автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка методов и средств проектирования механизмов, машин. агрегатов прядильного производства на основе имитационного моделирования

#

На правах рукописи

\

ВЛАСОВ Евгений Иванович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ, МАШИН, АГРЕГАТОВ ПРЯДИЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.02.13 — Машины и агрегаты

легкой промышленности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена в -Ивановской государственной текстильной академии.

Научный консультант —

заслуженный деятель науки и техники РФ, член-корреспондент РИАЛ, доктор технических наук, профессор Расторгуев А. К.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Поляков В. К.,

доктор технических наук, профессор Кузнецов Г. К.,

доктор технических наук, профессор Фролов В. Д.

Ведущая организация —

Ивановский научно-исследовательский текстильный институт (ИвНИТИ).

Защита состоится 24 ноября 1998 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 063.67.02 при Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна (г. Санкт-Петербург, 191186, ул. Большая Морская, 18, ауд. 241).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « 10.

»

г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

НИКИТИНА Л. н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальностьпроблемы. Принятая в 1992 г. межвузовская научно-техническая программа "Текстиль России" внесла определенный вклад в развитие техники и технологии текстильной промышленности страны, акшвно способствовала развитию данной отрасли науки и техники ■ полном соответствии с мировыми тенденциями, созданию и освоению серийного производства систем высокоэффективного технологического оборудования для легкой промышленности, подготовке научных кадров в высших учебных заведениях страны.

В программу составной частью включены международные научные исследования. Так, в частности, реализуется проект "Разработка техники и технологии аэродинамического метода производства нетканых материалов" в содружестве с Монгольским техническим университетом. Совместно с текстильным центром хлопка и одежды (Италия), Либерецким техническим университетом (Чехия), Лодзинским текстильным университетом (Польша), научно-исследовательским текстильным институтом (Дзнкендорф, Германия) утверждена работа по проектированию свойств хлопчатобумажной пряжи, вырабатываемой пневмомеханическим прядильным оборудованием, которая включена в европейскую программу "KOPERNICUS".

Ведущими научно-исследовательскими центрами, проектно-конструкторскими организациями России МГТА, СПГУТД, ИГТА, КГТУ, ЦНИХБИ, ЦНИИКА, ИвНИТИ, АО "Кардотекс", НПО "Пензтекмаш" и зарубежными фирмами, такими, как "Rieter"(UjBeftuapifH), "Marzoli", "Savio", "Bonina" (Италия), "Murata", "Нага", "Toyota" (Япония), "Irutzschler", "Ziiiser", "Schlafhorst", "Schubert and Salzer", "Hergeth" (Германия), "Elitex" (Чехия), "Platt-Sakko-Lowell", "Сгокго11"(Великобритания), "Hollinswoyrt" (США) и рядом других внесен существенный вклад в теорию и практику проектирования совершенных текстильных машин, в создание агрегатов и поточных линий, в реализацию устройств автоматики я систем управления технологическими процессами.

Анализ информации по технологиям и оборудованию, представленной в литературе, на выставках 1ТМА, Инлегмаш, показал, что развитее текстиля в 90-е годы осуществляется в следующих направлениях:

- разработка оптимальных технологических процессов и конструкций механизмов, машин, агрегатов для текстильного производства;

- создание автоматизированных систем оптимизации смесей и про-гктирование свойств пряжи;

- проектирование малоотходных ресурсосберегающих технологий и оборудования прядильного производства;

- разработка аэродинамических методов производства нетканых материалов;

- агрегатирование оборудования с созданием непрерывных систем питания, рыхления, очистки и смешения волокна, а также создание робо-гогехннческих комплексов, объединяющих отдельные переходы в прядении;

- повышение степени автоматизации машин за счет широкого использования средств контроля качества, систем автоматического управления дня текстильной и машиностроительных отраслей на базе микропроцессорной техники, вновь разрабатываемых технологий и оборудования.

За последнее десятилетие отечественная промышленность и зарубежные фирмы разработали и внедрили целый ряд разрыхлительно-очистительных агрегатов и прядильных поточных линий, предназначенных как для обработки хлопка, льна, шерсти, искусственных, синтетических волокон, так и различных смесей из них. Были разработаны агрегаты и поточные линии с низкой, повышенной и высокой эффективностью очистки. Кипорыхлигели с нижним отбором волокна АГ1К-250-2(3), РКА-1(2) вытесняются кипорыхлителями с верхним отбором волокна АП-18, АП-40, Blendomat (Германия), Marzoli (Италия), Fiber Controls (США). Вместе с тем до сих пор остается нерешенной сложнейш;, i задача по обеспечению стабилизации питания машин, находящихся с ними в одной поточной линии. По-прежнему встает вопрос о построении -системы стабилизации производительности, обеспечении качественного рыхления исходного волокна из кип, точностных показателях регулирования, об использовании технической диагностики, об оценке влияния автоматизации на технологические параметры.

Необходимым являсчся создание системы сбора и централизованного контроля исходной информации, а также автоматизация транспортировки, заправки и съема наработанного полуфабриката. Эю в свою очередь требует разработки и создання робототехпических комплексов, которые позволили бы спроектировать автоматизированные технологические комплексы (АТК) для прядильного производства.

Целью работы является разработка методов и средств проектирования механизмов, машин, теоретическое обоснование структуры текстильного АТК, а также прогнозирование конструкций агрегатов, систем стоматического контроля и управления, обеспечивающих улучшение качества выпускаемой продукции.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Провести обзор оборудования и определить тенденции развития агретировашш тексгильныч машин в хлопкопрядильном производстве, а

также проблемы проектирования автоматизированных технологических комплексов. ■■

2. Исследовать методы контроля, математической идентификации и проектирования отдельных текстильных переходов, а также установите области оптимального использования средств локальной автоматики для стабилизации работы прядильного оборудования.

3. Создать методики временного, частотного и волнового анализа текстильных технологических процессов с целью их использования в алгоритмах управления прядильного производства, прогнозирования конструкций машин и структур агрегатов.

4. Идентифицировать технологический процесс формирования пряжи. На основе декомпозиции хлопкопрядильных поточных линий получить математические модели отдельных переходов текстильного производства. Провес™ прогнозирование параметров оборудования и анализ качества волокнистого продукта на сортировочио-разрыхлительном, трепальном, чес&тьно-ленточном и прядильном переходах.

5. Исследовать средства отбора первичной информации в прядильном производстве. Разработать теоретические основы построения датчиков, измерительных преобразователей для линейной плотности настила, ленты, а также для контроля качества пряжи на прядильных и прядильно-крутильных переходах.

6. Разработать, аналитически и экспериментально исследовать, защитить патентами и внедрить в промышленных условиях следующие средства отбора первичной информации и локальные регуляторы: датчики расхода волокна, датчики линейной плотности настила (холста), регуляторы развеса настала (холста) на выходе бункерных питателей, датчики линейной плотности ленты, регуляторы линейной плотности ленты, преобразователи информации об обрывности в прядильных, прядильно-крутильных технологических переходах, системы оптимального управления технологическими процессами в функции обрывности в прядении, регуляторы производительности и алгоритмического обеспечения для автоматизированных систем управления технологического процесса (АСУ ТП) хлопкопрядения.

7. Используя многопроцессорный принцип построения, разработать АСУ ТП в прядильном производстве на основе регламента, минимальной себестоимости получаемого продукта, наилучшего качества и максимальной производительности.

Внедрить основные результаты исследовании в производство и учебный процесс.

Основные методы исследований. Методической и теоретической основой диссертации явились научные труды по технике и технологии прядения, по теории математического моделирования, !го

теории проектирования первичных измерительных преобразователей и систем автоматического управления.

Постановка, проведение экспериментов и обработка их результатов проводились с использованием методов статистического, дисперсионного, регрессионного и спектрального анализов.

