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無錫產(chǎn)HB-10/20型全自動(dòng)瀝青混合料拌和機(jī)特性

是制備瀝青——砂石混合料或水泥——砂石混合料試樣時(shí)*的拌和機(jī)械。**標(biāo)準(zhǔn)JTJ053-93《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》的各項(xiàng)規(guī)定。目前它已被廣泛地應(yīng)用于公路系統(tǒng)的科研、施工和監(jiān)理部門的實(shí)驗(yàn)室中。
 
二、無錫產(chǎn)HB-10/20型全自動(dòng)瀝青混合料拌和機(jī)特性和機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理：

         圖1 結(jié)構(gòu)原理圖
    1-機(jī)體、2-操作面板、3-定位器、4-攪拌電機(jī)、5-攪拌頭、6-攪拌槳
7-溫度傳感器、8-加熱鍋、9-緊固手把
    HB-10/20型全自動(dòng)瀝青混合料拌和機(jī)的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。它由三大部分組成——加熱鍋、攪拌器和升降機(jī)構(gòu)。加熱鍋溫度從室溫～250℃范圍內(nèi)任意設(shè)定，并自動(dòng)控溫。攪拌器由攪拌頭、電機(jī)和攪拌槳組成。工作時(shí)，攪拌槳在鍋內(nèi)進(jìn)行公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，對混合料進(jìn)行拌和。其攪拌時(shí)間由控制器控制，可在1～999秒范圍內(nèi)任意設(shè)定。升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)、皮帶減速器、絲杠等部件組成，用來實(shí)現(xiàn)攪拌器的升降。當(dāng)加料或出料時(shí)，攪拌器升到zui高位置；而當(dāng)攪拌時(shí)，攪拌器降到zui低位置。本設(shè)備控制器采用高速單片機(jī)和CMOS大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)，無觸點(diǎn)限位機(jī)構(gòu)，可控硅無級調(diào)壓控溫，內(nèi)置模糊邏輯的PID控溫算法，并針對拌和鍋傳熱特性進(jìn)行軟件優(yōu)化，控溫精確。
    圖2表示了該機(jī)的三個(gè)不同工作狀態(tài)。
 
 
 

             圖2拌和機(jī)三個(gè)不同工作狀態(tài)
 
三、主要技術(shù)參數(shù)：
    拌和容量：10升（20升）
    加熱鍋溫度范圍：室溫—250℃（任意設(shè)定）
    控溫精度：±3℃，分辨率：0.3℃
    拌和時(shí)間：1～999秒（任意設(shè)定）
    攪拌槳轉(zhuǎn)速：公轉(zhuǎn)45±5轉(zhuǎn)/分
                      自轉(zhuǎn)75±5轉(zhuǎn)/分
    工作條件:
    溫度：-10℃～40℃
    相對濕度：不大于80%
    電源電壓：AC220V±10%；電流：13A（zui大）
 
四、特點(diǎn)：
    1．專家PID調(diào)節(jié)算法使控溫精度達(dá)到±3℃，開啟控溫40分鐘后，溫度控制波動(dòng)小于±1.5℃。
    2.*的可設(shè)置的溫度補(bǔ)償功能，避免了溫度測量點(diǎn)不能反映實(shí)際溫度而導(dǎo)致鍋溫度偏低的現(xiàn)象。
    3.程控?cái)嚢?，?shí)現(xiàn)啟動(dòng)攪拌后自動(dòng)下降，攪拌結(jié)束后自動(dòng)上升。
 
五、使用方法：
    5.1機(jī)器的安裝：
    5.1.1機(jī)器拆箱后進(jìn)行安裝。安裝地面有較好的基礎(chǔ)，距墻及附近固定物應(yīng)大于0.6米?？捎玫啄_螺釘固定，也可不用底腳螺釘，僅在機(jī)器下墊一厚5mm的椽膠板亦能正常工作。安裝時(shí)機(jī)器應(yīng)盡量水平。
5.1.2由于本機(jī)無電源總開關(guān)，插上電源插頭，機(jī)器即處于通電工作狀態(tài)。為了操作方便，供電電源設(shè)一斷路器（20A），專門做為本機(jī)的總開關(guān)。
    5.2操作說明：
    5.2.1操作面板如圖3所示，左側(cè)為溫度時(shí)間設(shè)置，控溫開關(guān)，右側(cè)為電機(jī)控制。

