автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Моделирование и разработка массоизмерителей с воздушной прослойкой для систем управления производством протекторных заготовок

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛК

на правах рукописи

ШЕЛЯКИНА ИНЭССА НИКОЛАЕВНА

МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МАССОИЗМЕРИТЕЛЕЙ С ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКОЙ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ ПРОТЕКТОРНЫХ ЗАГОТОВОК

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.13.01 - "УПРАВЛЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ"

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИЙ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

ВОРОНЕЖ 1995

Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии. НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук, • академик МАИ,

профессор БИТЮКОВ В. К. ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук, академик

80ЛЧКЕВИЧ Л.И.. кандидат технических наук ' ЧЕРТОВ Е. Д. ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - АООТ "Воронежшина".

Защита состоится 1995 ■ г. . на заседании

диссертационного -совета Д 063.90.02 в Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394000, г. Воронеж, проспект Революции. 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной технологической академии. ■

7,- ' Р / Автореферат разослан "У '" 995 г. ■ ■

Ученый секретарь • -

диссертационного " совета, С^'-У -'

/Р -

кандидат технических наук • / ' ■ Самойлов В. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Тенденции развития современного научно-технического прогресса, направленные на повышение эффективности производства, обусловливают широкую номенклатуру массоизмернтельных устройств, используемых в промышленности по производству изделии из полимерных материалов.

Многообразие устройств подобного рода обусловливает развитую механизацию и автоматизацию производственного технологического процесса. От правильного выбора массоизмернтельных средств в значительной степени зависит не только эффективность производственного учета, но и возможность внедрения новых автоматизированных линий поточного производства. Правильная организация зесового учета позволяет наладить эффективную борьбу с потерями на производстве, увеличить выпуск готовой продукции, обеспечить высококачественное ведете технологического процесса.

Актуальность т'сип. Повышение эффективности современного полимерного производства, в первую очередь, базируется на более полном использовании возможностей автоматизированных линий поточного производства. Объективно существующий разрыз ме::;ду достижениями разработчиков новых видов устройств и способов кассового производства в настоящее время увеличивается. Это обусловлено, главным образом, недостатком фундаментальных исследований в области разработки принципиально новых типов оборудования, позволяющего комплексно реиать вопросы автоматизации технологических процессов с учетом тенденций и особенностей развития современного производства полимерных материалов. 3 тоже время, серьезные предпосылки для комплексной разработки вопросов проектирования и моделирования массоизмернтельных устройств и управления. технологическим процессом в поточном производстве созданы трудами известных ученых: Александровой А.Т., Артоболевским С.И., Балакшиным О.Б., Битюковым В.К.. Бобровым В.П., Волчкевичем Л.И.. Ивановым

- г -

А. л.. Клусовш И. А., Ковалевым Л. К.. Колодежновым В. Н., Маловым А.Н.. Поповым Г. В., Сысоевым В.В., Чертовым Е.Д. и др.

Анализ состояния поточно-заготовительного производства протекторных заготовок в специализированных линиях шинной промышленности показал, что значительное развитие получил принцип взвешивания без остановки объекта взвешивания. Последнее дает значительную экономию времени взвешивания. Однако, эксплуатация традиционных устройств показывает, что они не в полной мере отвечают требованиям современного шинного производства. В этом плане особое место занимают новые транспортные агрегаты, в качестве рабочего элемента которых выступает воздушная несущая прослойка. Применение конвейеров подобного рода позволяет организовать предпосылки к снижению инерционности массоизмерения. уменьшению габаритов, метало- и энергоемкости соответствующего оборудования для реализации данной операции. Однако, сложность современных технических решений, реализующих принцип несущей воздушной прослойки, приводит к тому, что для их научного исследования все шире применяется метод математического моделирования. Актуальность разрабатываемой темы опирается на потребность в перспективных математических моделях, адекватно описывающих гидродинамические процессы в пневмомеханических массоизмерительных устройствах,' а также в проведении целенаправленных исследований процессов, потенциально возможных режимов и ситуаций для последующего проектирования и эксплуатации таких устройств.

Цель работа. Целью исследований является разработка массоиз-! зрительной секции пневмоконвейера с несущей прослойкой для конт-. эльно-нзмерителышх операций в управлении заготовительным произ-дством протекторов.