Разработка и исследование новых принципов управления машинами, агрегатами осуществлялись на основе операционного исчисления, структурных и частотных методов исследования применительно к непрерывным и дискретным системам, использовались методы прямого решения и математического моделирования линейных, нелинейных и трансцендентных уравнений.

Работа выполнена на основе широкого использования имитационного моделирования сложных динамических объектов, метамоделирова-ния, а также проведения вычислительных экспериментов на ЭНМ с использованием пакетов прикладных программ.

Достоверность теоретических положений подтверждается результатами экспериментальных исследований на серийном технологическом оборудовании.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны методы и средства проектирования механизмов, машин, агрегатов прядильного производства на основе имитационного моделирования, необходимые для построения техноло1 ических комплексов в хлопкопрядении.

2. Используя декомпозиционный метод, получены адекватные математические модели машин и технологических переходов хлопкопрядильных линий, учитывающие способы стабилизации подачи волокнистого продукта при бункерном питании и регулирования линейной плотности волокнистого продукта.

3. Разработаны алгоритмы и программы для моделирования оптимальных условий работы механизмов подачи волокна к трепальным машинам, питания группы чесальных машин, управления процессом чесания и вытяжкой.

4. Получены методики временного, частотного и волновою анализа работы технологического оборудования, позволяющие использовать их в алгоритмах управления прядильного производства, при прогнозировании конструкций машин и структур агрегатов.

5. Разработаны и созданы: датчики расхода волокна, линейной плотности настила, линейной плотности ленты, преобразователи информации об обрывности прямей в прядильных, прядильно-крутильных технологических переходах.

6. Разработана система для оптимального управления технологическим оборудованием в прядении в зависимости от качества полуфабриката, регуляторы производительности рабочих органов питания машин.

7. Получены параметрические зависимости, позволяющие провести анализ эффективности работы сложного оборудования, прогнозирование конструкций машин и структур агрегатов.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Теоретические исследования по проектированию механизмов, машин, агрегатов и АТК прядильного производства на основе имитационного моделирования.

2. Идентификация и математические модели отдельных переходов текстильного производства с методами прогнозирования качества волокнистого продукта на сортировочно-разрыхлительном, трепальном, че-сально-ленточном и прядильном переходах АТК.

3. Результаты экспериментально-теоретических исследований показателей точности (верификация) имитационных моделей при прогнозировании конструкций машин и структур агрегатов прядильного производства.

4. Результаты экспериментально-теоретических исследований средств отбора первичной информации: датчика расхода волокна, датчика линейной плотности настила (холста), датчика линейной плотности ленты, преобразователей информации об обрывности в прядилыго-крутильных технологических переходах.

5. Система оптимального управления оборудованием со стохастическим технологическим процессом и алгоритмическое обеспечение локальных АСУ ТП хлопкопрядения.

6. Результаты экспериментально-теоретических исследований локальных регуляторов: регулятора развеса настила (холста) на выходе бункерных питателен, регуляторов линейной плотности ленты.

7. Результаты лабораторных и промышленных испытаний приборов измерения линейной плотности волокнистого продукта, гиперболического исполнительного механизма линейной плотности ленты, механизмов регулирования волокнистых полуфабрикатов прядильного оборудования,

В результате решена научно-техническая проблема, имеющая важное народно-хозяйственное значение, - разработан подход к созданию АТК в прядении, повышено качество проектирования механизмов, машин, агрегатов прядильного производства с высокими эксплуатационными показателями, не уступающими зарубежным аналогам.

Имитационное моделирование, экспернментально-теорет ическое исследование приборов, механизмов, устройств агрегирования машин и управления агрегатами прядильного производства позволяют решить про-

s

блемы, связанные с построением поточных линий и технологических комплексов прядения.

Концептуальное программирование на базе имитационных детерминированных и статистических моделей дает возможность: выполнить структурное и параметрическое проектирование машин, агрегатов, систем управления ими с целью повышения качества волокнистого продукта, сократить время проектирования, а гакже научно обоснован пути совершенствования текстильного оборудования.

Практическая ценность. Работа доведена до практической реализации методов и средств проектирования конструкции устройств для технологического процесса хлопкопрядения от кипы до пряжи. Даны рекомендации по настройке машин и структуре агрегатов, позволяющие уменьшить неровногу выходного продукта и снизить обрывность в прядении, повысить качество пряжи.

1. Разработаны и доведены до конструктивного исполнения устройства для стабилизации производительности отдельных переходов хлопкопрядильного производства (положительное решение на выдачу naieura РФ по заявке № 96100186 Кл. D 01 Н 5/42 и патент № 2038437).

2. Разработанные математические модели переходов АТК, методики временного, часгогною и волновою анализа технологических процессов позволяют использовать их в алгоритмах управления прядильного производства, прогнозировании конструкций машин, структур агрегатов.

3. Разработаны робототехническне средства АТК прядильного производства на базе электромеханических роботов для автомаптзации доставки сырья, съема, заправки и межоперацпонной транспортировки 'полуфабрикатов (патент № 1382885).

4. Созданы и защищены патентами следующие средства отбора первичной информации: датчик линейной плотности настила, датчик линейной плотности ленгы, преобразователи информации об обрывности в прядильных, нряднлыю-кругильиых технологических переходах (патенты № 2038437, № 1 175845 и авторские свидетельства № 745974, № 672238, №461186).

5. Разработана и доведена до констру ктивною уровня схемотехника на основе электронных устройств для задач сбора информации с датчиков и управления исполнительными органами, аналогоио-цифровых преобразователей и датчиков медленно изменяющихся cm чалов. Создана в виде опытно-конструкторской разработки система централизованного сбора информации с датчиков на основе микропроцессорных устройств для машин, совместимых с ШМ

6. Результаты диссертации внедрены в учебный процесс и используются в курсах "Моделирование систем управления", "Проектирование

систем автоматизации", "Автоматизация технологических процессов и производств", а также в курсовом и дипломном проектировании ИГТА.

Реализация работы. Исследования проводились и результаты внедрены на следующих предприятиях:

- Орловском заводе "Химтекстильмаш" (1975 г.);

- Судогодском заводе стекловолокна Владимирской области (1976-1977 гг.):

- Парановичском хлопчатобумажном комбинате (1977-1978 гг.);

- Рижском производственном хлопчатобумажном объединении "Ри-гас мануфактура" (1978 г.);

- Крюковском опытном заводе стекловолокна Московской области (¡1981-1984 гг.);

- Ивановском заводе чесальных машин (1988 г.);

- Ивановском меланжевом комбинате имени К.И.Фролова (1990 г.).

Акты о внедрении и справки об экономическом эффекте приведены

в приложении диссертации.

Апробация работы. Материапы по теме диссертации докладывались и получили одобрение на итоговых научно-технических конференциях в Ивановском текстильном институте имени М.В. Фрунзе в 1970-1993 гг.; на семинаре "Усовершенствование техники и технологии ткацкого производства" (Республиканский дом экономической и научно-технической пропаганды, Киев, сентябрь 1975 г.); на Всесоюзной конференции "Основные направления в развитии оборудования для хлопкопрядения" (Пензенский дом научно-технической пропаганды, НПО "Пен-зтекмаш", апрель 1984 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "Робототехнические системы в текстильной и легкой промышленности" (Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности, ноябрь 1984 г.); на м ежре с п убл к кл и с ко « научной конференции "Разработка высокоэффективных технологических процессов и оборудования, систем управления и автоматизированного проектирования в текстильной промышленности" (Московский текстильный институт, апрель 1986 г.); на IV Всероссийской научной конференции "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (Ярославский государственный технический университет, октябрь 1994 г.); на международных научно-технических конференциях в Ивановской государственной текстильной академии "Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности" в 1994-1995 гг.; на международных научно-технических конференциях в Ивановской государственной текстильной академии "Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве" в 1996-1997 гг.