                               圖3 操作面板
    設(shè)置溫度：點(diǎn)擊“溫度設(shè)置”按鍵，此時(shí)，左顯示窗顯示設(shè)定溫度，并且小數(shù)點(diǎn)位開始閃爍，此時(shí)使用“∧”“∨”鍵調(diào)節(jié)所選擇位。然后使用“<”鍵選擇需要設(shè)定的位，設(shè)定完畢，按“啟動(dòng)控溫”退出，或者等待15秒，自動(dòng)返回正常模式。
    設(shè)置時(shí)間：點(diǎn)擊“時(shí)間設(shè)置”按鍵，此時(shí)，右顯示窗顯示設(shè)定時(shí)間，并且小數(shù)點(diǎn)位開始閃爍，此時(shí)使用“∧”“∨”鍵調(diào)節(jié)所選擇位。然后使用“<”鍵選擇需要設(shè)定的位，設(shè)定完畢，按“啟動(dòng)控溫”退出，或者等待15秒，自動(dòng)返回正常模式。
    控溫參數(shù)設(shè)置：（僅供有經(jīng)驗(yàn)的用戶使用）本儀表采用只能控制，并為拌和機(jī)進(jìn)行了程序上的優(yōu)化，合理的參數(shù)能*化控溫效果。按著“溫度設(shè)置”鍵不釋放，等待5秒鐘，儀表進(jìn)入溫度參數(shù)設(shè)置模式，此時(shí)左顯示窗顯示參數(shù)名稱，右邊顯示窗顯示參數(shù)值，并閃爍，此時(shí)使用“∧”“∨”鍵調(diào)節(jié)所選擇位。然后使用“<”鍵選擇需要設(shè)定的位，設(shè)定完畢，按“啟動(dòng)控溫”退出，或者等待15秒，自動(dòng)返回正常模式。下表列出參數(shù)表及其含義：
參數(shù)名稱
預(yù)設(shè)值
參數(shù)含義
P
12
加熱比例值，值越大，加熱速度越快，當(dāng)P值過大，可能帶來溫度過沖。
I
80
加熱積分值，當(dāng)溫度長時(shí)間低于設(shè)定值，將I值調(diào)大，如果溫度長時(shí)間高于設(shè)定值，將I值調(diào)小。
D
50
加熱微分值，當(dāng)溫度在設(shè)定值上下波動(dòng)較大，增大d值，反之，減小d值。
T
30
輸出周期，單位：秒。本機(jī)為40秒，用戶無需更改設(shè)定。
Ad
60.0
斷續(xù)PID調(diào)節(jié)范圍，單位℃。即進(jìn)入斷續(xù)PID調(diào)節(jié)的溫度范圍，例如，設(shè)定溫度為160.0℃，Ad值為10.0℃，則當(dāng)溫度低于150.0℃時(shí)，控制器采用改變功率的位式調(diào)節(jié)，當(dāng)溫度達(dá)到150.0℃時(shí)，控制器開始采用PID調(diào)節(jié)。
Sc
0.0
傳感器修正。當(dāng)傳感器顯示溫度和實(shí)際目標(biāo)點(diǎn)溫度存在偏差時(shí)，使用本參數(shù)對傳感器進(jìn)行修正。例如：顯示溫度為160.0℃，實(shí)際溫度為163.0℃，則將Sc值調(diào)成3.0，則控制器會(huì)以修正之后的溫度值參與控溫運(yùn)算，從而將溫度修正到和實(shí)際值*。
Ct
0
控溫方式選擇：0：智能PID     1：位式調(diào)節(jié)
St
12
測溫點(diǎn)溫度修正。鍋底溫度和測量點(diǎn)溫度偏差修正。
FIrP
25
進(jìn)入PID調(diào)節(jié)前，初始中間加熱功率，取值1-100。取值越大：加熱越快，但溫度過沖越大。
PIdt
240
進(jìn)入PID調(diào)節(jié)區(qū)后，延時(shí)等待溫度過沖的時(shí)間，單位：秒。合理調(diào)整FIrP和PIdt的值，可以將溫度過沖降到zui小。
Loc
1
參數(shù)鎖，當(dāng)為1時(shí)，內(nèi)部參數(shù)不能修改，若要修改控溫參數(shù)，需要先將Loc改為0，才允許修改控溫參數(shù)。
OUT
XX
當(dāng)前實(shí)際輸出的功率，僅僅用來顯示，不能修改。
 