Методы исследования. Основные задачи работы решались модели-

рованием и анализом моделей с помощью математического аппарата теории газовой смазки, который традиционно используется при рассмотрении дифференциальных уравнений в частных производных. С целью проверки полученных расчетных соотношении, а также учета Факторов, не получивших отражения в теоретических разработках, проведены экспериментальные исследования на специально созданных модулях и макетах.

Научная новизна. Разработаны научно-теоретические положения массоизмерения на несущей прослойке полосовых полимерных материалов в различных режимах и принципиальные схемы, реализующие эти положения.

Разработана математическая модель течения несжимаемого газа в переменных по толщине цилиндрических и плоских несущих прослойках пневмомеханических массоизмерптельных устройств. Определены расходно-перепаднке характеристики массоизмерительнои секции модуля пневмоконвейера и исследовано влияние на них конструктивных параметров секции.

Разработан модуль пневмоконвейера для подачи с одновременным массоизмереннем протекторного полотна на воздушной несущей прослойке.

Предложен подход к выберу конструктивных материалов и пара -метров, а также резтиннх характеристик пневмомеханической массо-измерительной секции на основе исследовании с натурными и имитационными образцами.

Практическая значимость. Созданы конструкции пневмомеханических устройств с воздушной несущей прослойкой для масеонзмеро-ния и одновременного транспортирования полосового протекторного материала. Разработанное устройство позволяет автоматически измерять и контролировать массу погонного мотра протекторного полотна

» по результатам этого контроля проводить управляющую коррекцию работы смежного технологического оборудования поточной линии. Промышленная апробация опытного модуля пневмоконвейера с массоиз-мерительной секцией в условиях АООТ "Воронеясшина" показала его работоспособность, простоту в обслуживании, а также возможность организации экологически чистого производства.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались в работе следующих научных форумов: "Информационные технологии и системы. Технологические задачи механики сплошных сред" (Воронеж. 19Э2); "Информационные технологии и системы" (Воронеж, 1993); "Проектирование, производство и эксплуатация систем гидропневмопривода, гидропневмоавтоматики, гидро-пневмомашин и их компонентов" (Киев, 1993); XXXIII отчетной научной конференции за 1993 год (Воронеж, 1994); IV Всероссийской научной конференции "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (Ярославль, 1994); XXXIV отчетной научной конференции за 1994 год (Воронеж. 1994).

• Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано тринадцать печатных работ, в том числе четыре положительных решения Всероссийского научно-исследовательского института государственной патентной экспертизы.

. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 105 страницах, содержит 28 рисунков и список литературы из 152 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность темы и определены основные управления исследований.

В первой главе проведен обзор литературы и патентных источ-

ников по современному состоянию вопросов моделирования и расчет массоизмерителыюго оборудования для систем управления в поточных линиях полимерного производства.

В настояв1,ее время состояние развития массоизмерительной тех ники полимерного производства характеризуется тем. что наряду с традиционными рычажными весами решение различных проблем взвешивания и дозирования осуществляется на основе применения многочисленных типов преобразователей и индуктивных тензометров, гидравлических силоизмерителей, упругих весовых элементов с тензорезис-торными датчиками, вибрационно-частотных датчиков.

Многообразие конструкций весовых механизмов объясняется тем, что рычажные весы не могут удовлетворить всем жестким требованиям вибрационной инертности, индеферентности силовых элементов к объекту обработки, малоинерционности, а таюке соответствию производственных регламентных норм. Кроме того, в связи с наличием специфических черт заготовительного производства протекторов шинной промышленности важной задачей проектирования современных специализированных линий является снижение числа нежелательных механических контактов объектов обработки с рабочими органами смежных технологических агрегатов. Это вызвано тем, что в пестах необоснованного сопряжения происходит отклонение заданного рабочего ре жима от регламентированных норм.

Традиционно используемые здесь кассоизмерительные системы (рычажные весы, весовые рольганги и т.п.), как правило, эффективны в достаточно узком диапазоне технологических процессов. Последнее обусловлено либо возможным наслоением (налипанием) полимерной композиции на измерительный рабочий элемент, либо его механическим износом.

Полное устранение контакта обрабатываемого изделия с обору-

дованирм такого рода возможно за счет использования массоизмери-тельных систем на воздушной прослойке. Использование воздушной подушки в качестве рабочего элемента в поточных линиях производства полимерных материалов позволяет открыть перспективу совмещения в одном рабочем цикле операций транспортирования, массоизмо рения и управления.