Материалы по теме диссертации демонстрировались трижды (в 1974, 1986 и 1990 гг.) на ВДНХ СССР и отмечены двумя бронзовыми медалями, а также на выставке в ИГТА "Текстиль России" (Иваново, 1995г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 93 печатные работы, из которых в центральных журналах -21, монографий - 1, в межвузовских сборниках научных трудов - 6, тезисах международных, всесоюзных и республиканских конференций - 30. По материалам проведенных исследований получено 10 патентов и авторских свидетельств на изобретения.

Зарегистрировано 16 отчетов о научно-исследовательских работах.

Структура и объём работы. Диссертация представлена в виде основной части на 338 страницах машинописного текста и приложений на 63 страницах. Общий объем диссертации, включая 111 рисунков, алгоритмов, гистограмм и графиков, составляет401 страницу.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, 6 приложений и списка использованной литературы из 135 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РЛ1ЮТЫ

Во введении обоснована актуальность проведения исследований по решению сформулированной проблемы. Определены цели работы и методы исследований. Дана характеристика научной новизны, практическая значимость и пути реализации результатов рабогы.

В первой главе рассмотрено развитие конструкций кинорыхлителей с нижним и верхним способами отбора. Создание на их базе автоматизированных разрыхлительно-грепальных агрегатов не решает проблему оптимального сопряжения технолог ических машин поточных линий прядения, и методы разработки их не нашли своего оконча1ельною решения. По-прежнему встает вопрос о конструктивном исполнении и сопряжении мацшн, о построении системы стабилизации производительности, обеспечении качественного рыхления исходного волокна из кип, о точности и повышении быстродействия регулирования, об использовании технической диагностики, о комплексной оценке построения линий и влиянии каждой из машин в них на технологические параметры пряжи.

Исходя из вышеизложенного, требуют своего решения задачи разработки датчиков и измерителей показателей потоков волокна в пневмопроводах, преобразователей и регуляторов неровноты, цифровых устройств контроля информации, которые необходимы для создания комплексов локальною микропроцессорного управления и АСУ ТП прядения. Для этого прежде вссго необходимым является создание системы сбора и централизованного контроля исходной информации.

Следующей проблемой совершенствования поточных линий- является автоматизация транспортировки, заправки и съема наработанного полуфабриката. Она вызывает необходимость разработки и создания робото-технических комплексов, которые позволили бы спроектировать автоматизированные технологические комплексы для прядильного производства.

Для решения вопросов создания системы оптимального управления поточных линий и АТК в целом требуется идентифицировать технологический процесс рыхления, очистки и формирования пряжи. На основе декомпозиции хлопкопрядильных линий возможно получить математические модели отдельных переходов текстильного производства, провести анализ конструктивных параметров и сопряжение машин, а также прогнозирование качества волокнистого продукта на сортировочно-разрыхлителыюм, трепальном, чесштьно-ленточном и прядильном переходах поточных линий и АТК.

Становится ясным, что невозможно стабилизировать технологический процесс прядения без систематизации, без оценки влияния локальных автоматических систем управления на технологический процесс от кипы до пряжи.

Вторая глава содержит разработку методов и средств проектирования нестандартных устройств отбора информации прядильного оборудования.

Развитое устройств автоматического контроля и регулирования ТП в настоящее время характеризуется высоким уровнем применения в них цифровых и частотных методов обработки информации. В главе даны теоретические основы и расчетные соотношения частотных методов контроля массы текстильного продукта, линейной плотности настила, ленты, а также целости пряжи.

На базе частотных методов разработаны и выполнены принципиальные электрические схемы измерителей с выходом сигнала на тиристор-ные приводы системы питания поточных линий и отдельных машин в прядении.

При этом были выполнены физические модели датчиков и опытные образцы приборов для контроля параметров технологических процессов прядильного производства, позволившие установить достоверность иол ученных результатов и степень их точности.

Разработанные измерители предназначены для оперативного контроля и обеспечивают точность измерения в пределах 1%, что соответствует показателям зарубежных образцов подобных приборов и требованиям к параметрам текстильной технологии.

С развитием вычислительной техники появились возможности создания систем автоматизированного проектирования (САПР). Ускоренными темпами стали развиваться программно-техшгческие средства, ориеншро-

вшшые на организацию коллективной деятельности проектировщиков различного профиля (расчетчиков, конструкторов, технологов).

Проектирование подобных технических изделий, в том числе и измерительных преобразователей, разбито на три крупных этапа проектирования: структурно-параметрическое проектирование; функционально-параметрическое проектирование и конструкторско-технологическое проектирование.

Различные виды преобразователей, применяемые в прядении и описанные в главе 2, могут быть рассмотрены в постановке задач проектирования по каждому из направлений. Математические модели представлены в форме, удобной для реализации на ЭВМ, и их можно назвать цифровыми моделями. Созданные модели позволили разработать и привести в приложении программы, дающие возможность получить основные параметрические характеристики преобразователей в задаваемых пользователем интервалах входных параметров. Полученные алгоритмы могут являться исходной информацией для расчетов и последующих этапов проектирования.

При конструкторско-технологической прорабшке преобразователя, как правило, возможны несколько альтернативных вариантов. В этом случае все эти варианты детализируются до тех пор, пока путем сравнительною анализа не будет выбран конечный вариант.

Таким образом, в настоящей главе созданы основы теории разработки конкурентоспособных механизмов и устройств контроля продукта для прядильного технологического оборудования.

Третья глава посвящена развитию временного, частотного и волнового анализа прядильного технолот ического процесса методами имитационного моделирования.

Специфика текстильной технологии и машиностроения для нее определяется свойствами обрабатываемых волокнистых продуктов, которые представляются в моделях детерминированными и случайными функциями. Практика использования и создания машин дли подобных технологических процессов связана с применением нелинейных, дискретных звеньев, а также динамических блоков с распределенными параметрами. Оценка качества продукций стохастических систем может быть осуществлена путем применения имитационного моделирования с вычислением функционалов или посредством спектрального анализа отклика системы на возмущение.

Методология формирования концептуальных моделей, предложенная в работе, включает в себя характерные эшпы математического моделирования динамических систем и кодирование структурной схемы с помощью операторов проблемно-ориентированною языка. При этом система, представленная в виде функциональной схемы, приводится к блок-

схеме с требуемой степенью детализации с указанием передаточных функций отдельных элементов н связи между ними. На этом этане требуется проведение экспериментальных и аналитических изысканий с целью определения вида передаточных функций и их параметров. Переход от концептуальной модели к программе завершается с учетом идентификаторов переменных структурной схемы. При достаточных навыках, в случае несложных задач, переход к концептуальной программе может быть осуществлен меньшим числом переходов.

Имитационное моделирование статистических объектов и технологических процессов требует проведения верификации - одной из сложнейших задач в моделировании. В работе были выполнены эксперименты на ряде объектов и имитационных статистических моделях (ИСМ) прядильного производства. Полученная близость результатов говорит о достоверности ИСМ и свидетельствует о возможности использования подобных методов в проектировании и анализе работы машин и агрегатов текстильной отрасти.

Введение в программу временного анализа динамической модели, представленной на проблемно-ориентированном языке дополнительного программного файла обработки данных на алгоритмическом языке, позволит оценить качество выравнивающей способности текстильного оборудования. Алгоритм вычисления' градиента внешней иеровнош представлен на рис. I.

В ряде случаев верификации возникает потребность в методологии, позволяющей исследовать нелинейные динамические модели с проведением волнового анализа текстильною продукта на основе имитационного моделирования. Для обработки табулированных данных имитационных временных характеристик, которые выводятся на диск памяти ЭВМ, предлагается использовать алгоритм, изображенный на рис.2.

