Управление технологическим процессом совмещенной термообработки алюминиевой проволоки в производстве кабельных изделий

• Автор: Луконин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Введение.
Глава первая. Электромагнитные и тепловые процессы в индукторе без сердечника для термообработки алюминиевой проволоки

1.1. Электромагнитные процессы при термообработке

алюминиевой проволоки.

1.2. Мощность, выделяющаяся в проволоке.

1.3. Распределение температуры на участке нагрева

1.4. Рабочий режим индуктора

1.5. Выводы.

Глава вторая. Расчет параметров и анализ режимов индуктора с ферромагнитным сердечником для термообработки алюминиевой проволоки

2.1. Общие положения

2.2. Распределение температуры на контуре нагрева.

2.3. Активное сопротивление контура нагрева.
2.4. Условия и параметры замыкания контура нагрева
2.5. Экспериментальное определение переходной
проводимости
2.6. Нагрев проволоки на дуге замыкания.
2.7. Расчет индуктивности контура нагрева.
2.8. Расчет магнитной системы индуктора.
2.9. Выводы.
Глава третья. Модель процесса термообработки
3.1. Структура модели.
3.2. Исследование процесса термообработки на модели
3.3. Экспериментальное исследования метода протяжной
термообработки алюминиевой проволоки
3.4. Инженерный метод расчета индуктора
3.5. Выводы.
4. Глава четвертая. Система управления процессом отжига
алюминиевой проволоки
4.1. Марки алюминиевой проволоки, механические свойства,
контроль качества
4.2. Модель динамики контура нагрева
4.3. Стабилизация силы натяжения проволоки
4.3.1. Динамическое торможение асинхронной машины.
4.3.2. Динамическое торможение машины постоянного тока
4.4. Система стабилизации тока тормозной машины
4.5. Выводы.
Заключение.
Библиографический список
Введение


Кроме индукционного нагревателя, как основного элемента, установка должна быть укомплектована системой обеспечивающей протяжку с постоянной скоростью и силой тяги, не превышающей предела прочности горячей проволоки. Протяжная термообработка, следовательно, требует наличия комплекса технологического оборудования, высокая производительность которого не может быть достигнута без применения средств автоматизации. Объектом исследования является автоматизированный процесс отжига алюминиевой проволоки, совмещаемый с процессом наложения изоляции изолировки в технологической линии производства проводов для электрических установок. Предметом исследования является метод индукционного нагрева участка движущейся проволоки, имеющего вид замкнутого контура, а также методы и технические средства, обеспечивающие заданное качество отжига. Целью работы является разработка и исследование моделей и технических решений системы автоматизированного отжига алюминиевой проволоки, подаваемой непосредственно на изолировку. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе ставятся и решаются следующие основные задачи. Разработка математических моделей процесса отжига, имитационное . Разработка методики и исследование условий формирования замкнутого многовиткового контура нагрева алюминиевой проволоки, охватывающего свободный стержень магнитопровода индуктора. Разработка принципа неразрушающего контроля качества алюминиевой проволоки. Разработка структурных решений системы автоматического управления качеством отжига алюминиевой проволоки н условиях совмещения с процессом производства изолированных проводов. Методы исследования. При решении поставленных задач использовались аналитические и экспериментальные методы. Теоретические исследования проведены методами дифференциального и интегрального исчисления, методами теории поля и теории цепей, а также методами теории автоматического регулирования, математического и имитационного моделирования, математической статистики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях и на действующих линиях по производству проводов с алюминиевыми жилами. Математическая модель статических установившихся режимов процесса отжига движущейся алюминиевой проволоки связывающая конструктивные и электрические параметры индуктора и многовиткового контура нагрева. Математическая модель динамики контура нагреваемой проволоки. Способ стабилизации силы натяжения проволоки при сходе с отдающей катушки. Экспериментальная зависимость электрической проводимости замыкания контура нагрева на контактном отклоняющем ролике от величины натяжения проволоки. Принцип построения устройства неразрушающего контроля характеристики пластичности, ожигаемой проволоки. В построении модели процесса отжига как системы, объединяющей в себе электромагнитные, тепловые и механические явления. Предложенным принципом контроля качества отжига путем измерения рассеяния энергии при возбуждении колебаний на фиксированном участке движущейся проволоки. Обоснованием целесообразности формирования многовитковых контуров нагрева. Предложенным принципом поддержания натяжения движущейся проволоки на допустимом по условию прочности уровне. Практическая ценность выполненных исследований. Экспериментально установленной зависимостью переходной электрической проводимости от величины силы натяжения отжигаемой проволоки. Перечнем требований и рекомендаций для принятия конструкторских решений, выработанным в процессе испытаний опытнопромышленных образцов индукторов. Разработкой инженерной методики расчета основных конструктивных параметров и размеров индуктора для рассматриваемого способа отжига. Под тверждением относительно высоких энергетических показателей индуктора с сердечником в сравнении с индуктором высокой частоты. Возможностью работы установки отжига в автономном режиме, вне связи с процессом изолировки. Реализация результатов работы. Основные результаты исследований, выполненных в диссертационной работе, использованы при разработке двух опытнопромышленных установок для отжига алюминиевой проволоки и внедренных в производство проводов и кабелей на предприятии ОАО ВСЭМ г. Иркутска.