Обобщение материала для исследований позволило сформулиро-вать основные задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели:

- на основе исследований массоизмерительных устройств' обосновать возможность применения и работоспособность пневмомеханических устройств для определения массы в поточном производстве протекторов:

- разработать математическую модель течения несжимаемого га за в смазочно-несущей прослойке массоизмерительной секции модуля пневмоконвейера (в цилиндрической и плоской несущей прослойке). Используя математическую модель и результаты экспериментов на физической модели, исследовать влияние геометрических параметров массоизмерительной секции на расходно-перепелные характеристики пневмомодуля;

- определить предпочтительные конструктивные и технологические характеристики массоизмерительной секции модуля пневмоконвейера на основании полученных аналитических зависимостей с точки зрения чувствительности ее к массе изделия;

- разработать, спроектировать и исследовать принципиально новые технологические массоизмерительные устройства модуля пневмоконвейера. позволяющие повысить эффективность учета массы протекторного полотна;

- подготовить методику инженерного расчета модуля пенвмокон-

войера с нассоизмерительной секцией для одновременного взвешивания и транспортирования полосового полимерного материала;

- провести производственную реализацию, доказать возможность и эффективность применения разработанных моделей и технических решений к конкретным проблемным ситуациям. -

Глава вторая посвящена математическому моделированию динамики воздушной прослойки пневмомеханической роликовой нассоизмерительной системы.

Особенностью разработанной схемы массоизмерения (рис. 1) является переменная величина зазора между цилиндрическими поверхностями по толщине, связанная с эксцентричным расположением силового ролика. Эксцентриситет здесь вызван силами трения качения в области сопряжения ролика с опорной поверхностью изделия при его перемещении. С целью упрощения математического описания реальной картины массоизмерительного процесса примем за основу следующую систему допущений. Предположим, что длина ролика в продольной оси несоизмерима с его диаметром. В таком случае можно пренебречь "концевыми" эффектами в ролике. При этом движение рабочей среды в цилиндрических каналах является плоским (относительно хог). Будем считать, что вращение ролика в цилиндрическом канале не отражается на общей гидродинамической обстановке в нассоизмерительной системе. При этом, исходные геометрические параметры таковы, -что эксцентриситеты ех и е2.малы по сравнению с радиусом ролика и цилиндрического канала (Гех. е2 ] < [И,, Иг ]; 1^/1?, =1). Предположим, что движение рабочей среды в несущих прослойках является медленным ■ в том смысле, что можно пренебречь инерционными членами по сравнению с членами, учитывающими вязкостные силы в уравнениях Навье-Стокса. Кроме того, будем считать, что движение (течение) рабочей среды (вязкой несжимаемой жидкости) в системе установив

z

I'm;, l. Расчетная схема пневмомеханического массонзмеритель-ного устройства.

шееся и изотермическое.

Определение ноля давления и скорости в воздушной прослойке сводится к решению следующей системы дифференциальных уравнений в частных производных:

ЭР

аГ аги(ф) д? аиг аГ

Эгг

1 Эр г Зф 1 . Зи(ф) г Эф

(1)

(2)

(3)

где Р - избыточное давление в воздушной прослойке; ц - коэффициент вязкости воздуха;

U(ф) Ur - составляющие скорости воздуха в цилиндрической прослойке по координатам.

В соответствии с принятым выше допущением (R^/R,=1. r=Rz) от переменной г (R, <r<R, +h(<p)) перейдем к величине, определяющей местную толщину зазора между цилиндрическими поверхностями: i, = R2 - г (О < £ < h(<p)), где г - текущая координата цилиндрического канала, h(ip) - высота воздушной прослойки в цилиндрическом канале. Для определения h(<p) примем расчетную схему, представленную на рис. 2. Здесь h(ip) = R2 - 1. (-1) где 1 определяется из следующих соотношений:

tg Р = ez / вх ■

1 ■ Sin ф - сх

3in Y

1

R.

(г>)

я ж

SilUY * - - Р) ^ -' ф>

('¡1С: г. Расчетная схема геометрических параметров пневмомеханической массоизмерительной систем».

