Разработка системы автоматического контроля и управления процессом монтажа барабанных мельниц как подсистемы АСУ ТП обогатительных фабрик

• Автор: Смирнов, Валерий Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 244 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Выбор объекта исследования.

2.2. Основные направления и состояние вопроса исследования

2.3. Актуальность темы и основные задачи диссертационной работы.2.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ КАК ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ.

3.1. Ьизикомдтматическая идеализация объекта исследования и его динамическая модель.

3.2. Понятие работоспособного состояния зубчатых передач барабанных мельниц для задач автоматического контроля и технической диагностики качества изготовления.

3.2.1. Силовое возбуждение колебаний .

3.2.2. Параметрическое возбуждение колебаний . .

3.2.3. Математическая модель работоспособного состояния зубчатых передач для задач автоматического контроля и технической диагностики качества изготовления .
3.3. Математическое описание работоспособного состояния зубчатых передач барабанных мельниц для задач автоматического контроля и технической диагностики качества монтажа.
3.3.1. Математическая модель колебаний передач при ошибке основного шага зубчатых колес .
3.3.2. Описание колебаний зубчатых передач при эксцентриситете колес .
3.3.3. Модель колебаний зубчатых передач при ошибке изготовления зубчатого венца .
3.3.4. Выводы.
3.4. Опорная математическая модель колебаний зубчатых передач барабанных мельниц для задач автоматического контроля и технической диагностики качества монтажа.
3.4.1. Описание колебаний зубчатых передач при перекосе зубьев колес .
3.4.2. Математическая модель колебаний зубчатых передач при ошибке межцентрового расстояния
3.4.3. Выводы.
4. ИМИТАЩОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЭЦВМ ВИБРОСИГНАЛА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ ДЛЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ВДАГНОСТИКИ
4.1. Обоснование типа вычислительной техники и метода исследования модели
4.2. Анализ и описание алгоритма метода тригонометрической коллокации.
4.2.1. Общая идея метода
4.2.2. Соотношения между коэффициентами и значениями тригонометрического полинома
4.2.3. Формализация процесса составления алгебраических уравнений метода тригонометрической коллокации.
4.3. Последовательность исследования математических
моделей зубчатых передач барабанных мельниц .
4.4. Исследование математической модели работоспособ
ного состояния зубчатых передач для задач автоматического контроля и технической диагностики качества изготовления
4.4.1. Моделирование поперечных колебаний зубчатых передач барабанных мельниц
4.4.2. Изучение крутильных колебаний зубчатых колес передач барабанных мельниц
4.5. Исследование математической модели работоспособного состояния зубчатых передач для задач автоматического контроля и технической диагностики качества монтажа
4.5.1. Моделирование колебаний зубчатых передач
при ошибке основного шага колес
4.5.2. Изучение колебаний передач при эксцентриситете зубчатых колес .
4.5.3. Исследование колебаний передач при эллиптичности зубчатого венца
4.5.4. Выводы
4.6. Исследование опорной математической модели колебаний зубчатых передач для задач автоматического контроля и технической диагностики качества монтажа .
4.6.1. Моделирование колебаний зубчатых передач
при перекосе зубьев колес
4.6.2. Изучение колебаний зубчатых передач при ошибке межцентрового расстояния
4.6.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОНТАЖА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ КАК ПОДСИСТЕМЫ АСУ ТП ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК . .
5.1. Сопоставительный анализ аналогового и цифрового вариантов системы
5.2. Цифровой вариант системы автоматического контроля
и управления процессом монтажа барабанных мельниц
5.2.1. Цифровая реализация фильтрации информационного сигнала
5.2.1.1. Описание блоксхемы операций цифровой фильтрации.
5.2.1.2. Обоснование применения и анализ алгоритма быстрой свертки
5.2.1.3. Описание алгоритма дискретного преобразования Фурье
5.2.2.Цифровая реализация оптимизатора .
5.2.2.1. Обоснование применения и основные алгоритмы случайного поиска
5.2.2.2. Генератор случайных чисел.
5.3. Имитационное моделирование на ЭВМ для задач проектирования системы автоматического контроля и управления процессом монтажа
5.3.1. Обоснование применения моделирования на ЭВМ
5.3.2. Планирование эксперимента по сравнению альтернатив двух тактик случайного поиска . КО
5.3.3. Факторный эксперимент для определения оптимальных параметров случайного поиска
5.3.4. Определение оптимума функции отклика и оптимальных параметров случайного поиска
5.4. Аналоговый вариант системы автоматического контроля
и управления процессом монтажа барабанных мельниц .
5.4.1. Электрическая часть аналогового варианта системы
