Цифровая система автоматического управления частотой и амплитудой колебаний виброуплотнения бетонной смеси

• Автор: Галицков, Константин Станиславович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 221 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОУПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ.

1.1 Технологические требования к управлению процессом виброуплотнения бетонной смеси в форме

1.2 Анализ известных способов и усчройсгв управления виброколебаниями бетонной смеси

1.3 Задачи автоматизации технологического процесса виброуплотнения

бетонной смеси

Выводы по первой главе

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ВИБРОПЛОЩАДКИ

С ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫМ ДББАЛАНСНЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ.

2.1 Определение объекта управления.

2.2 Расчетная модель и уравнения движения объекта
2.3 Математическое описание и вычислительная модель асинхронного двигателя при частотном регулировании
2.3.1 Уравнения, структура и вычислительная .модель двигателя
2.3.2 Линеаризованная динамическая модель асинхронного двигателя
2.4 Обобщенная модель объекта управления.
Выводы по второй главе.
3 СИНТЕЗ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ
И АМПЛИТУДОЙ КОЛЕБАНИЙ ВИБРОУПЛОТНЕНИЯ
3.1 Синтез структуры системы
3.2 Параметрическая оптимизация регулятора первого контура системы
3.3 Параметрическая оптимизация регуляторов второго и третьего коггуров системы.
3.4 Исследования достижимых показателей качества систем управления частотой колебаний виброуплотиения
3.5 Параметрическая оптимизация регулятора в системе управления амплитудой колебании
3.6 Определение областей достижимых показателей качества.
Выводы по третьей главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТА И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
4.1 Тксперимегтальная установка по исследованию влияния частоты
колебаний на прочность бетонных изделий
4.2 Экспериментальная установка. Натурные и вычислительные эксперименты по исследованию динамики асинхронного двитсля.
4.3 Вычислительные эксперименты по исследованию системы управления
4.4 Вычислительные эксперименты по исследованию объекта управления
4.5 Вариант технической реализации системы.
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
РИЛОЖЕНИЕ 1 Методика проектирования цифровой системы программного
управления частотой и амплитудой виброколсбаний.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акты внедрения, протоколы испытаний.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Значительное практическое распространение получили виброплощадки с вертикально направленными гармоническими колебаниями. Здесь возбудителями колебаний является нижняя поверхность формы. Она передает колебания бетонной смеси, где они распространяются с конечной скоростью, величина которой зависит от упругих и диссипативных свойств смеси, типа и размера наполнителя, геометрических размеров формуемого изделия, числа возбудителей и их относительного положения. Виброплощадки имеют два. Вращение валов синхронизируется специальным механическим устройством. В эксплуатации большое применение нашли виброплощадки блочного типа СМЖ-7А, СМЖ-0А и другие с электромагнитным креплением форм. В них используются виброблоки, которые устанавливаются в два ряда на опорные рамы через упругие опоры. Дебалансныс ваты виброблоков соединяются между собой и с приводами карданными валами. Привод виброплощад-ки осуществляется от двух или четырех электродвигателей, каждый из которых вместе с синхронизатором монтируется на раме. Виброплощадки зачастую работают с различными видами пригрузов. Рисунок 1. Эл. Виброплощадки используются, в основном, язя формования плоских изделий высотой 0. Колебания в них создаются асинхронными дебалансными возбудителями, выполненными в виде гак называемых внброблоков, число и расположение которых зависит от конструкции площадки. Для обеспечения согласованности работы блоков применяются механические [] (рисунок 1. Неуправляемость технологического процесса виброуплотнения может привести к таким нежелательным факторам, как неравномерность уплотнения, разрыхлению или расслоению бетонной смеси и, как следствие, получению изделия низкого качества. Анализ виброплощадок показывает, что их основным недостатком является нс-рстулирусмость частоты колебаний. Оснащение виброплощадок современными силовыми преобразователями частоты не позволяет решить комплексные задачи автоматизации. Во-вторых, в известных конструкциях виброплощадок невозможно ршулировагь амплитуду колебаний во время виброуплогнення. Это объясняется тем, что амплитуда колебаний в них регулируется оператором путем изменения огносительного углового положения дсбалансов. Это возможно только в отключенной установке. В-трстьнх, отмечается низкая надежность работы синхронизирующих усгройств. В случае применения механических синхронизаторов это вызвано громоздкостью их конструкции, а использование автоматических устройств ограничено недостаточным быстродействием известных следящих асинхронных приводов. Возможность аналитического конструирования прочностных свойств бетонных изделий пугем профаммного изменения амплитуды и частоты колебаний виброуплотнения. Рисунок 1. Наиболее близкой конструкцией, отвечающей первому условию, является виброплощадка для уплотнения бетонных смесей в форме [], разработанная на кафедре МАЭС СамГАСА. В ней вибровозбуднтсль колебаний состоит из двух соосно расположенных лебалансных возбудителей (рисунок 1. Амплитуда виброколебаний реализуется путем изменения относительного углового положения Дф дсбалансов. В виброплощадках, в конструкции которых используется несколько дебаланс-пых возбудителей, техническое решение [] позволяет исключить механические синхронизаторы. Анализ этого возбудителя показал, что при некоторых режимах работы в нем возникает вращающий момент, который может привести к раскачиванию вибро! Этот нежелательный режим может привести к нарушению структуры бетона и снижению прочности изделия. К недостаткам можно отнести неудачное расположение электродвигателей и датчиков непосредственно в зоне интенсивной вибрации. Это снижает долговечность и надежность их работы. Выбор вида шггенсивности определяется технологическими особенностями режима: так Иа рекомендуется [] использовать при оценке режимов работы действующих формовочных установок, проверки их в процессе изготовления изделий и отработке режимов формования. И* используют при проектировании новых формовочных машин и отработке технологии массового производства изделий из жестких бетонных смесей. Анализируя результаты, полученные в разделе 1. Ио ¦ А©2, Им = А2©3.