авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Повышение эффективности процесса очистки элементов аспирационной системы на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях

-- [ Страница 2 ] --

где mц — масса циклона под воздействием вибрации, кг; Ms — суммарная масса пылевых отложений на стенках циклона, кг; X — перемещение циклона при вибрации, м (определяется для одной точки, более подверженной перемещению); f — коэффициент сил в неравновесной открытой системе, Н*с/м; Сп — коэффициент жесткости подвески, Н/м.

Преобразованием Лапласа получаем передаточную функцию перемещения циклона относительно вынуждающей силы, при вибрационном воздействии:

(7)

где kц — коэффициент передаточной функции, м/Н,

Для получения характеристики частоты колебаний, произведем замену в (7) оператор Лапласа на j:

(8)

Методом характерного подбора жесткости подвески (коэффициента жесткости подвески) и оптимальной величиной регулирования вибровозбудителя, можно обеспечить эффективный рабочий диапазон частот.

Математическая модель организации работ по очистке внутренних поверхностей циклона от мелкодисперсных отложений древесной пыли выглядит следующим образом.

Суммарное время, затраченное на процесс очистки внутренних стен от слоя налипшей пыли определяется как:

(9)

где - суммарное время подбора резонансной частоты колебательной системы вибровозбудителя; - суммарное время последовательного сравнения значений и уменьшение Ав; п - количество проверок сравнительных записей значения резонансной частоты.

Суммарное время подбора резонансной частоты колебательной системы вибровозбудителя можно записать:

Время, затраченное на процесс очистки внутренних стен от слоя налипшей пыли, можно записать:

(10)

С изменением интенсивности налипания мелкодисперсных частиц на внутренних поверхностях циклона hs1 и интенсивности очистки 1 изменится и время очистки.

Так как очистка внутренних поверхностей с интенсивностью i, в каждой предыдущей фазе является одновременно входящими данными, то hsi, для каждой последующей фазы и время пребывания на ней будут последовательно:

На основании вышеизложенной математической модели разработан алгоритм для организации работы автоматизированной очистки внутренних поверхностей элементов аспирационной системы.

Вывод по второй главе: процесс автоматизации управления очистки циклонов необходимо автоматизировать на основе точного расчета методов, алгоритмов и средств автоматизации. Необходим точный анализ и выбор параметров влияющих на качество очистки внутренних стен от осадка.

Третья глава диссертационной работы целиком посвящена обоснованию алгоритма управления процессом очистки внутренних стен циклона в деревообрабатывающей промышленности.

Первый параграф рассматривает недостатки вибрационного воздействия на циклон: шум, повышенный износ деталей, это относится не только к деталям и узлам имеющих отношение к очистке, но и к узлам и деталям не имеющих прямого отношения к основным функциям циклона [Кудряшов В.В., Журавлев В.П.]. Анализ данных недостатков и способов их устранения были учтены при составлении конструкции системы управления, которая приведена на рис. 3.

Во втором параграфе приводится блок-схема и описание операторов алгоритма работы вибровозбудителя рис.4.

Операторы алгоритма: По завершении очистки стенок циклона от внутренних отложений мелкодисперсной пыли (hs= 0):

В третьем параграфе разрабатывается алгоритм управления процессом очистки внутренних стен циклона. Описывается необходимость скорректировать поставленные задачи так чтобы осуществлять включение привода вибровозбудителя циклона до полной очистки внутренних стен от отложений. При этом важно соблюдать минимальную амплитуду, максимально эффективно обеспечивающей процесс очистки.

Рис.3. Структура конструкции системы управления

Основные задачи системы управления: Бесперебойная работа привода вибровозбудителя до выполнения условия 0 hs < hk. Обеспечение резонансной частоты. Обеспечение на одном уровне минимально - эффективной амплитуды вибраций.

В четвертом параграфе - разработка блок-схемы алгоритма управления вибровозбудителем показана на рис.5.

В пятом параграфе разрабатывается и описывается подалгоритм поиска резонансной частоты. Основные операторы:

1. Пуск системы поиска резонансной частоты колебательной системы вибровозбудителя. Происходит запуск системы, начинается отбор оптимального значения резонансной частоты.

2. Предустановка: Замер и установка, которая производится сразу при запуске системы значений начальной амплитуды вибровозбудителя.

3. Цикл — Функционирование цикла при условии повторение последовательности работы операторов 4... 7, до получения экстремума процесса. При экстремуме, амплитуда вибровозбудителя с изменением частоты уже не меняет своего показателя (при этом приращение = 0).