- и -

После преобразований

1 =

2е,-соз2($-з1пф 2(созг(р-ф)+соз2рз1пгф)

у/(-2ех • соэгр• з1пч>)г-4(созг (р-ф)+соз2рз1пгф(е11гсоз2р-Н1гсоз2Р) + --—_

2(созг (Р-ф)+соз2Рз1п2ф)

Движение рабочей среды в плоской несущей прослойке для ветвей А и В в прямоугольной системе координат 102 (рис. 1) может быть описано следующими дифференциальными уравнениями в частных производных:

арА - м а=ид

ах огг

арв агив

Эх = м дгг '

ар* Эг = 0; дЛ,0 дг

зиА Зх = 0; Зх

(7)

(8) (9)

(Ю)

где РА и Рв - избыточное давление в плоской несущей прослойке, соответственно, ветви А и ветви В; иА и ив - скорость воздуха в прослойке, соответственно, ветви А и ветви В.

Сформулировав необходимые граничные условия:

при £ = 0 , 1Дф) = 0; (II)

при £ = Мф) , и(ф) =» 0;

при 2 = 0, иА = 0 и ив - 0; (12)

при при

г =• х = М,

"а = - И,,

О и ив - 0; Р - Р,А:

МЛ)

- 12 -

при х = О Р = О ;

при х = Мг + М,, Р = Р1В; • (14)

при х = 2Мг , Р = О и проведя ряд вычислений и преобразований с учетом малости толщины местного зазора, получим, выражения для определения скорости и давления как в цилиндрических, так и в плоских прослойках ветвей каналов А и В:

I д? ( , \

и(Ч)) „ - . Ьг _ п(|рН . (15)

21?2Д Оф I Г

_ р. а

2)1 М2 - И,

Мх) - — • "•".. ( г2' - | ; •' (16)

1 - Р1

и (Х) = _ . -( 2г _ ] ;

2ц М2 - М, I )

Фо

баАцнг г (}ч>

РА(Ф) = Р0---- )

Ь3 (<р) Ф

17)

(18)

бйя ДЙг [ йф

Рв (ф) = Ро - (19)

Б 1 1г3 (ф> Фо

РА(Х) - Р'А." X : (20)

Иг - И,

р (X) = Р'в [- X + 2Мг| . (21)

Мг - М, I )

Поскольку толщина несущей прослойки 11н и избыточное давление в питающем кармане Р0 неизвестны заранее, исходные системы уравнений (1) + (3). (7) + (10) должны быть дополнены условиями равновесия ролика и контролируемого изделия, а также баланса воздуха в несущих каналах А и В:

о. = оА + ав: (22)

Ьд <Ч>)

ца =-2о| иА(«р)(3^=-2о| иА(Х)б2 ; (23)

О О

Ьв(ф) Ьн

08 = 2б| и„(ф)(н= 2б| ив (x)с1г . (24)

О О

Здесь ЬА <«р) и 1лв (ч>) - толщина несущей прослойки в соответствующих ветвях цилиндрического канала; 11„ - толщина несущей прослойки в плоских прослойках; 20 - ширина в поперечном сечении контролируемого изделия; иА(<р), ив(Ф), иА(х), ив (х) - распределение поля скорости воздуха в цилиндрическом канале и плоских прослойках, соответственно, ветви А и В.

Условия равновесия описываются следующими уравнениями:

Фо

р1а(нг-м,)20 р1в(нг-м1)20 г

— + 2 ■ 2рнг р0 С05ф(1ф ^

+ —

2 2

О

-фо фв

+ 2Шг |рд (ф) С0Эф(Зф + 20Иг |рв (ф) сОБфбф = С„зд.+ Спил.: <й5'

-фа фо

■ -Фо

Йн20Р1А - ^гор^ + 2скг|рА (ф)Б1пфаф -

-Фа

фв

- 1?22Б|Рв (ф)з1пфс!|р + Геи_ = 0; (26)

Фо

Фо "фо . Фв

2-2Ь!?гР0|созфс(ф + (ф)оог^ф 2РР?|рр (ф)сссф<]ф-

0 -фд Фт

-Р1Д(М, + ех)2д - Р,п (М, - е„)21) - I! - ■',„„„ - ' : <27)

11-5 - гг„ -р., - 0. г,?)

Здесь приняты следующие обозначения: GH3fl , 0ЦИЛ. - силы тяжести контролируемого изделия и ролика (цилиндра); Fc„.- сила сцепления поверхности изделия с роликом; N - реакция опоры изделия; б - уравновешивающее плечо в уравнении моментов (28); <рА, Фв< Фо ~ угловые параметры расчетной схемы (см. рис. 2).

