Разработка методов диагностики конструктивных элементов массоподводящих систем бумагоделательных машин

• Автор: Исаков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
1. Современное состояние проблемы и постановка задачи работы
1.1. Назначение массоподводящих систем, предъявляемые требования к ним
1.2. Обзорный анализ работ по гидродинамике массоподводящих систем
1.3. Обзорный анализ работ по вибродиагностике оборудования массоподводящих систем
1.4. Обзорный анализ работ по диагностированию оборудования массоподводящей системы по качественным показателям бумажного полотна
1.5. Обзорный анализ работ по виброзащите оборудования массоподводящей системы
2. Виброакустические процессы в массоподводящих системах бумаго- и
картоноделательных машин
2.1. Постановка задачи моделирования
2.2. Динамические воздействия на оборудования массоподводящих
систем
2.3. Источники вибрации трубопроводов
2.4. Выводы по разделу
3. Численное моделирование динамики и гидродинамических процессов в вихревых очистителях
3.1. Постановка задачи
3.2. Модель сплошной жидкой среды
3.3. Динамическая модель батареи вихревых очистителей
3.4. Конечно-элементная модель блока вихревых очистителей
3.5. Модальный и спектральный анализ конструкций блока вихревых очистителей

3.6. Выводы по разделу
4. Экспериментальные исследования вибрации и вибродиагностика оборудования массоподводящих систем
4.1. Методика экспериментальных исследований вибрации
4.2. Сведения о схемах и оборудовании массоподводящих систем
4.3. Вибрация и вибродиагностика центробежных насосов массоподводящих систем
4.4. Вибрация и вибродиагностика сортировок с гидродинамическими лопастями
4.5. Вибрация и вибродиагностика вихревых очистителей
4.6. Вибрация и вибродиагностика трубопроводов
4.7. Методы виброзащиты и снижения пульсации давления в массоподводящей системе
4.8. Выводы по разделу
5. Диагностика оборудования массоподводящих систем по колебаниям массы
квадратного метра бумаги в продольном направлении
5.1. Методика диагностирования
5.2. Экспериментальное определение колебаний 1 м2бумаги
5.3. Выводы по разделу
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ №
ПРИЛОЖЕНИЕ №

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Бумагоделательные и картоноделательные машины (далее БМ) - основные технические системы, завершающие цикл производства бумаги в целлюлозно-бумажном производстве (ЦБП). На качественные показатели бумаги существенное влияние оказывает работа массоподводящей системы (МПС), функциями которой являются: формирование и регулирование композиции и концентрации бумажной массы, её деаэрация, удаление из массы загрязнений, минимизация колебаний давления (пульсаций) в потоке бумажной массы, подача массы стабильной дисперсии массы в напорный ящик и др. Для обеспечения этих функций в МПС используется различное технологическое оборудование: смесительные и массные насосы, напорные сортировки, вихревые очистители (ВО), гасители пульсации и др. Качество бумаги в существенной мере определяется техническим состоянием этого оборудования. Одним из путей совершенствования технической эксплуатации оборудования МПС, повышения качества вырабатываемой продукции и сокращения затрат на поддержание оборудования в работоспособном состоянии является разработка и внедрение методов вибродиагностики оборудования МПС БМ.
Цель работы - повышение эффективности работы МПС БМ путем разработки и внедрения методов вибрационного контроля и диагностики технического состояния оборудования МПС, а также методов диагностирования оборудования МПС по качественным показателям бумаги.
Методы исследования. Теоретические исследования проведены с привлечением основных положений динамики машин, теории колебаний, методов конечных элементов и контрольных объемов. Использовано лицензионное программное обеспечение. Геометрические построения выполнены в автоматизированной системе трехмерного моделирования. Численные расчеты проведены в пакетах инженерного анализа. Экспериментальные исследования вибрации оборудования МПС и качественных показателей бумаги выполнены на бумагоделательных машинах ОАО «Соликамскбумпром», ОАО «Архангельский ЦБК», ОАО «Пермский картон», ООО «Неманский ЦБК» и Краснокамской бумажной фабрики.

где Кг - коэффициент радиальной силы; £>2 - диаметр колеса на выходе; Ь2 - ширина колеса на выходе; р - плотность жидкости; § - ускорение свободного падения; 0о„„ - оптимальная подача; О - текущая подача; Н — текущий напор.
В напорных сортировках неуравновешенность вращающейся массы возникает из-за нецилиндричности внутренней поверхности корпуса и сита и не-соосности вала, сита и корпуса сортировки.
Неуравновешенность роторов и гидродинамические процессы возбуждают вибрацию корпусов насосов и напорных сортировок на частотах равных и кратных оборотным и лопастным частотам.
2.2.4. Случайные динамические воздействия
Вопросы теории случайных процессов получили широкое развитие, в том числе в технике. В диссертационной работе рассматриваются вопросы, необходимые для определения случайных динамических и гидродинамических воздействий в МПС БМ.
Анализ случайных динамических воздействий проводится с помощью спектральной функции, моментных характеристик и корреляционных функций случайного процесса.
Автокорреляционная функция, представляющая собой корреляцию между значениями случайного процесса Л7(0 в два различный момента времени ^ И ^2 , отстоящего ОДИН ОТ другого на величину т ~^2~Ч« имеет вид [41]
х/(г)=-2- ]т)-р][Р(1+т)-р]л _ (213)
1 т о
где Р - математическое ожидание или среднее значение величины динамического воздействия;
Т - длительность реализации.