Таким образом, следует отметить, что предложенная методология анализа и прогнозирования структуры машин и агрегатов прядильного производства на основе концептуального программирования с применением программных файлов обработки данных является мощным универсальным средством решения задач динамики и верификации ИСМ и продолжает развиваться и совершенствоваться путем сокращения машинного времени выполнения вычислительных экспериментов. Вновь разрабатываемые символьно-числовые методы с интерпретирующими подсистемами позволяют повысить быстродействие вычислений более чем на порядок, даже при постоянном использовании определенных аппаратных средств.

Рис.1. Алгоритм вычисления градиента внешней неровногы волокнистого продукта

1Г

Рис. 2. Алгоритм волнового анализа текстильного продукта с использованием имитационного моделирования

Четвертая глава посвящена идентификации и разработке математических моделей основных переходов прядильного технологического комплекса. С этой целью идентифицирован технологический процесс формирования хлопчатобумажной пряжи.

На основе декомпозиции прядильных поточных линий получены математические модели отдельных переходов прядильного производства.

Имитационная модель стабилизации питания машин сортировоч-но-очистительного перехода содержит модель адаптивного управления кипоразборщиком в стационарном режиме, модели конденсоров с непрерывным законом управления стабилизации потока волокна, модели смесителя непрерывного действия, наклонного очистителя и чистителя осевого. В модели учтены инерционные свойства измершслыюю преобразователя вертикального переметения барабанов и исполнительных механизмов автоматического питателя, а также коррекция скорости выпускных валов одно емкостных бункеров. В качестве выходною параметра принимаем линейную плотность потока волокна со второго быстроходного конденсора или поток волокна на выходе сортировочио-очистительного агрегата.

Далее выполнена имитационная модель агрегативной системы трепания с релейным управлением, позволяющая исследовать работу трепального перехода при стохастическом возмущении, на которое накладываем гармоническое воздействие.

Машинный эксперимент, проведенный на ППЭВМ для номинальной скорости работы агрегата, позволил получить временные зависимости подачи волокна, уровня наполнения бункера волокном, работы релейного 'регулятора, подачи волокна в бункер трепальной машины и линейной плотности настила на выходе трепальной машины при включении поточной линии с релейным регулятором в работу с пустым бункером (рис.3, а).

В случае, если управление плотностью настила волокна на выходе бункера ведется электромеханическим регуляшром, то машинный эксперимент, проводимый на ЭВМ, позволяет получить аналогичные временные зависимости при включении поточной линии с непрерывным регулятором в работу с пустым бункером (рис.3, б).

Аналогично выполнены идентификация н исследование для агрегативной системы пневмоиитания волокном группы чесальных машин. !На основе макроблока чесальной машины и модели регулятора была создана метамодель питания группы машин в поточной линии, которая позволила исследовать систему при наличии стохастического возмущения на входе и отрицательной обратной связи по заполнению последнего бункера в линии. Исследования выполнены для случаев как релейного, гак и непрерывного управления.

Рис. 3. Временные графики зависимости подачи волокна на трепальном переходе

Таким образом, в диссертации указанными выше методами был разработан и обоснован принцип непрерывного управления агрегативных систем в прядильном технологическом процессе с применением типовых и комбинированных законов управления.

С помощью разработанной программы на основании имитационной модели чесальной машины и вышеописанного алгоритма (см. рис.2) произведён спектральный анализ линейной плотности ленты, полученной на выходе чесальной машины типа ЧМ-50. Спектральный анализ системы для нелинейной модели чесальной машины представлен в виде гистограммы (рис.4). Отклонение амплитуды А (ы) в предложенном машинном методе частотного анализа не превышает 5 % or данных в эксперименте, полученных на USTER TESTER II-B .

Z

6,6&

а, 28

Um

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Рис. 4. Гистограмма волновой характеристики

Предложенные методы частотного и волнового машинного анализа нелинейных имитационных моделей существенно повышают точность при проектировании текстильного оборудования и дают возможность прогно-. зировать частотно-волновые свойства как объекта, так и системы управления агрегатов в целом.

Для оценки существующих и предлагаемых комбинированных систем управления ЛП ленты в работе проведен анализ кривых градиентов внешней неровноты волокнистого продукта в переходном режиме следующих систем регулирования ЛП ленты: на чесальной машине ДК-760 фирмы "ТгисЫег" и на чесальной машине типа ЧМ-50.

При анализе системы на чесальной машине ДК-760 фирмы "ТгисЫег" по градиенту внешней неровноты была получена кривая зависимости коэффициента вариации С„ (%) от длины отрезка Ь (м) волокнистого продукта, максимальное значение этой кривой составляет 2,75 %, а минимальное значение градиента составляет 0,6%, что считается достаточным и соответствует требованию к качеству ленты.

Градиенты внешней неровноты волокнистого продукта при существующем управлении технологическим процессом представлены в виде графиков (рис.5), полученных в результате.машинного и технологического экспериментов, которые позволили провести верификацию статистических моделей для чесальной машины ДК-760 фирмы "ТгисЫег".

1 - для машин типа ЧМ-50 с регулятором на входе;

2 - для машин типа DK-760 без регулятора ЛГС ленты;

3 - для машин типа DK-760 при установке CCD;

4 - для машин типа DK-760 с регулятором CCD+CFD;

5 - для машин типа ЧМ-50 с комбинированной САУЛП ленты с ИМ

?<П РЫХОЛС

При анализе работы системы на чесальной машине ЧМ-50 с регулятором на входе но градиенту внешней неровноты была получена кривая зависимости, которая имеет максимальное значение 3,0%, а минимальное значение градиента внешней неровноты составляет 0,9%, что считается вполне допустимым.

При синтезе и машинном анализе системы управления для чесальной машины ЧМ-50 с ИМ на выходе по градиенту внешней неровноты была получена кривая Су = f (L). Максимальное значение этой кривой составляет 1,05%, а минимальное - 0,3%. Это свидетельствует о возможности получения чесальной ленты лучшего качества по сравнению с лентой, которая вырабатывается на чесальной машине ДК-760, даже при установке систем регулирования Correctorcard (CCD) и Correctorleed (CFD). При сравнительном анализе полученных результатов можно убедиться, как влияет наличие быстродействующею ИМ на выходе чесальной машины ЧМ-50 на качество чесальной ленты.

Если значения коэффициентов C\(L) вариации для одних и тех же отрезков L различаются более чем в два раза, можно считать, что регулятор в соответствующем режиме на данной длине волн эффективно выравнивает волокнистый продукт и ею эксплуатация на чесальной машине целесообразна. Причем наиболее жестким режимом, характеризующим качество работы регулятора, является переходный режим работы, то есть когда время анализа на ЭВМ соответствует времени переходного процесса.

Вместе с тем показана принципиальная возможность построения систем оптимального управления пневмопрядения и поточных линий в целом при использовании функциональных математических моделей техно-•логических процессов. Полученные количественные соотношения позволяют провести анализ эффективности сложного оборудования, прогнозирование конструкций машин и структур atpeiaioB.

В пятой главе выполнена разработка и проведено исследование устройств стабилизации и агрегирования TJI прядильного производства на базе вышерассмотренных методов и средств.

Повышение стабильности питания и точности регулирования подачи волокнистого продукта в прядильном производстве достигается тем, что разработаны и апробированы устройства стабилизации линейной плотности настила, питающего текстильные машины. Полученные результаты свидетельствуют, что при установке непрерывного регулятора настила с дцэлькометричееким датчиком нижнего слоя волокна на чесальную машину качество ленты повышается в несколько раз (рис.6).