Решение системы уравнений (25) т (28) проводим относительно Р0 (давление в измерительном кармане), соответствующего конкретному значению массы изделия. В дальнейшем проводилось численное экспериментирование на ЭВМ.

Группа графиков рис. 3 иллюстрирует зависимость давления Р0 в измерительном кармане от радиуса ролика R, для различных значений геометрического параметра Mt. Здесь графики а, б, в рис. 3 охватывают весь интервал изменения расхода рабочей среды Q в системе.

Анализ представленных графических интерпритаций позволяет констатировать, что увеличение радиуса ролика Rs приводит к монотонному возрастанию давления Р0 в измерительном кармане. Причем исследованный интервал изменения геометрического параметра М, практически качественно и количественно не влияет на исследуемую зависимость. Подобный вывод справедлив для каждого конкретного в значения расхода рабочей среды Q в системе.

Однако, сопоставление графических зависимостей а. б, в рис. 3 показывает, что более высокий порядок величины Р0 характерен для максимального значения расхода Q в исследованном интервале.

Отраженные результаты численных расчетов показывают, что схема, когда R, » R2 при Q -> max наиболее предпочтительна с позиции приборного обеспечения для измерения давления Р0.

Третья глава посвящена конструкторской проработке пневмомеханической массоизмерительной системы, а также экспериментальным

Рис. 3. Влияние- радиуса ролика К, на ;.-м;!чш!/ ич: гI:•.■ "ш л , дзвпшм Р0 в измерители»»» • г. »гаю.

исследованиям на макете массоизмерительной секции. Положения, не нашедшие отражения в теоретической части работы, были освещены в ходе экспериментальных исследований. Принципиальная схема пневмомеханического способа массоизмерения отражена на рис. 4. В ходе макетного моделирования проводились замеры зазора Ь под образцом, давления в измерительной камере Р0, расхода рабочей среды 0.

А- к

Рис. 4. Пневмомеханическое массоизмерительное устройство.

1 - несущая платформа; 2 - камера повышенного давления; 3 - транспортируемое полотно; 4 - питающие карманы; 5 -питающие отверстия; 6 - цилиндрическая камера; 7 - щелевое отверстие; 8 - питающая камера; 9 - пористая перегородка; 10 - отверстие; 11 - измерительное отверстие; 12 -регистрирующий прибор; 13 - ролик.

На рис. 5 представлены обработанные данные зависимости величины прослойки h под образцом от расхода рабочей среды Q для различных значений удельной массы образца шуд Величина толщины прослойки под образцом, ¡сак и следовало ожидать, при каждом конкретном значении удельной массы образца туд. монотонно возрастает с увеличением расхода рабочей среды Q. Такая зависимость более ярко прослеживается в случае, когда Q шах. Кроме того, установлено, как это видно из рис. 6, что повышение расхода рабочей среды Q ведет к росту избыточного давления Р0. Причем, эта тенденция

Рис. 5. Экспериментальная зависимость величины толщины прослойки й под измеряемым образцом от расхода рабочей среды О для различных значений удельной массы туд

0,003 0,011' i.i, 019 ■ 0,027 0, nV(e-M)

Рис. б. Экспериментальная заьи'-имо.ль ¡к-бт^игл'ч Л'&лежм и измерительном кармане Р0 и.;Д иг'Н'-рл.-мач >.с,|л -льм <л расхода ¡забочен среды и для р г; чп'-ших ¡Ч'-нкм ¡. ной массы образна туд

характерна для образца с максимальным значением удельной массы.

Наибольший интерес с позиции приложения разработанной секции представляет полученная зависимость параметра Р0, соответствующего конкретному значению туд. для различных значений расхода рабочей среды.О в системе (рис. 7). Представленная графическая ин-терпритация показывает характер взаимосвязи туд.= шуд.(Р0) для значений исследованного интервала изменения расхода рабочей среды й в системе.

400 ' 1000 ■ 1600 Р0, Па

Рис. 7. Экспериментальные данные влияния изменения удельной массы т»д образца на избыточное давление Р0 для различных значений расхода рабочей среды 0. •

Экспериментальная серия показала, что наиболее перспективна с позиции надежности фиксирования параметра Р0 схема с максимальным значением исследованного интервала расхода 0 в системе. Кроме того, такое значение расхода 0 способствует более надежному функционированию системы в целом (стабилизация толщины воздушной прослойки).

