Оптимизация экструзионного процесса шинопроизводства применением частотно-регулируемого электропривода

• Автор: Ганиев, Ришат Наильевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1.ЭКСТРУЗИОННЫЙ ПРОЦЕСС ШИНОПРОИЗВОДСТВА И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ
ЭКСТРУДЕРОВ
1.1. Основные задачи экструзии как технологического процесса и пути их решения
1.2. Основные типы экструдеров и требования к их электроприводу
1.3. Обзор существующих систем электроприводов экструдеров в
резинотехнической промышленности
ВЫВОДЫ
2. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ ЗА СЧЕТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
2.1. Исходные данные для решения оптимизационной задачи
2.2. Исследования влияния параметров привода на процесс экструзии
2.3. Постановка и решение задачи параметрической оптимизации
процесса экструзии
ВЫВОДЫ
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭКСТРУДЕРА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1. Динамические свойства экструдера
3.2. Линеаризация модели системы «экструдер-продукт»
3.3. Методика исследования устойчивости экструдера как
нелинейного объекта управления
ВЫВОДЫ

4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭКСТРУДЕРА С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
4Л Обоснование необходимости применения системы с векторным управлением электроприводом экструдера
4.2. Работа асинхронного двигателя в режиме векторного управления
4.3. Функциональная и структурная схема системы ПЧ-АД при
питании от источника напряжения с ориентацией по вектору потокосцепления ротора
4.4. Синтез регуляторов системы электропривода с векторным управлением
4.5. Моделирование системы векторного управления
электроприводом экструдера
4.6 Система регулирования давления смеси на основе системы
векторного управления электроприводом экструдера
Выводы
5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭКСТРУДЕРА С ЧАСТОТНО-ТОКОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
5.1. Обоснование применения частотно-токового электропривода
для экструдера
5.2. Математическое описание и структура АД в динамике при питании от источника тока
5.3. Функциональная и структурная схема частотного электропривода при питании от источника тока
5.4. Синтез регуляторов в системе частотно-токового управления
5.5. Моделирование системы электропривода экструдера с частотнотоковым управлением
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты исследования производства покрышек
на ОАО «Нижнекамскшина»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Технические данные технологического
оборудования по производству протекторов
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Листинг программы оптимизации процесса
экструзии в среде Mathcad
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Расчет схемы замещения электродвигателя
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Логарифмические частотные характеристики
систем управления экструдером
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Графики переходных процессов в разработанных
системах электропривода экструдера
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Расчет и выбор электродвигателя для
экструдеров
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты исследований электропривода и готовой продукции после внедрения системы управления
экструдером

В схеме приняты следующие обозначения: Ду - диаметр сердечника червяка, О - диаметр цилиндра, <5 - зазор между гребнем винтовой нарезки и цилиндром, к - зазор между сердечником червяка и поверхностью цилиндра, <р -угол подъема винтовой пинии, - ширина канала червяка, 5 - толщина лопасти червяка, е - аксиальная ширина лопасти червяка, Ъ - аксиальная ширина лопасти червяка, t - шаг винтовой нарезки. Система координат х, у, г неподвижна, ось г ориентирована вдоль оси винтового канала червяка, вспомогательная ось 1 - направлена вдоль оси червяка.
Интенсивность течения смеси, а также величину прямого и обратного потоков смеси определяет форма головки. Наличие обратного потока (противотока) обусловлено тем, что не вся смесь проходит через фильеру в виду разности размеров входного и выходного отверстий головки. При экструзии высоковязких полимеров и, прежде всего, резиновых смесей коэффициент сопротивления головки должен быть минимальным.[12, 63] В случае «листовальных» головок необходимо также обеспечить равномерные поля давлений перед формующей щелью (фильерой). Оба эти требования в определенной мере удовлетворяются применением клиновых «листовальных» головок с минимальным путем потока, называемых иногда «рыбий хвост». Схема такой головки показана на рис 2.5. Особенность головок этого типа состоит в том, что линии тока в них распределены более равномерно, чем в коллекторных головках. Поэтому в таких головках легче избежать появления так называемых мертвых зон. [94]
Рис. 2.5 Формующая головка «Рыбий хвост»