Исследование и разработка средств автоматического контроля геометрических параметров экструдируемых заготовок в шинном производстве

• Автор: Логачев, Виктор Григорьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 326 с. : ил

Шинное производство важная , для экономики России , отрасль нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, является весьма сложным производством, требующим значительных затрат ручного труда материалов и энергии. Предстоящее вступление России во Всемирную торговую организацию создает условия для значительного повышения товарооборота и получения дополнительного дохода от продаж товаров на внешнем рынке. При этом, в условиях жесткой конкуренции, существующей на внешнем рынке, особенно остро стоит вопрос о существенном улучшении качества отечественной шинной продукции, оказывающей влияние на характеристики широкого спектра товаров, производимой другими отраслями промышленного производства. При производстве деталей пневматических шин широко используется метод экструзии , при котором упруговязкий материал резиновая смесь нагнетается с помощью шнека и продавливается через профилирующие элементы, установленные в головке червячного пресса экструдера. Указанные недостатки могут быть устранены мри использовании систем автоматического регулирования размерных параметров экструдируемых
заготовок , но на момент постановки задачи, несмотря на наличие ранее разработанных совершенных регуляторов и исполнительных механизмов, многие технологические линии управлялись вручную, в виду отсутствия устройств автоматического контроля геометрических параметров экструдатов.


Известны пневматические устройства ротамегрического типа для измерения линейных размеров, содержащие коническую индикаторную трубку с поплавком, отсчетную шкалу, переменные дроссели для регулирования передаточного отношения устройства и положения поплавка в трубке и измерительную оснастку, например пневматическую пробку. Одним из недостатков таких устройств является то, что невозможно установить поплавок на нулевое деление шкалы при большом начальном зазоре у сопл измерительной оснастки без изменения передаточного отношения устройства. Устройство отличается от известных тем, что оно снабжено каналом, сообщающим вход трубки с ее выходом, и переменным дросселем, установленным в этом канале. Такое выполнение устройства позволяет применить оснастку с широким диапазоном начальных зазоров и сократить номенклатуру измерительной оснастки. В этом устройстве, изображенном на Рис. Устройство содержит коническую индикаторную трубку 1 с поплавком 2, отсчетную шкалу 3, переменные дроссели 4, 5 и 6 поплавка в трубке 1, измерительную оснастку 7. Устройство снабжено для измерения передаточного отношения устройства и положения каналом 8, соединяющим вход трубки 1 с ее выходом и переменным дросселем 9, установленном в этом канале. Работает устройство следующим образом. Сжатый воздух от стабилизатора давления подводят к входу конической трубки 1 и двумя потоками через трубку 1 и канал 8 с дросселем 9 и далее через дроссель 4 и дроссель 5 направляют к измерительной оснастке. При постоянном сопротивлении всех дросселей положение поплавка в трубке определяется величиной зазоров у сопл измерительной остнастки, то есть значением измеряемого параметра детали . Установку поплавка на нуль производят изменением сопротивления дросселя 9 без изменения передаточного отношения. В атмосферу воздух истекает через дроссель 6 и через зазор у сопл измерительной оснастки. Кроме того, в устройстве имеется кран выпуска воздуха в атмосферу, установленный на входе в измерительную оснастку и перепускной, включенный параллельно отсчетной трубке. Сопротивление указанных кранов зависит от расхода через измерительную оснастку и меняется с изменением контролируемого размера, что является причиной появления дополнительной погрешности. Указанный недостаток устранен в устройстве . В это устройство введен стабилизатор измерительного давления в виде пневмоповторителя, который установлен на входе в измерительную оснастку и регулируемый дроссель, установленный на входе в ротаметрическую отсчетную трубку. Рис. До настоящего времени разработано незначительное количество средств автоматического контроля ширины легкодеформируемых камерных заготовок у нас в стране и за рубежом. В связи с этим предоставляется возможным рассмотрение всех известных устройств, которые попали в поле зрения автора. Устройство для контроля ширины камерных и протекторных заготовок 9 создано в Киевском институте автоматики. Принцип его действия основам на использовании ультразвуковых пар излучательприемник, в которых ультразвуковой луч между излучателем и приемником перекрывается кромкой заготовки. Амплитуда сигнала на выходе приемника пропорциональна его перекрытию кромкой. Усгройство характеризуется бесконтактностыо, относительно высоким быстродействием, 5 изм. Однако его показания зависят от изменения параметров окружающей среды, а также пространственного положения объекта. Температурная погрешность составляет 1, 8 0, мм на С, а определяемая параллельным смещением контролируемого материала в пределах ,5 мм, равна 8. Основным источником погрешности является нелинейность зависимости выходного сигнала от перекрытия его материалом. Общая погрешность контроля отклонения ширины объекта в пределах 8 мм и смещением заготовки на мм составляет 2 мм. Это соответствует требованию к точности контроля заготовок шириной мм, но в два раза превышает погрешность, допускаемую при контроле ширины 0 мм. Кроме того, не учитывается также специфика изготовления камерных заготовок контроль ширины по положению кромок, что неизбежно должно вызвать появление существенной методической погрешности.