Глава четвертая посвящена практическому использованию результатов исследования. Методика инженерного расчета пневмоконве-йеров с массоизмерительной секцией определяется конкретными условиями их использования. В основу расчета полагаем базовые показатели, представляющие собой геометрические размеры шприцуемого

протекторного полотна и транспортного участка массоизмереция, показатели технологического режима профилирования и т.д.

В пятой главе рассмотрены вопросы проектирования поточной линии производства протекторов на базе пневмоконвейеров, а также представлена технологическая компоновка пневмоконвейерных систем в поточной линии подобного рода. Кроме того, охарактеризованы особенности конструктивного исполнения пневмоконвейера для подачи с одновременным массоизмерекием протекторного полотна на воздушной прослойке (рис. 8) (пол. pea. по заявке 92007540/10(053039) от 28.01.94.').

В ходе производственной апробации в цехе малогабаритных шин АООТ "Воронежшина" полупромышленного образца модуля пневмоконвейера с массонзмернтельной секцией получена технологическая гистограмма идентификации типоразмеров протекторов (рис. 9).

Установлено, что:

- выходные характеристики протекторов, полученных на разработанном модуле пневмоконвейера, в целом соответствуют действующему технологическому регламенту,- модуль пневмоконвейера обеспечивает надежное зависание

протекторных заготовок указанных выше типов на несущей прослойке;

- контрольные испытания протекторных заготовок, полученных на разработанном модуле пневмоконвейера, подтвердили их соответствие спецификации;

- предложенный расход рабочей среды в массоизмеритель-ную секцию является наиболее перспективным с позиции надежности фиксирования параметра Р0 нзм., соответствующего значению массы протектора. Кроме того, такое значение расхода способствует более надежному Функционированию системы в целом (стабилизация толщины воздушной прослойки). Операция массоизмерения, проводимая

. - гона разработанном модуле пневмоконвейера с массоизмерительной секцией. характеризуется практическим отсутствием инерционности. В итоге, разработанное устройство можно рекомендовать в качестве многофункционального транспортного средства в протекторном производстве.

3

Гис. 8. Пневмоконвейер для подачи с одновременным массоизмерением протекторного полотна.

1 - камера повышенного давления; 2 - несущая поверхность; 3 - профилированные плиты; 4 - массоизмерительная секция; 5 - воздушные карманы; 6 - питающие отверстия; 7 - протекторное полотно; 8 - цилиндрическая камера; 9 - щелевое отверстие: 10 - питающая камера; 11 - пористая перегородка: 12 - штуцер; 13 - датчик давления; 14 - регистрирующий прибор: 15 - эвакуационные каналы; '16 - ролик.

5.90-13 3. 50-5В28 -4.00-10 5.00-10 6.70-10 4.50-9 3.50-5В25

Тип протектора

Рис. 9. Технологическая гистограмма идентификации типов протекторов.

О С н О В И Н Е ВЫВОДИ

1. Предложен новый пневмомеханический способ массоизмерения полимерного полотна на воздушной прослойке в динамическом режиме, а такие конструкция массоизмерительного устройства, реализующего данный способ. В качестве силового элемента разработанного устройства используется ролик.

2. Разработан модуль пневмоконвейера для подачи с одновременным массоизмерением протекторного полотна на воздушной несущей прослойке.

3. Разработанная математическая модель позволила аналитически описать картину гидродинамической обстановки перераспределения давления в воздушных прослойках массоизмерительной секции пневмо конвейера.

4. Экспериментальное исследование расходио-перепадных характеристик цилиндрических и плоских воздушных прослоек на экспериментальном модуле пневмоконвейера с массоизмерительной секцией подтвердило соответствие разработанной математической модели реальному физическому процессу.

5. На основе проведенного математического и физического мо делированпя с натурным образцом массоизмерительной секции применительно к производству малогабаритных шин с удельной массой протектора 1,5*6,0 кг/м разработчикам могут быть рекомендованы следующие геометрические параметры и раоходно-перепадные характеристики массоизмерительной секции:

- соотношение радиусов ролика и цилиндрического канала 0.9:

- ширина измерительного кармана 0,01 м;

■- ширина рабочего сегмента цилиндрического канала 0,02 м.

6. Подготовлена методика инженерного рлсч°та пневмоконве-геров с массоизмерительной секцией.