Рис.4. Блок-схема алгоритма процесса работы вибровозбудителя

Рис.5. Общий алгоритм системы управления вибровозбудителем на циклон

Операторы в цикле 3:

  1. Производим увеличение индекса счета на одну единицу. i + 1.
  2. Производим увеличение частоты вибрации (приращение):в = в + .
  3. Запись в памяти программы величины значения Ав и замер нового значения.
  4. Производим сравнение полученного значения амплитуды вибровозбудителя с предшествовавшим значением, по уравнению:=Аi – Ai-1
  5. Выход из цикла.

При анализе алгоритмов в шестом параграфе третьей главы мы уделяем особое внимание значением предустановок и выбора величины амплитуды вибровозбудителя.

Вывод по третьей главе выделяет три уровня автоматического управления процессом очистки внутренних стен циклонов от древесных мелкодисперсных пылевых отложений. Первый уровень - импульсная система пуска вибровозбудителя. Второй уровень — подсистема автоматического оптимизирования режима, выбора амплитуды вибрации. Третий уровень — подсистема поиска частоты резонанса вибрации.

Четвертая глава диссертации описывает все необходимые контролируемые параметры и градуировочные характеристики системы.

В первом параграфе выявляем, рассматриваем и обосновываем контролируемые параметры системы, к ним относятся: основной параметр требующего непосредственного и первоочередного контроля является толщина отложений на внутренних стенках циклона мелкодисперсной пыли - hs.

При использовании основного параметра толщины отложений на внутренних стенках циклона в качестве основной контролируемой величины, выявляется ряд трудностей, основными из них будут: широкий диапазон температур внутри циклона (при внедрении автоматизированной системы очистки на ООО «Завод оконных конструкций» температура внутри циклона была зафиксирована в диапазоне 670С), давления (2,3-105 Па), скорости (25,0 м/с), неравномерное распределение толщины слоя мелкодисперсной древесной пыли hs по высоте корпуса циклона и окружности, неравномерная плотность слоя мелкодисперсной древесной пыли по глубине.

Анализируем возможные методы измерения и обосновываем наиболее эффективные способы измерения, такие как: гидро-газодинамический метод, метод, основанный на определении накопленной массы отложений по резонансной частоте механических колебаний циклона, радиоизотопный метод.

Во втором параграфе обосновываем правильность выбора метода исследований. Принцип радиоизотопного метода предполагает собой поглощение или отражение исследуемым объектом - излучения.

Для измерения толщины отложений на внутренних стенках циклона, необходимо знать значения двух основополагающих взаимодействия кванта с электроном.

Первое - фотоэлектрический эффект. Второе - процесс образования пары электрон-позитрон. При применении метода рассеянного -излучения возможно значительное, повышение точности измерений за счет коллимации луча и выделения определенного спектра излучения. Толщина слоя h определяется:

, (11)

где k — коэффициент поправки по влиянию внутренних стен циклона, и неполную коллимацию -излучения и т.п.,

массовый коэффициент ослабления излучения, м2/кг. p — плотность материала отложений, кг/м3. S — количество - квантов, испускаемых источником в единицу времени. I — количество регистрируемых -квантов. Е — энергия -кванта, Дж. R — расстояние источник-детектор излучения, м.

Приведены экспериментальные зависимости результатов измерений от плотности материала, которые показали что приборы, которые работают на принципе радиоизотопных методов, располагает к наиболее подробным и точным ответам на вопросы интерпретации результатов контроля и корректировки метрологических данных аппаратуры.

В третьем параграфе описаны специфические особенности радиоизотопных методов.

В четвертом параграфе рассчитаны градуировочные характеристики радиоизотопных толщиномеров.

Зависимость средней частоты импульсов от толщины слоя мелкодисперсной пыли на внутренних стенках циклона, можно выразить уравнением:

, (12)

где п0 — средняя частота импульсов после дискриминатора при отсутствии пристеночных отложений мелкодисперсной пыли, 1/с, пп — средняя частота импульсов после дискриминатора при сплошном слое отложений мелкодисперсной пыли, цельным полотном, покрывшим внутренние стенки циклона, 1/с, 1—коэффициент ослабления возбуждающего излучения в слое отложений мелкодисперсной пыли, м2/кг, 2 —коэффициент ослабления характеристического излучения в слое отложений мелкодисперсной пыли, м2/кг, X — толщина слоя мелкодисперсной пыли, м.

Преобразуя формулу 12 имеем:

, (13)

где А — коэффициент средней частоты импульсов после дискриминатора, 1/с.

В пятом параграфе производим сглаживание математических данных градуировочных характеристик системы.

В заключительном, шестом параграфе четвертой главы, описывается автоматизированная работа основного исполнительного механизма системы.

