ongebluste kalkpoeder, steenkoolpoeder, levensmiddelen, medicijnen, enz. Gewichts- en doseringscontrole zorgt voor een hoge weegnauwkeurigheid en lineariteit. 2. Noodzaak van het ontwerp van de belangrijkste operationele parameters van de meerkoppige weegmachine Bij het ontwerpen van het schema van de meerkoppige weegmachine moet rekening worden gehouden met de belangrijkste operationele parameters, zoals de afvoerfrequentie, het herafvoervolume, de capaciteit van de weegtrechter en de herafvoersnelheid. Anders zal de meerkoppige weegmachine niet naar behoren functioneren. Een klant kocht een meerkoppige weegmachine bij de fabrikant voor onderhoud en analyse ter plaatse. Er werden slechts 3 weegsensoren van 100 kg aangeschaft. Na ingebruikname bleek dat het nulpunt instabiel was, de totale doorstroming soms niet werd weergegeven en er andere veelvoorkomende storingen waren.

Nadat de fabrikant iemand ter plaatse had gestuurd, bleek dat de grondstof van de klant boorzuur was met een relatieve dichtheid van 1510 kg/m³. De maximale totale doorvoer bedroeg slechts 36 kg/u, terwijl de gebruikelijke doorvoer 21-24 kg/u was. Gezien de geringe totale doorvoer is de trechter uitgerust met drie weegsensoren van 100 kg, waardoor de capaciteit van de analysetrechter aanzienlijk groter is. Men kan daarom de volgende sterk aanbevolen werkwijze volgen: "Bij een grote hoeveelheid as wordt een herlaadfrequentie van 15 tot 20 keer per uur gehanteerd." Het nettogewicht van elke herlaadbeurt bedraagt ​​36/15 tot 36/20, oftewel 1,9 tot 2,4 kg. Het nettogewicht van de grondstoffen per weegsensor is minder dan 1 kg, wat een redelijke meetnauwkeurigheid van ongeveer 0,5 tot 1% oplevert.

Over het algemeen moet het redelijke meetbereik van de weegsensor minstens 10 tot 30% of meer bedragen om een ​​nauwkeurigere weging te garanderen. Uitgaande van een grondstofgewicht van 2,4 kg plus het nettogewicht van de trechter en de toevoerapparatuur (zoals een schroefbandtransporteur), is het totale gewicht ongeveer 10 kg. Als er drie loadcellen worden gebruikt, kan het meetbereik van elke loadcel worden gekozen tussen 5 kg en 10 kg. Dat betekent dat het meetbereik van de oorspronkelijk bestelde sensor van 100 kg 10 tot 20 keer groter wordt, wat resulteert in een lagere betrouwbaarheid van de meerkoppige weegmachine en een lage weegnauwkeurigheid.

Deze casus laat zien dat het ontwerp van de meerkoppige weegmachine ook moet voldoen aan de ontwerpnormen, en dat de belangrijkste parameters van de machine-uitrusting en de werking van de meerkoppige weegmachine na berekening moeten worden vastgesteld. 3. Berekening van het ontwerp van de belangrijkste parameters van de werking van de meerkoppige weegmachine 3.1 Berekening van de losfrequentie Figuur 1 toont de werking van de meerkoppige weegmachine. Elk cyclussysteem omvat het volledige losproces, dus wat is de geschikte losfrequentie? Voor de meerkoppige weegmachine geldt dat hoe groter de cyclusbezetting van de doseerinrichting in elk cyclussysteem (tijdbezetting = cyclus van de doseerinrichting / herloscyclus), hoe beter. Over het algemeen moet deze verhouding groter zijn dan 10:1. Dit komt omdat de precisie van de cyclustijd van de doseerinrichting veel groter is dan de cyclustijd van het herlossen. Hoe groter de cyclusbezetting van de doseerinrichting, hoe hoger de algehele precisie van de meerkoppige weegmachine.

De frequentie van het circulatiesysteem per tijdseenheid van de meerkoppige weegmachine wordt over het algemeen uitgedrukt als de frequentie van het circulatiesysteem per uur bij een grotere hoeveelheid as, oftewel keer/uur. Omdat de voorwaarde gebaseerd is op een grotere hoeveelheid as die per uur wordt aangevoerd, is de asaanvoer per tijdseenheid (bijvoorbeeld per seconde) een tijdconstante. Hoe lager de frequentie van het circulatiesysteem, hoe groter de hoeveelheid materiaal die per keer wordt afgevoerd, hoe groter de capaciteit en het nettogewicht van de weegtrechter, en hoe lager de nauwkeurigheid van de gewichtsverliesmeting en -berekening met behulp van de weegsensor met een klein meetbereik; hoe hoger de frequentie van het circulatiesysteem, hoe kleiner de hoeveelheid die per keer wordt afgevoerd, hoe kleiner de capaciteit en het nettogewicht van de weegtrechter, en hoe hoger de nauwkeurigheid van de gewichtsverliesmeting en -berekening met behulp van een weegsensor met een klein meetbereik.