7. Проведенные испытания разработанного модуля пневмоконвс-. ора с массоизмерительной секцией в промышленных условиях произ-

'Лства малогабаритных шин АООТ "Воронежшнна" показали, что вы->дные характеристики протекторов, в целок, соответствуют дейст-юиему технологическому регламенту и спецификации. Сформирован* хнологическля гистограмма идентификации тип-размеров протекто-в широкого спектра малогабаритных шин. Разработанный модуль евмоконвейера обеспечивает надежное зависание протек горних зятево;- тип:-? протркто;' ов для мч.гтабарптчог •> пр^тр^дствп. Г'п •

фиксировано отсутствие вибрации в механической системе "протектор - силовой ролик".

Основные положения диссе^ч.-'н опубликованы в следующих работах:

1. Биткжов В. К.. Колодезшов В. Н., Сырицын Л. М.. Шелякина И.П. Устройство для взвешивания ленточного материала // Положительное решение по заявке !1 92007540/10(053039) от 23.01.91.

2. Биткжов В. К., Колодешов В. Н.. Сирицын Л.М.. Шелякина H.H. Устройство для взвешивания ленточного материала // Положительное решение по заявке !i 92007541/10(053010) от 3.02.94.

3. Битюков В. К., Колодекнов В. П., Сырицын Л.!.!., Шелякина H.H. Устройство для взвешивания ленточного материала // Положительное решение по заявке ft 93016212/10(015952) от 26.07.91.

4. Битюков В.К., Колодешов В.Н., Сирицын Л.М., • Шелякина H.H. Устройство для изготовления ленточного полимерного полотна // Положительное решение по заявке JJ 93010084/10(039666) от 20.10.91.

5. Битюков В.К., Сырицын Л.М., Шелякина И.Н. Весоизмерение ленточного материала на воздушной подушке // Тез. докл.' конф. "Информационные технологии и системы. Технологические задачи механики сплошных сред ", 21-26 дек. 1992 г: - Воронеж, 1992. -С.21.

6. Битюков В.К., Сырицын Л.П., Шелякина H.H. Расчет пневмомеханической системы контроля массы изделия // Тез. докл. XXXIII отчетной научной конф. за 1993 год.- Воронеж, технол. ин-т. Воронеж. 1994.- С. 36.

7. Битюков В.К., Сырицын Л.И,, Шелякина H.H. Результаты численного экспериментирования с математической моделью // Тез.

докл. XXXIV отчетной научной конф. за 1994 год. - Воронеж, госуд. технол. академия. Воронеж. 1994,- С. 21.

8. Битюков В.К.. Шелякина И.Н. Аналитический расчет параметров пневмомеханической системы с несущей прослойкой // Теоретические основы проектирования аэродинамических систем оборудования автоматизированных производств. Вузовский сборник трудов.- Ы.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1993 г.- С.13.

9. Сырицын Л.М., Шелякина И.Н. Пневмоавтоматическая измерительная система // Тез. докл. конф. "Проектирование, производство и эксплуатация систем гидропневмопривода, гидропневмоавтоматики, гидропневмомашин и их компонентов", 1-2 июня 1993 г. - Киев,

1993. - С. 41.

10. Сырицын Л.М., Шелякина И.Н., ПодоскинА.С. Современное . состояние вопросов проектирования и расчета весоизмерительного

оборудования в поточных линиях полимерного производства / Воронеж. технол. ин-т.- Воронеж, 1993,- 42 е. - Библиогр.: 95 назв.-Деп. в ЦНИИТЭнефтехим, и 8, 1993.

11. Сырицын Л.М.. Шелякина И.Н. Расчет геометрических параметров и расходно-перепадных характеристик пневмомеханической.роликовой весоизмерительной системы / Воронеж, технол. ин-т.- Воронеж, 1994,- 14 е. - Библиогр.: 6 назв.- Деп. ЦНИИТЭнефтехим, N 6,

1994.

12. Шелякина И.Н. К вопросу расчета пневмовесоизмерительной системы на воздушной подушке // Тез. докл. конф. "Информационные

•зхнологии и системы", 26-29 окт. 1993 г. - Воронеж, 1993.- С.98.

13. Шелякина И.Н. К расчету весопреобразующей пневмомехани-":Ской системы // Тез. докл. IV Всероссийской научной конференции 'лнамика процессов и аппаратов химической технологии", 18-19 -т. 1994 г.- Ярославль. 1594. - С. 52. СС^б