    5.2.2加熱鍋溫度控制
    參照4.2.1的方法設(shè)置好所需溫度（出廠設(shè)置為150℃）,按下“啟動(dòng)控溫”鍵，控溫指示燈亮，表示控溫已開啟，若需要關(guān)閉控溫，再次按下“啟動(dòng)控溫”鍵，控溫指示燈滅，控溫關(guān)閉。當(dāng)控溫開啟后，加熱指示燈會(huì)出現(xiàn)交替閃爍，表明加熱系統(tǒng)已經(jīng)在工作，該指示燈也表示加熱元件導(dǎo)通關(guān)閉的占空比，指示當(dāng)前輸出的平均功率。加熱燈亮的時(shí)間短，表示輸出的功率小，加熱燈亮的時(shí)間長，表示輸出的功率大。
    由于本智能儀表已經(jīng)針對拌和機(jī)鍋溫度滯后嚴(yán)重的問題做了軟件上的優(yōu)化，在開始階段會(huì)進(jìn)行可變功率的位式調(diào)節(jié)，在接近目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，盡可能避免溫度過沖?？販爻绦驁?zhí)行結(jié)果如下圖所示：

    如果環(huán)境的改變致使溫度過沖較大，用戶可以參考4.2.1調(diào)節(jié)參數(shù)FIrP，PIdt值，修正到合適的值可以將溫度過沖調(diào)整到zui小。當(dāng)溫度過沖zui小時(shí)，可能需要少許犧牲升溫時(shí)間，所以，控溫需要提前開啟，升溫到150度，大約20－40分鐘。如果溫度過沖，可以將FIrP減小，增大Ad值，增大PIdt值。反之，如果溫度達(dá)不到設(shè)定值，可以增大FIrP，減小Ad值，減小PIdt值。通常情況下，用戶不要更改儀器控溫參數(shù)，內(nèi)置的出廠參數(shù)可以滿度絕大多數(shù)用戶的使用要求。
    5.2.3拌和時(shí)間控制
    按下“啟動(dòng)”按扭，攪拌電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過攪拌頭驅(qū)動(dòng)攪拌槳做公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果攪拌頭沒有下降到zui底處，攪拌頭一邊攪拌一邊自動(dòng)下降到zui底處，到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，電機(jī)自動(dòng)停止,等待數(shù)秒鐘后，攪拌頭自動(dòng)升起。如需要繼續(xù)攪拌，按下“啟動(dòng)”鍵即可。當(dāng)與到緊急情況，可隨時(shí)按下“停止”鍵，則攪拌器立即停止工作。
    5.2.4攪拌器升降控制
    在操作面板的右側(cè)。有“上升”、“下降”及“停止”按鍵。當(dāng)按下“上升”或“下降”按扭，則攪拌器自動(dòng)升至zui高或降至zui低位置。攪拌器在運(yùn)動(dòng)過程中如遇緊急情況，可按下“停止”按扭，則攪拌器立即停止運(yùn)動(dòng)。
    5.3操作步驟：
    5.3.1準(zhǔn)備工作。
    當(dāng)接通電源后，LED顯示窗顯示軟件版本后，即進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。首先根據(jù)規(guī)程或工作需要預(yù)置拌和時(shí)間和加熱溫度。設(shè)定好溫度后，按“啟動(dòng)控溫”鍵，啟動(dòng)控溫，在40分鐘后，鍋內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值。
    5.3.2填料