Основные выводы и рекомендации

  1. Рассмотрена динамика процессов, происходящих в системах аспирации, анализ процессов очистки пылегазового потока в циклонах, используемых на деревообрабатывающих предприятиях.
  2. Описаны и обоснованы вопросы автоматизации систем управления процессом очистки от периодически накапливающегося слоя отложений мелкодисперсной древесной пыли на внутренних поверхностях элементов аспирационной системы эффективно реализующих работу разработанных моделей и алгоритмов.
  3. Рассмотрены и описаны возможные способы очистки циклонов от слоя отложений на внутренней поверхности стен.
  4. Разработан алгоритм, обеспечивающий оптимальное управление выбранным способом очистки внутренних поверхностей циклона от слоя отложений мелкодисперсной пыли.
  5. Внедрены в практику деревообработки автоматизированной установки по очистке внутренних поверхностей циклона от древесной пыли.
  6. Разработано автоматизированное устройство которое прошло ряд испытаний на деревообрабатывающих предприятиях в течении 1500 часов беспрерывной работы, и было рекомендовано к внедрению на предприятиях использующих циклоны в аспирационных системах.
  7. Определены рабочие параметры внутри циклона, при средней рабочей температуре 670С, давление (2,3-105 Па), скорость (25,0 м/с), неравномерное распределение толщины слоя мелкодисперсной древесной пыли (hср=4,3 мм) по высоте корпуса циклона и окружности, динамическое усиление вибровозбудителя 3,2 кН на частоте 20,08 Гц.

В приложениях диссертационной работы приведены акты внедрения и экспериментальные фотографии с графиками линейной зависимости температур, давления и слоя отложений на внутренних стенках.

Основные положения и выводы диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

  1. Малюшова Е.В*. Гамрекели М.Н. Условия эффективного обеспыливания воздуха рабочих зон деревообрабатывающих производств// IV Международный евразийский симпозиум Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века. Екатеринбург, 2009 г.
  2. Малюшова Е.В*. Гамрекели М.Н. Состояние запыленности рабочих помещений деревообрабатывающих и мебельных предприятий Свердловской области//Международный симпозиум Инженерная экология, Москва, 2009 г.
  3. Малюшова Е.В*. Помыткина Л.Ю. Часовских В.П. Автоматизация аспирационных сетей на деревообрабатывающих предприятиях// Сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи – лесному комплексу России», Екатеринбург, 2010 г.
  4. Малюшова Е.В*. Помыткина Л.Ю. Часовских В.П. Преимущества автоматизации расчета аспирационных сетей, от проекта до внедрения, на деревообрабатывающих предприятиях//Сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи – лесному комплексу России», Екатеринбург, 2010 г.
  5. Малюшова Е.В*. Помыткина Л.Ю. Часовских В.П. Автоматизация аспирационных сетей на деревообрабатывающих предприятиях// Сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи – лесному комплексу России», Екатеринбург, 2010 г.
  6. Басова Е. В., Часовских В. П., Анализ способов очистки внутренних стен циклона от отложений частиц древесной пыли//VI Международный евразийский симпозиум «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века», 2011 г.
  7. Басова Е. В., Часовских В. П., Разработка алгоритма управления процессом вибрационной очистки внутренних стен циклона//VI Международный евразийский симпозиум «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века», 2011 г.

Публикации в журналах рекомендованных ВАК

  1. Басова Е.В. Часовских В.П. «Обоснование, алгоритм и управление процессом очистки внутренних стен циклонов в деревообработке»//Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. №2, Москва, 2012г.
  2. Басова Е.В. Часовских В.П. «Градуировочные характеристики радиоизотопных толщиномеров автоматизированной системы очистки внутренних стен циклона от отложений мелкодисперсной древесной пыли»// Вестник Красноярского государственного аграрного университета. Красноярск, №1,  2012 г. 
  3. Басова Е.В. Часовских В.П. «Контролируемые параметры системы очистки внутренних стен циклона от отложений мелкодисперсной древесной пыли» // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. Красноярск, №3,  2012 г. 
  4. Басова Е.В. Часовских В.П. «Использование радиоизотопных толщиномеров для определения толщины пристеночных отложений на внутренних стенках циклона»//Фундаментальные исследования-М.№12,  2011 г. 
  5. Басова Е.В. Часовских В.П. «Параметры и градуировочные характеристики радиоизотопных толщиномеров в системе очистки от отложений на внутренних стенках циклона» // Фундаментальные исследования - М. №3,  2012 г. 

___________

*-изменение фамилии в связи с регистрацией брака, св-во о заключении брака № II-АИ 559654, от 30.04.2010 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. УГЛТУ, ученому секретарю диссертационного совета.

Подп. в печать 16.04.2012 Объем 1 п.л. Заказ № Тираж 100

Уральский государственный лесотехнический университет,

620100,Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Отдел оперативной полиграфии.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.