De frequentie van het circulatiesysteem is echter te hoog, de doseermachine start en stopt frequent en de besturingsprintplaat van de meerkoppige weegmachine schakelt vaak tussen de cyclustijd van de doseermachine en de cyclustijd van de herdosering, wat niet optimaal is. De aanbevolen herdoseerfrequenties staan ​​in Tabel 1, maar de drie middelste frequenties zijn het belangrijkst en worden sterk aanbevolen. Uit de praktijk blijkt dat de meeste software voor doseersystemen met verlies van gewicht het meest geschikt is voor poedervormige en korrelige materialen met een lage vloeibaarheid.

Wanneer de hoeveelheid as die wordt toegevoerd lager is dan de hoeveelheid die met een grotere hoeveelheid as wordt toegevoerd, wordt de frequentie van het bijvullen verminderd, waardoor de bezettingsgraad van de doseerinrichting hoger wordt, wat gunstiger is voor het verbeteren van de precisie. In de praktijk blijkt dat sommige toepassingen met een zeer lage totale doorvoersnelheid van de doseerinrichting, ondanks de zeer kleine trechterinhoud, toch grondstoffen kunnen opslaan voor een uur of langer, en dat de tijd tussen het bijvullen meer dan een uur bedraagt. Het volgende voorbeeld: De totale doorvoersnelheid van de doseerinrichting met een groter volume is 2 kg/u. De verhouding van de grondstofstapel is 803 kg/m³. De totale doorvoersnelheid van de doseerinrichting met een groter volume is 2/803 = 0,0025 m³/u. Als de trechtercapaciteit 0,01 m³ is (ongeveer gelijk aan 25x250 m × 25x250 m × de afmetingen van een kubusvormige trechter zoals 25x250 m), en er voldoende grondstof is voor 2 tot 3 uur, en elke toevoerhoeveelheid minder dan 10 kg bedraagt, dan is automatische toevoer niet nodig. Handmatige toevoer kan worden beschouwd als onderdeel van de productie- en fabricagevoorschriften, maar de totale doorvoer zal dan lineair iets lager liggen.

3.2 De formule voor het berekenen van het herlaadvolume is gebaseerd op de gekozen herlaadfrequentie. Vervolgens kunnen het herlaadvolume en het totale volume van de doseerinrichting worden berekend. Volgens de karakteristieke analyse van een meerkoppige weegmachine: de totale doorstroomsnelheid van de grotere doseerinrichting is 275 kg/u, de bulkdichtheid van de grondstof is 485 kg/m³, en de totale doorstroomsnelheid van de grotere doseerinrichting is 270/480 = 0,561 m³/u. De materiaaltoevoerfrequentie is vastgesteld op 15 keer/u. De berekeningsmethode voor het volume van de herlossing is: volume van de herlossing = grootste hoeveelheid as (kg/u) ÷ Dichtheid (kg/m³) ÷ Herlossingsfrequentie (herlossingsfrequentie/u). In dit voorbeeld is het herlossingsvolume = 270 ÷ 480 ÷ 15 = 0,0375 m³. 3.3 Berekening van de capaciteit van de weegtrechter. De capaciteit van de weegtrechter in het ontwerp zal ongetwijfeld groter zijn dan het berekende herlossingsvolume. Dit komt doordat rekening moet worden gehouden met het feit dat de weegtrechter onvermijdelijk is wanneer de herlossing wordt gestart. Er zijn ook "resterende grondstoffen" en de bovenkant van de trechter heeft opslagruimte die waarschijnlijk niet volledig gevuld zal zijn ("vrije ruimte"). Als elk hiervan 20% bedraagt, wordt het herlossingsvolume gedeeld door 0,6 om de benodigde trechtercapaciteit te verkrijgen. De uiteindelijke capaciteit van de weegtrechter moet worden afgestemd op de uiteindelijke silocapaciteit. Berekeningsmethode voor het herlaadvolume: weegcapaciteit van de trechter = herlaadvolume ÷ Waar k: k is de berekende capaciteitsindex van de trechter, die 0,4~0,7 kan zijn, waarbij 0,6 sterk wordt aanbevolen.

In dit voorbeeld is de capaciteit van de weegtrechter = 0,0375 ÷ 0,6 = 0,0625 m³. Als de capaciteit van de vormsilo specificaties heeft zoals 0,6 m³, 0,2 m³, 1,25 m³, enz., dan moet deze maximaal 0,08 m³ zijn, en de capaciteit van de weegtrechter moet 0,08 m³ zijn. 3.4 De lossnelheid wordt opnieuw berekend vanwege de meerkoppige weegmachine. Tijdens de herloscyclus wordt gekozen voor een doseermachine met constante capaciteit en lage precisie, waardoor de herlossnelheid van de triltoevoer sneller moet zijn (doorgaans binnen 5 tot 20 seconden). Berekeningsmethode van de herafvoersnelheid: herafvoersnelheid = [herafvoervolume (m³) ÷ Herafvoertijd (s) × 60 (s/min)] + [Totale doorstroming van de grotere volumetoevoer (m³/u) ÷ 60 (min/u)] In formule 2 bestaat de herafvoersnelheid uit twee componenten.

Auteur: Smartweigh– Fabrikanten van meerkoppige weegmachines

Auteur: Smartweigh– Lineaire weegschaal

Auteur: Smartweigh– Lineaire weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Meerkoppige weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Tray Denester

Auteur: Smartweigh– Clamshell verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Combinatieweegschaal

Auteur: Smartweigh– Doypack verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Voorgevormde zakverpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Roterende verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Verticale verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– VFFS-verpakkingsmachine