Оптимизация процесса трепания при обработке льнотресты в зависимости от её влажности и отделяемости

• Автор: Ефремов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ причин снижения качества переработки льнотресты

1.1 Анализ причин возникновения неоднородности свойств льнотресты

1.2 Причины потерь льноволокна в процессе трепания

1.3 Анализ влияния свойств льнотресты на режимы обработки и качество длинного волокна.

1.3.1 Влияние параметра пригодности к трепанию на технологические режимы

1.3.2 Влияние влажности льнотресты на технологические режимы

1.3.3 Влияние отделясмости льнотресты на технологические режимы

1.4 Постановка задачи

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

Глава 2. Анализ существующих математических моделей и систем управления процесса трепания.
2.1 Обзор систем управления процессом трепания
2.1.1 Основные принципы организации систем управления
2.1.2 Анализ систем управления процессом трепания
2.2 Математические регрессионные модели процесса трепания
2.2.1 Особенности построения математических моделей
2.2.2 Анализ математических моделей процесса трепания
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
Глава 3. Система определения и контроля параметров льнотресты
3.1 Определения среднего угла дезориентации и среднего угла положения стеблей в слое льнотресты
3.1.1 Описание метода особых точек
3.1.2 Определения среднего угла дезориентации стеблей льнотресты
3.1.3 Определения среднего угла положения стеблей в слое
3.2 Определение влажности и отделяемости тресты методом инфракрасной спектрометрии
3.2.1 Определение влажности льнотресты
3.2.2 Определение отделяемости льнотресты
3.2.3 Обоснование возможности использования инфракрасной спектрометрии для определения диаметра стеблей льнотресты, содержания и прочности волокна
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
Глава 4. Разработка системы оптимизации режимов процесса трепания с использованием аппарата нейронных сетей
4.1 Разработка критерия оптимальности процесса трепания
4.1.1 Анализ критериев оптимальности для процесса трепания
4.1.2 Реализация принятого критерия оптимальности
4.2 Разработка структуры нейронной сети для системы оптимизации режимов работы трепальной машины
4.2.1 Формирование первичного набора данных для нейронной сети
4.2.2 Фузификация входных данных для нейронной сети
4.2.3 Формирование обучающей выборки и логических правил работы нейронной сети
4.2.4 Выбор оптимальных режимов обработки льнотресты в процессе трепания
4.3 Оценка качества работы нейронной сети для трепальной машины
4.4 Моделирование работы нейронной сети
4.5 Разработка структурной схемы системы оптимизации и практическая реализация
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
Глава 5. Расчт условногодовой экономим при внедрении на льнозаводе системы оптимизации режимов процесса трепания
5.1. Расчт производственной программы
5.2. Расчет условногодовой экономии при использовании системы оптимизации режимов работы трепальной машины
5.2.1. Расчт изменения объма товарной продукции
5.2.2. Расчт изменения себестоимости товарной продукции
5.3. Срок окупаемости затрат, связанных с внедрением системы оптимизации режимов работы трепальной машины
5.4 Техникоэкономические показатели системы оптимизации режимов работы трепальной машины
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5
ИТОГОВЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Таким образом, видно, что неоднородность в свойствах тресты закладывается на самых ранних этапах ее получения. В основном неоднородность свойств определяется особенностями применяемой комбайновой технологией уборки льна. Для компенсации этих неоднородностей при механической обработке сырья необходимо создание и внедрение автоматизированных систем контроля свойств тресты и оптимизации режимов ее обработки. Основная часть длинного льноволокна теряется в процессе трепания. Объясняется это следующими причинами вопервых, глохое формирование слоя с высокой дезориентацией стеблей ведет к значительному росту потерь волокна, во вторых, при трепании обрабатываемый материал получает воздействия более интенсивные, чем при других операциях, втретьих, этот процесс завершает всю предшествующую обработку тресты, и поэтому в нем сказываются все нарушения установленных режимов технологического процесса на предыдущих операциях. Потери волокна при трепании увеличиваются изза повреждений его при обмолоте и мятье. Поэтому борьбу с потерями длинного волокна нужно вести не только путем правильной организации процесса трепания, но и на всех предшествующих переходах производства. Следует предотвращать наматывание волокна на трепальные барабаны. Поверхности барабанов должны быть тщательно зачищены, не иметь зазубрин, шероховатостей. Особенно важно выполнение этих условий при обработке сырья с повышенной влажностью, когда волокно легко наматывается на вращающиеся детали. Значительные потери длинного волокна вызывает неправильно подобранный режим процесса трепания. Наиболее частой причиной потерь является использование неадекватно интенсивных режимов для тресты низкой прочности. На выход длинного волокна большое влияние оказывает состояние зажимного транспортера трепальной машины. Слой обрабатываемого на этой машине сырца испытывает постоянное натяжение, и если транспортер не обеспечивает достаточно надежного зажима, то происходит выскальзывание отдельных прядей сырца, в результате они попадают в отходы. При движении сырца вдоль трепальной секции его свойства сильно изменяются закостренность снижается от 0 до 2 5, вес уменьшается в 5 7 раз, резко снижается его жесткость 2. Условия обработки сырца должны быть адекватны изменениям его свойств. В начале трепальной секции нельзя применять высокую интенсивность воздействий, так как это вызовет большие нагрузки на волокно и его потери. По мере же очистки сырец становится более легким, чистым, гибким и поэтому может воспринимать более интенсивные воздействия, которые необходимы для очистки волокна от трудноотделяемой костры. На всех современных трепальных машинах интенсивность воздействий постепенно увеличивается от начала к концу секции. Дифференциация процесса трепания достигается конструктивными параметрами. Существенно влияет на выход длинного волокна вылет бильной планки относительно подбильной решетки. При большем вылете угол обхвата рабочей кромки прядью увеличивается, а это приводит к повышению интенсивности воздействий. Данный параметр настраивают вручную под конкретную партию льнотресты с заранее известными характеристиками. Структурные параметры льняной тресты играют также немаловажную роль, т. При высокой растянутости слоя значительная доля сырца не попадает в зажимной транспортер трепальной машины или плохо зажимается в нем. Необходимо предъявлять высокие требования к качеству формирования слоя и обеспечения оптимального положения слоя, а следовательно надежного зажима сырца. Перечисленные технологические особенности процесса трепания необходимо учитывать при создании системы управления этим процессом. МТА представляет собой объект управления со множеством взаимосвязанных факторов, причем эти факторы влияют на конечный результат неоднозначно. С учетом этого схема МТА как объекта управления ОУ может быть представлена в следующем виде рис. Рис. На этапе непосредственной обработки льнотресты и выделения волокна, треста проходит через три технологических этапа слоеформирование, мятье, трепание. На каждом этапе обработки тресты имеют место различные возмущающие факторы рис.