Предлагаемая многоконгурпая система управления стабилизации однотрубного пневмопнтания текстильных машин обеспечивает управление но алгоритму стохастической аппроксимации или но непрерывному

пропорционально-дифференциальному закону регулирования. Измерение линейной плотности настила на входе каждой из текстильных машин осуществляется в системе диэлькометрическими датчиками Iточности волокна, установленными в нижней части бункеров параллельно выпускным валам питателя.

Рис.6. Конструктивное исполнение прямоточного бункера с непрерывным регулятором настила волокна

Дня доказательства технического результата был изготовлен экспериментальный образец системы стабилизации волокнистого продукта с бункерным однотрубным пневмопиганием для прядильной поточной линии, который испытан в лабораторных и производственных условиях. Испытания позволили подтвердить работоспособность контуров управления, установить параметры оптимальной настройки регуляторов с типовым законом управления и подтвердили, что установка предложенной системы стабилизации в поточной линии снижает градиент внешней неровноты чесальной ленты на 5-метровых отрезках в 2...3 раза.

Таким образом, предлагаемая система питания волокном технологических машин с бункерными питателями обеспечивает стабильность подачи волокнистого продукта к рабочим органам машин независимо от

их производительности, а также повышает точность регулирования подачи волокна для группы технологических машин поточной линии.

Для дальнейшего улучшения качества волокнистого продукта в области коротковолновой перовноты рекомендуется вводить ешё один дополнительный контур регулирования коэффициента вариации линейной плотности волокнистого продукта. Разработан и исследован разомкнутый регулятор линейной плотности ленты на базе вытяжного прибора с приводом постоянного тока.

Для достижения работоспособности разомкнутой системы регулирования необходимо обеспечить равенство передаточных функций в технологическом тракте и в тракте регулирования, т.е.

1.1 + Т-'р = КД , к« ._КЛУеуСр)_

Е * I + т4р ту + т,р +1 * Т,р + I * Т,Ттр2 + т,р + 1 + «Ъу(р)Кш1С '

где Е - статический коэффициент передачи вытяжного прибора; Кд- чувствительность датчика линейной плотности; Т1э Т2 - значения постоянных времени датчика, Тэ - постоянная времени регулирующего органа; Т4. Т5 - постоянные времени объекта управления; Ке - коэффициент передачи регулирующего органа; К-пп - передаточная функция блока тахометрического моста; Т, = Ь / Я - постоянная времени якоря двигателя; К = 1/Сс Ст Ф - коэффициент передачи двигателя; - передаточная функция блока управления.

V 1 '

^С / Е

В случае, если Т2 « Т( и

Т?р + 1 Т4р + 1 •

имеем (Т,р + 1)(Т,р 4- 1)[ТДгар2 Т,р + Т,р + 1 + \уЕУ(Р)К„,,К] = клк\\',;у(р).

Отсюла У., (г) - (Т,Р + ')(Т?Р + 1)(Т'Т"р2 + Т'р + Отсюда К[Кд-(Т,р + 1)(Т5Р + 1)К1га| '

При Кд « 1 получим \УЕУ(Р) = Т"Т'"рг + "Г?р + '.

кк .„

Таким образом, создан альтернативный вариант серийного разомкнутого регулятора для чесальных (ленточных) машин, который не имеет указанных выше недостатков и успешно используется в учебном процессе.

Вместе с тем предложена замкнутая система регулирования градиента неровноты волокнистого продукта с гиперболическим исполнительным механизмом, представленная на рис.7. Она содержит измерительный преобразователь ЛП ленты с уплотнителыюй воронкой 1 и емкостным преобразователем 2 в корпусе 3. Исполнительный механизм, укрепленный на неподвижном основании 4, состоит из каркаса 5, направляющих спиц б, подвижного кольца 7 и блочка 8. Блок регулирования имеет усилитель 10. Выход последнего связан с задатчиком II и элементом сравнения 12, с выходом на усилитель мощности 13, нагрузкой которого служит двигатель 14 с редуктором 15, соединенным через тросовую передачу 16 с блочком 8 и корректирующим звеном 17. Выход звена 17 соединен с одним из входов элемента сравнения 12. К усилителю 10 подключен также показывающий прибор 18, а на выходе регулятора расположены выпускные цилиндры 9. Блок регулирования может быть выполнен как часть микропроцессорного контура управления неровнотой волокнистого продукта.

Рис.7. Система автоматического регулирования волокнистого продукта с гиперболическим исполнительным механизмом

Силу трения ленты о воронку в зависимости от текущей линейной плотности и скорости движения V волокнистого продукта, выражая длину регулируемой воронки через радиус входного отверстия гиперболоида; можно представить так:

где Е - модуль упругости волокнистого продукта;

а - коэффициент трения волокнистого продукта при взаимодействии его с внутренней поверхностью гиперболоида; .

Р - угол наклона образующей гиперболоида к направлению движения ленты;

g - показатель, характеризующий нелинейные свойства сжимаемого продукта; ai - радиус входного отверстия;

T(t) - величина относительного отклонения линейной плотности волокнистого продукта от заданной величины.

Таким образом, предлагаемый регулирующий орган обладает интегрирующими свойствами, способен выравнивать коротковолновую не-ровноту. Передаточная функция по возмущающему воздействию имеет вид W(p)=K/p.

Созданные альтернативные варианты серийному разомкнутому регулятору на выходе чесальных и ленточных машин устраняют недостатки существующих регуляторов и могут обеспечить получение ленты с градиентом внешней неровноты порядка 1%.

В шестой главе проведена разработка механизмов и устройств повышения эффективности прядения на базе средств контроля и локального управления машин и агрегатов прядильного производства.

Поскольку электромеханические контактные чувствительные элементы просты по устройству, то они наиболее часто применяются в системах автоматического контроля целости нитей на современных текстильных машинах.

Время движения чувствительного элемента от начального положения ф„ до уровня срабатывания фср в этих условиях находится из дифференциального уравнения динамики чувствительного элемента

4 = - ""г ^Ф

у2

[ ,___

;)о ^ ^/2(008 <р,р - сои ф„) 1

где ми = - частота собственных колебаний чувствительного эле-

мента.

Выходной рычаг чувствительного элемента воздействует через время I на входной рычаг элемента ИЛИ. В результате постоянный магнит 4, закрепленный на подвижной рамке, перемещается к геркону. Представляя постоянный магнит в виде магнитного диполя и выражая разность потенциалов через параметры данного магнита (напряженность Н0 магнитного поля и длину магнита), получаем значение модуля напряженности в функции координат: " = "'^¡/у-

В случае малых перемещений можно допустить, что постоянный магнит перемещается параллельно оси геркона.' Тогда, полагая у = 0, нахо-

Н_ Н010/

.............—....................~ ............х~

Определяя по статической характеристике геркона значения напряженности срабатывания Нф магнитного поля и напряженности отпускания Нош контактов из предыдущего уравнения, находим значения расстояний между магнитом и контактом, соответствующие срабатыванию и от-

X _Чо'о/ у _ Н010/. пусканию контактов геркона: лч> / яНс, » ~ /яН(ПП •

При проектировании автоматических устройств с герконовыми преобразователями необходимо предусмотреть возможность изменения настроек.

Достоинством датчиков с герконовыми преобразователями является достаточно большая мощность выходного сигнала, простота конструкции преобразователя механического перемещения в электрический сигнал и простота установки настроек. К недостаткам относятся изменения характеристик герконов при механическом воздействии на электроды и увеличение времени чистою запаздывания при передаче сигнала по причине

( =("<1'о/ \( \/ _ I/ ч различия величии х<г и х1ГП, на время 1<ап * /п\А /\ 1 )пр /Нср )>

где V - линейная скорость перемещения маг нита.