5.4.2. Оптимизирующая часть аналоговой системы .
5.5. Выводы
6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИШОМАЦИОННОГО СИГНАЛА, УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОНТАЖА БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ.М
6.1. Программа, технические условия и приборы экспериментальных исследований
6.2. Определение места установки и ориентации главной
оси вибродатчиков на зубчатых передачах.
6.3. Определение информационного параметра автоматического контроля и технической диагностики и оптимального числа информационных сигналов .
6.4. Промышленная проверка эффективности устройства и системы автоматического контроля и управления процессом монтажа барабанных мельниц .
6.5. Выводы
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЖТЕРА1УРЫ. О
ПРИЛОЖЕНИЯ. по
I. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Так, по теоретическим расчетам, срок службы зубчатого венца должен составлять лет, подвенцовой шестерни 3 года. Однако фактические сроки службы этих деталей значительно меньше у зубчатого венца около месяцев, а у подвенцовой шестерни от 3 до месяцев. Существует мнение, что малые сроки службы зубчатых пар барабанных мельниц объясняются плохой смазкой и попаданием абразивной цульпы на рабочую поверхность зубчатых колес. Действительно, зубчатая пара мельницы даже при наличии кожуха с лабиринтными уплотнениями остается на самом деле открытой. Однако указанному объяснению малых сроков службы передачи есть серьезные возражения . Вопервых, соединительные зубчатые муфты работают в значительно более лучших условиях, чем зубчатая пара той же мельницы. Несмотря на это, время выхода их из строя примерно то же самое. Таким образом, то, что динамические нагрузки оказывают решающее влияние на надежность трансмиссии зубчатых колес, опор, валов, в настоящее время признается большинством исследователей. Однако, проектные расчеты с учетом динамического характера работы зубчатых передач следует рассматривать лишь как составную часть комплексного подхода к увеличению надежности привода технологического оборудования. Решающим является принятие мер по снижению виброактивности приводных механизмов. Это активный подход к вопросу увеличения надежности зубчатых передач, основанный на проникновении в суть динамических процессов. Из теории колебаний ,1 известно, что динамический процесс представляет собой наложение двух видов колебаний, свободных и вынужденных. Составление уравнений свободных колебаний выполняют для расчета частот собственных колебаний и определения резонансных зон. Основное средство снижения виброактивности отстройка от механического резонанса. Ведущее направление проектных расчетов по снижению виброактивности механизмов связано с гашением вынужденных колебаний и подавлением источников их возбуждения. В самом общем случае вынужденные механические колебания могут возникнуть в результате воздействия на систему некоторых внешних и внутренних сил. По отношению к зубчатой передаче внешние возмущения создают вращающий момент двигателя Мф и момент сопротивления загрузки мельницы Мс . В работах , показано, что в установившемся режиме работы Мф не является источником возбуждения колебаний. Таким образом, возмущающим элементом системы остается Мс В случае цустой мельницы, что имеет место при монтажных и некоторых видах ремонтных работ, момент сопротивления загрузки мельницы равен нулю. Они классифицируются на три группы погрешности изготовления, ошибки монтажа и естественные факторы рис. Надежность зубчатой передачи на этапе изготовления обеспечивают высокий уровень развития машиностроения и системы контроля. Системы решают задачи контроля качества изготовления зубчатых колес и балансировки валов. На машиностроительных заводах выполняют два вида контроля технологический и приемочный. Последний состоит в оценке соответствия точности изготовленной передачи техническим требованиям, определяемым служебным назначением. Приемочный контроль осуществляют при помощи комплекса автоматических приборов, которые измеряют все геометрические параметры зубчатых колес . Технологический контроль отличается от приемочного тем, что выполняется в ходе отдельных технологических операций и его совмещают с активным управлением технологическим процессом, направленным на текущее исправление погрешностей изготовления. Его осуществляют системы автоматического контроля . Балансировку валов высокоскоростных передач выполняют на специальных балансировочных станках . Надежность зубчатых передач барабанных мельниц на этапе монтажа обеспечивают специализированные монтажные организации и ремонтные подразделения обогатительных фабрик. Первые выполняют монтаж нового оборудования на строящихся горнообогатительных предприятиях. Вторые занимаются плановоцредупредительными и капитальными ремонтами в период эксплуатации размольного оборудования. Тем не менее, основные технологические операции рис.