    將攪拌頭升到zui高位置。這時(shí)將事先預(yù)熱好的混合料倒入鍋中。
    5.3.3拌和
    按下“啟動(dòng)”按鍵，則攪拌器自動(dòng)旋轉(zhuǎn)著降到zui低位置，攪拌槳開始攪拌。當(dāng)攪拌到預(yù)置時(shí)間時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。停機(jī)后5秒鐘，攪拌頭自動(dòng)升起。攪拌過程中遇到緊急情況，按下“停止”鍵可以急停電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
    5.3.4出料
    當(dāng)攪拌頭升到zui高位置后，通過手把松開螺母，打開定位器，用手把將鍋倒置90°。用掏料勻?qū)⒒旌狭咸统觯ㄟ^滑板落入模具內(nèi)，然后根據(jù)需要制備試樣。
    5.3.5清洗
    當(dāng)混合料的拌合與試樣制備完畢后，切斷電源，對機(jī)器進(jìn)行清洗。特別是加熱渦、滑板及攪拌槳上不得留有瀝青殘?jiān)蛭畚铩?br /> 
六、維護(hù)保養(yǎng)及注意事項(xiàng)：
    6.1保養(yǎng)：
    6.1.1升降機(jī)構(gòu)的絲杠及導(dǎo)向軸要經(jīng)常涂抹潤滑脂。
    6.1.2攪拌器的減速箱應(yīng)每年更換一次潤滑油。
    6.1.3保護(hù)好露在外面的電線，不得使其受力，也不得被尖銳物刺傷或被重物砸傷。
    6.2注意事項(xiàng)
    6.2.1.當(dāng)加熱鍋達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，還要有一個(gè)溫度過沖階段，因?yàn)楫?dāng)加熱器停止加熱后，加熱器本身的熱量還要繼續(xù)向加熱鍋傳輸。所以停止加熱后，還有一個(gè)溫度繼續(xù)增加的階段，這個(gè)過程在本系統(tǒng)中已經(jīng)由智能控制器程序優(yōu)化，但仍然可能會(huì)出現(xiàn)小量的溫度過沖，大約在10度以內(nèi)，*次溫度過沖后，溫度會(huì)回落，此后溫度會(huì)自動(dòng)穩(wěn)定到設(shè)定值。
    6.2.2．檢測控溫系統(tǒng)時(shí)，加熱鍋內(nèi)要放入一定數(shù)量的加熱物，如：石子、砂子、水等物都可以，以便使加熱鍋表面的溫度傳輸給加熱物，減少溫度過沖。否則加熱負(fù)內(nèi)的溫度要比預(yù)置溫度高出很多，用戶認(rèn)為控溫系統(tǒng)有故障。
    6.2.3、溫度誤差：
    溫度傳感器測溫位置設(shè)在加熱鍋的外表，與加熱鍋中心位置加熱物的溫度有些誤差，屬正?，F(xiàn)象，用戶使用時(shí)以設(shè)定溫度為準(zhǔn)。如果用戶需要將傳感器檢測點(diǎn)的溫度反映鍋內(nèi)壁某一點(diǎn)的溫度值，可以參看參數(shù)設(shè)置一節(jié)，將傳感器溫度值修正到所需值。
    6.2.4、儀器在存放及運(yùn)輸過程中，難免受到潮濕空氣的侵襲，電器絕緣性能會(huì)有不同程度的下降，特別是加熱器會(huì)下降的更多。在通電的開始階段，可能會(huì)有不同程度的感應(yīng)麻電現(xiàn)象，只要打開加熱開關(guān)，幾分鐘內(nèi)一切都會(huì)正常，所以使用前必須可靠接地，接地端設(shè)在電源插座地孔上。否則一切后果自負(fù)。
    6.2.5、升降桿要經(jīng)常擦潤滑油脂，每班至少一次。
    6.2.6備件：升降三角帶1根（套在機(jī)箱內(nèi)升降桿上）
        自備件：掏料勺、出料滑板。