Формирование початка или перемотка значительного числа одиночных нитей требует не только быстродействия при определении обрыва, но и необходимости обеспечить высокую надежность, оценить физико-механические свойства пряжи. Поэтому была предложена функциональная схема контроля и управления рабочим местом для машин тина ТКС - 132 и ПК - 100. На схеме (рис.8) изображены: I - электромаг нитный преобразователь, 2 - контролируемая нить (стренга), 3 - шайба нитенатяжителя, 4 -паковка. Блок управления состоит из усилителя 5, вход которого связан с преобразователями 1, а выход с детектором 6. Сигнал с детектора поступает на пороговый элемент 8, включающий тирисгорный ключ VI. Релейный элемент К разрывает цепь управления исполнительным механизмом, сигнальной лампочкой Ь, а также подает сигнал в АСУ ТП.

Рис.8. Функциональная схема контроля и управления рабочим местом тростнльно-крутильных и прядильно-крутильных машин

При останове рабочею места и ликвидации обрыва оператор тумблером 8 обесточивает пень управления и запускает технологический процесс. Введение в цепь сумматора и нескольких электромагнитных преобразователей исключает перемотку и крутку комплексной нити при обрыве одной из стренг.

Совмещение подобных датчиков с натяжными приборами не только исключает дополнительное механическое воздействие на волокнистый продукт, но и упрощает заправку, улучшает качество пряжи.

Нсли датчик работает в генераторном режиме, то на выходе при движении нити с линейной скоростью V развивается ЭДС, равная

С(1)

■ 128 пц „¿"ЬУУк ГРУ Мл|'

+ 1Г

где а, Ь - геометрические рашеры шайбы нитенагяжителя;

[) - амплитуда колебаний толщины продукта;

Г - магнит одни жут'ная сила;

А.-длина волны колебаний толщины продукта;

N - размагничивающий фактор;

\\'к - число витков катушки, установленнойна магнитопроводе.

Для исследовании прелюженных систем контроля пряжи с пьезо» П|)Собразовател;1ми была разработана конструкторская документация и и п отоплены несколько приборов, которые были защищены авторскими свидетельствами и патентами.

Наиболее рациональным является конструктивное исполнение датчиком, в которых в качестве преобразователя используется типовая головка звукоснимателя. Контролируемая нить I под действием силы Т| (рис.9), проходя через нитепроводник 2, наматывается на паковку, при этом нить начинает баллонировать, заставляя колебаться нитепроводник с частотой, равной частоте баллонирования нити, соответствующей скорости намотки. Колебания нитепроводника передаются через упругий элемент 3 на пьеюэлекгрический преобразователь 4, на выходе которого возникает синусоидальный сигнал с частотой, соответствующей частоте баллонирования. Для уменьшения помех, создаваемых вибрацией машины, датчик сия тан с последней посредством амортизаторов 5, а перемещение нитепроводника в вертикальной плоскости ограничено осью 6. С целью уменьшения напряжения на выходе датчика с частотой собственных колебаний нитеироиодника центр тяжести подвижной системы совмещен

2Я

с осью вращения. Как показали исследования, такой датчик имеет минимальный уровень помех, достаточную чувствительность и чёткое проявление релейного эффекта при обрыве нити.

Рис.9. Общий вид датчика баллонирующей нити

Величина усилия, оказываемого баллонирующей нитью при действии на нитепроводник 2, зависит от конструктивных размеров и скорости вращения веретена

Е = Тм2<

гт+

агсзт( У )

где Т - линейная плотность нити;

ю - угловая частота вращения веретена; гш- максимальный радиус баллона; гк - средний радиус кольца; И - высота баллона; ос<|- угол в вершине баллона. Если пренебречь моментом сил трения в опоре датчика, то значение силы, действующей на преобразователь: = '' .

где 1) - длина нитепроводника до центра вращения; Ь - длина хвостовой части нитепроводника.

Полученное выражение является уравнением деформации пьезо-элеменга под воздействием силы бокового давления со стороны би.попирую шей ниш. Уравнение, связывающее деформацию пьезоэлемента с напряжением выходного сигнала, получаем на основании чувствительное™ преобразователя к перемещению |и| - sjx;|, где U - напряжение снимаемого сигнала.

Производственные испытания показали высокую работоспособность и надежность подобных преобразователен. Время наработки на отказ одного прибора в среднем составляет 5000 часов. Приборы типа АКН и лабораторные стенды были представлены на ВДНХ СССР и отмечены двумя медалями выставки.

Применение комплекта датчиков обрыва нитей, электронной oöe-гающей системы отбора информации на базе однокристальной микроЭВМ позволяет решить комплекс задач от контроля обрыва нитей, сигнализации места нарушения ТП, управления кольцевой планкой, съёмом наработанных наковок, ликвидации обрывов пряжи до оптимизации скорости прядения для перевода машины в сторожевой режим работы.

В выводах по работе сформулированы основные результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований, а также опытно-конструкторских разработок.

В приложении приводятся гистограммы исследования качества ленты на отечественной поточной хлопкопрядильной линии (приложение 1); программы проектирования нестандартных отечественных преоб-раювателей для прядильного оборудования (приложение 2); программы имитационного моделирования для детерминированных технологических процессов механической обработки волокна, программы анализа стохастической системы управления линейной плотностью волокнистого продукта с вычислением градиента внешней неровноты, программы спектрального анализа линейной плотности волокнистою продукта (приложение 3); концептуальные программы на проблемно-ориентированном языке ангшиза работы разрыхлительно-очнетительного перехода прядильной поточной линии с непрерывным управлением производительностью машин для пускового режима работы, анализа работы бункерных питателей чесальных машин (приложение 4); принципиальная электрическая схема измерителя линейной плотности настила волокна, кинематическая схема чесальной машины с установленным регулятором на бункерном питателе, принципиальная электрическая схема прибора для измерения ЛП ленты (приложение 5); акты производственных испытаний и внедрений приборов, механизмов, агрегатов и различных организациях (приложение 6).

зо

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО PAROTE

1. Разработаны методы и средства проектирования механизмов, машин, агрегатов прядильного производства на базе имитационного моделирования, необходимые для построения АТК в прядильном производстве. Решена проблема сопряжения технологических машин поточных линий прядения, и разработана система стабилизации производительности на отдельных переходах, обеспечивающая требуемые показатели локального управления при различных режимах работы.

2. Предложен метод декомпозиции прядильного автоматизированного технологического комплекса, позволяющий получить математические модели отдельных переходов текстильного производства, провести анализ и прогнозирование качества волокнистого продукта на сортировочно-разрыхлительном, трепальном, чесально-ленточном и прядильном переходах поточных линий и АТК.

3. Разработаны методы оценки качества продукции стохастических систем путем применения имитационного моделирования с вычислением функционалов или посредством спектрального анализа отклика системы на возмущение. Были выполнены экспериментально-теоретические исследования на ряде объектов, машин, агрегатов и имитационных статистических моделях (ИСМ) прядильного производства. Полученная близость результатов говорит о достоверности ИСМ и свидетельствует о. возможности использования подобных методов в проектировании и анализе работы механизмов, машин и агрегатов текстильной отрасти.

4. Обоснован принцип непрерывного управления машинами и агрегатами прядильного производства с применением типовых и комбинированных законов управления, многоконтурных и адаптивных структур с запаздыванием. При создании статистических имитационных моделей использованы существующее оборудование и методы управления в прядении. С помощью ИСМ на проблемно-ориентированном языке составлены программы анализа динамических систем прядильного производства, и путем обработки файлов данных моделирования (по методике, изложенной в работе) выполнена оценка градиента линейной плотности полуфабриката в переходном и стационарном режимах работы поточной линии. Это позволило провести верификацию статистических моделей. Созданные на базе ИСМ локальные системы непрерывного управления технологией прядения на каждом из переходов представлены в виде функциональных блок-схем и имитационных моделей линейной плотности волокнистых полуфабрикатов. Ожидаемым результатом непрерывного управления оборудованием является повышение точности подачи волокнистого продукта в систему пневмопитания текстильных машин и улучшение качества пряжи.

5. Разработаны математические модели расчёта нестандартных измерительных преобразователей, которые представлены в форме, удобной для реализации на ЭВМ. Созданные модели позволили разработать программы, дающие возможность получить основные параметрические характеристики преобразователей в задаваемых пользователем интервалах входных параметров. Полученные алгоритмы могут служить базой для расчетов и последующих этапов проектирования.

6. Апробированы разработанные устройства стабилизации линейной плотности настила, питающего текстильные машины. Полученные результаты свидетельствуют, что при установке непрерывного регулятора настила с диэлькометрическим датчиком нижнего слоя волокна на чесальную машину качество ленты повышается в несколько раз. Благодаря этому ликвидируется одно из самых существенных возмущений, затрудняющих стабилизацию линейной плотности полуфабриката.

7. Предложена многоконтурная система управления стабилизации однотрубного пневмоиитания текстильных машин, которая обеспечивает управление скоростью вращения двигателя коррекции линейной плотности по алгоритму стохастической аппроксимации или по непрерывному пропорционально-дифференциальному закону регулирования. Измерение линейной плотности настила на входе каждой из текстильных машин осуществляется в системе диэлькометрическими датчиками плотности волокна.

8. Для доказшслыпва технического результата изготовлен экспериментальный образец системы стабилизации волокнистого продукта с бункерным однотрубным пнсвмопитакием для прядильной поточной линии, который испытан в лабораторных и производственных условиях. Испытания позволили подтвердить работоспособность контуров управления, установить параметры оптимальной настройки регуляторов с типовым законом управления и подтвердили, что установка предложенной системы стабилизации в поточной линии снижает градиент внешней неровноты чесальной ленты на 5-метровых отрезках в 2...3 раза.

9. Для дальнейшего улучшения качества волокнистого продукта в области коротковолновой неровноты рекомендуется вводить ещё один дополнительный контур управления коэффициентом вариации линейной плотности волокнистого продукта. Разработаны и исследованы разомкнутый регулятор линейной плотности ленты на базе вытяжного прибора с приводом постоянного тока, а также замкнутая система регулирования градиента неровноты волокнистого продукта с гиперболическим исполнительным механизмом. Созданные альтернативные варианты серийному разомкнутому регулятору на выходе чесальных и ленточных машин устраняют указанные недостатки существующих регуляторов и могут обеспечить получение ленты с |радиентом внешней неровноты порядка 1%.

10. Разработана конструкторская документация и изготовлены несколько серий приборов, которые защищены авторскими свидетельствами и патентами. Внедрение их на ряде предприятий хлопчатобумажного производства и заводов стекловолокна дало значительный экономический эффект. Акты производственных испытаний и экономический эффект приведены в приложении диссертации. Приборы автоматического контроля нитей и выполненные лабораторные стенды были представлены на ряде выставок и отмечены, в том числе, медалями ВДНХ.

Основные результаты диссертации опубликованы и отражены в следующих работах:

Статьи н тезисы докладов

1. Власов Н И. Исследование статического магнитного поля преобразователя с распределенными магнитными параметрами // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1971.-№ 2. - С. 119...123.

2. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Динамика индуктивного преобразователя устройства для обнаружения обрыва нити // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1971. - №3.- С. 131...134.

3. Власов Е.И., Расторгуев А.К. Устройство контроля целости нитей с бесконтактной схемой управления на тростильно-крутильных машинах // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1974. -№2. -С. 102...106.

4. Расторгуев А.К., Власов Е.И., Кулида H.A. Электромагнитный датчик контроля движущейся нити // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1978. -№6. -С.99...103.

5. Расторгуев А.К., Власов Е.И., Кулида H.A. Натяжное устройство, фиксирующее обрыв нити // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1973.-№5.-С.104...107.

6. Расгоргуев А.К., Власов Е.И., Пазухин В.В. Автоматические устройства для обнаружения обрыва нитей // Текстильная промышленность. - 1979.-Х2 1.-С.42...43.

7. Власов Е.И., Пазухин В.В. К вопросу разработки автоматизированной системы контроля и управления прядильных, крутильных и тому подобных машин // Проблемы применения и развития АСУТП в текстильной и легкой промышленности: Межвузовский сборник Научных трудов. -Л.:ЛИТЛГ1. 1981. - С.73...77.

8. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Датчики контроля целости нитей с механическими чувствительными элементами // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1981. - № 6. - С.64...67.

9. Власов Е.И., Пазухин В.В. Анализ работы датчика бачлонирую-шей нити // Изв. вузов Технология текстильной промышленности. - 1981. № 4. - С.67...70.

10. Власов Е.И., Пазухип B.B. Моделирование электромеханического датчика контроля нити // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1983. - № 1. - С.70...73.

11. Власов Е.И. Система автоматизации прядильной машины на базе микроЭВМ // Основные направления в развитии оборудования для хлопкопрядения: Тез. докл. Всесоюзной конференции. - Пенза: Дом научно-технической пропаганды. - 1984 - С.26...27.

12. Власов Н И., Пазухин В.В. Разработка и исследование электромеханических датчиков контроля и синхронной обегающей системы опроса при роботизации прядильных и перематывающих машин h iJoôo-тотехнические системы в текстильной и легкой промышленности: Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции. - Л.:ЛИТЛП, - 1984. -С, 119.

13. Тюнин C.B., Власов Е.И. Разработка и исследование системы автоматизации прядильной машины на базе микроЭВМ // Разработка высокоэффективных технологических процессов и оборудования, систем управления и автоматизированного проектирования в текстильной промышленности: Тез. докл. межреспубликанской научной конференции. - М.: М'ГИ, 1986,- С.55...56.

14. Власов Е.И , Расторгуев А К. Предпосылки и проблемы развития автоматизированных технологических комплексов в текстильной промышленности // Текстильной промышленности - передовую технику и прогрессивную безотходную технолог ию: Тез, докл. обл. научно-технич. конф. - Иваново, 1986,-С.174.

15. Власов Е.И. Исследование электромагнитного преобразователе с распределенными параметрами на ЭВМ // Изв. вузов. Технология тек-сгильной промышленности. - 1986. -№ 6. - С. 79...82.

16. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Электростатические преобразователи в системе автоматического контроля целости нитей И Изв. вузов. Технология текстильной промышленности,- 1988.-№ 1. - Ç.l 19...123.

17. Власов Е.И., Расторгуев А.К., Власов А.Е. Концептуальные модели серийных чесальных машин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1988. -№3. - С. 73...75.

18. Власов Е.И. К созданию систем автоматизированного проектирования САУ линейной плотности продукта прядильного производства // Новым разработкам широкое внедрение в практику ("Прогресс-88"): Тез. докл. научно-технической конф. - Иваново: ИвТИ, 1988,- С.246.

19. Власов Е.И., Лужных С.И. Оценка методом имитационного моделирования выравнивающей способности чесальных машин, снабженных САУ ЛП ленты // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. -1989. ~№ 5. - С.80...83. '

20. Власов Е.И. Синтез СЛУ ЛП волокнистой ленты методом имитационного моделирования // Новые технические и технологические разработки и их внедрение в текстильной и легкой промышленности ("Про-гресс-89"): Тез. докл. научно-технической конф. - Иваново: ИвТИ, 1989,-С.256...257.

21. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Частотный аназиз питающих устройств/Л {зв. вузов. Технология текстильной промышленности.-1990. --№ 3,- С.72...75.

22. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Частотное преобразование сигнала емкостного датчика массы текстильного продукта // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1992.-№ 4,-С.59...63.

23. Власов Е.И., Расторгуев А.К. Разработка и исследование САУ ЛП ленты с измерителем на входе чесальной машины //Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1992. - № в.- С.75...79.

24. Власов Е.И., Расторгуев А.К. Исследование агрегативной системы пневмопитания чесальных машин волокном // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1993. -№ 6.- С.74...78.

25. Власов Е.И. Исследование САУЛП волокнистого продукта с гиперболическим исполнительным механизмом // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1994. - № 6,- С.89...93.

26. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Автоматизация проектирования систем контроля и управления ТП // Динамика процессов и аппаратов химической технологии: Тез. докл. IV Всероссийской научной конф. Том 2. -Ярославль: ЯГТУ, 1994,- С.ЗЗ.

27. Расторгуев А.К., Власов Е.И., Ситков Е.В. Исследование измерителя линейной плотности ленты // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 1995.3. - С.102...105.

28. Расторгуев А.К., Власов Е.И., Ситков Е.В. Исследование измерителя линейной плотности настила на выходе из бункера // Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности ("Прогресс-95"): Тез. докл. научно-технической конф. - Иваново: ИГТА, 1995.- С.188...189.

29. Власов Е.И., Зимин С.П. Проектирование линии очистки с системой непрерывного управления производительности подачи волокна // Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной п легкой промышленности ("Прогресс-96"): Тез. докл. научно-технической конф. - Иваново: ИГТА, 1996 -С.256...257.

30. Власов Е.И. Анализ и прогнозирование качества волокнистого продукта на трепальном переходе // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. -1996. ~№ 4,- С.94...98.

31. Власов Е.И. Идентификация отдельных переходов прядеиия и оптимизация управления прядильной поточной линии // Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве ("Г1рогресс-97"): Тез. докл. международной научно-технической конф. - Иваново: ИГТА, 1997. - С.235.

32.Власов Е.И., Ситков Е В. Оценка частотных и волновых характеристик машин методом имитационного моделирования // Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве ("Прогресс-97"): Тез. докл. международной научно-технической конф. - Иваново: ИГТА,1997.-С.252..253.

33. Власов Е.И. Тенденции развития прядильных поточных линий и проблемы создания текстильных АТК // Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности ("Прогресс-98"). Тез. докл. международной научно-технической конф. - Иваново: ИГТА, 1998. - С.78.

34. Власов Е.И., Ситков Е.В. Влияние регулируемого бункера на качество чесальной ленты // Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности ("Про-греес-98"): Тез. докл. международной научно-технической конф. - Иваново: ИГТА, 1998.-С.2П.

Изобретения н промышленные образцы

1. A.c. 244164 СССР. Устройство для останова сновальных и других ей подобных машин при обрыве нити. / А.К. Расторгуев, Е.И. Власов. -За-явл.25.09.67. Оп>бл. 14.05.69. Бюл № 17.

2. Приборы для автоматического контроля и управления технологическими процессами текстильной промышленности: Проспект к стенду на ВДНХ СССР. 1972.

3. Прибор АКН-1 для контроля обрыва нити на тростилыю-крутильных машинах / Ивановский межотраслевой территориальный ЦНТИ-иП. Информационный листок № 341-74. - Иваново. 1974

4. A.c. 456059 СССР. Устройство для контроля обрыва нити. / А.К. Расторгуев, Е.И. Власов, H.A. Кулида. - Заявл. 25.12.72. Опубл. 05.01.75. Бюл. № 1.

5. A.c. 461186 СССР. Устройство для регулирования натяжения нити и фиксации ее обрыва. / А.К. Расторгуев, Е.И. Власов, H.A. Кулида. -Заявл. 10.12.73. Опубл.25.02.75. Бюл. № 7.

6. A.c. 745974 СССР. Устройство для контроля стренги на прядиль-но-крутильных машинах. / Е.И. Власов, H.A. Кулида, Г.К. Цапаев и др -Заявл. 12.0G.78.0nyG.4.07 07.80. Бюл. № 25.

7. А.с. 672238 СССР. Устройство для контроля обрыва нити. / Е.И. Власов, В.В. Пазухин, А.Н. Губанов и др. - Заявл.26.12.77. Опубл. 05.07.79. Бюл. №25.

8. Действующий стенд системы контроля и управления качеством нитей, совмещенной с натяжным прибором: Проспект к стенду на ВДНХ СССР. 1986.

9. Пат. 1 175845 Россия. Кл. D 01 Н 13/18. Устройство для контроля обрыва нитей. / А.К. Расторгуев, Е.И. Власов. - Заявл.27.12.83. Опубл. 18.02.93. Вюл. № 32.

10. Система контроля нитей с электромеханическим датчиком бал-лонирующей нити на прядильных и перематывающих машинах: Проспект к экспериментальной установке на ВДНХ СССР. 1990.

11. Пат. 1382885 Россия. Кл. D 01 Н 15/00. Устройство для прису-чивания пряжи на кольцепрядильной машине. / А.К. Расторгуев, Е.И. Власов. -Заявл.6.01.86. Опубл.23.03.88. Бюл. № П.

12. Пат. 2004655 Россия. Кл. D 06 С 13/02. Устройство для управления текстильными машинами при пропуске швов ткани. / А.К. Расторгуев, И.А. Артемьев, Е.И. Власов, К.А. Расторгуев. - Заявл. 15.02.91. Опубл. 15.12.93. Бюл. № 45-46.

13. Пат. 2038437 Россия. Кл. D 01 Н 5/42. Регулятор линейной плотности волокнистого продукта. / Е.И. Власов, А.Н. Анисимов, В.А. Ко-пятин. - Заявл. 17.06.91. 0публ.27.0б.95. Бюл. № 18.

14. Положительное решение на заявку 96100186 Кл D 01 Н 5/42. Система регулирования питания текстильных машин. / Е.И. Власов, А.К. Расторгуев, Е.В. Ситков. - Заявл. 19.01.96.

Монографин н учебные пособия

1. Шишло К.С. и др. Автоматика и электропривод машин текстильного производства: Монография / К.С. Шишло, А.В. Авмочкин, А.К. Расторгуев, Е.И. Власов и др. - М.: Легкая индустрия, 1973.-160 с.

2. Расторгуев А.К., Власов Е.И., Артемьев И.А. Автоматизация контроля технологических процессов ткацкого производства: Учебное пособие. - Иваново: ИХТИ, 1982,- 96 с./ИвТИ/.

3. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Автоматизация технологических процессов прядильного производства текстильных предприятий: Учебное пособие. - Иваново: ИХТИ, 1983,- 100 с.

4. Власов Е.И. Анализ и синтез САУТП текстильного производства методами концептуального программирования: Учебное пособие. - Иваново: ИВТИ, 1990,- 100 с.

5. Расторгуев А.К., Власов Е.И. Теория и расчет первичных измерительных преобразователей для текстильной промышленности: Учебное пособие. - Иваново: ИвТИ, 1991. - 96 с.

6. Методические указания к лабораторной работе "Исследование системы регулирования линейной плотности ленты на вытяжном приборе" / Сост. Е.И. Власов - Иваново: ИГТА, 1994 - 16 с.

7. Власов E VI., Расторгуев А.К. Лабораторный практикум по автоматизации технологических процессов отрасли Часть 1: Учебное пособие. - Иваново: ИГТА, 1997,- 116 с.

Подписано в печать 01.10.98 Формат 60x84 Уч. изд. л.2,6. Усл. п л. 2,15 Заказ Тираж 100 экз.

Типография ГУКПКУ Минтопэнерго РФ, 153025 г. Иваново, ул. Ермака, 41