Н.С.КУЗНЕЦОВА Переходная характеристика бункерного питателя с применением системыавтоматического регулирования

Основное назначение бункерного питателя поточной линии приготовительного цеха прядильного производства заключается в непрерывном обеспечении следующей за ним по технологической цепочке машины равномерным слоем волокнистого материала (ВМ). Существующий недостаток бункерных питателей – длинноволновая неровнота, которая неизбежно приводит к разной массе рулонов ленты, получаемой на выходе поточных линий, может быть устранен при помощи модернизации существующего оборудования системой автоматического регулирования (САР) бункерного питателя. Автоматический бункер обеспечивает высокую точность формирования заданной вели¬чины линейной плотности слоя волокнистого материала. Высокая точность реализуется за счет применения новой системы управления перемещением подвижной стенки бункера в зависимости от толщины выводимого слоя волокнистого мате¬риала, определяемой с помощью измерительного валика. [1, 4]

Построение переходной характеристики такого автоматического слоеформирующего бункерного питателя позволит предсказать, как будет изменяться линейная плотность формируемого слоя с применением системы автоматического регулирования, если произойдет изменение такого параметра поступающего материала, как начальная объемная плотность.

Для решения поставленной цели следует обратиться к решенным ранее вопросам: задача по определению расчетным путем толщины слоя волокна под нажимным валиком с учетом внешних воздействий на выходящий слой волокнистого материала [3]; построение имитационно-статистической модели (ИСМ) бункерного питателя [2].

Алгоритм построения переходной характеристики изображен на рис. 1.

Рис. 1. Укрупненная блок–схема алгоритма расчета переходной характеристики автоматического слоеформирующего бункера

Укрупненный алгоритм модели бункера представляет четыре главных блока, выполняющих характерные для них функции. В первом блоке вводятся исходные данные, например в нашем случае будем изменять начальную объемную плотность, остальные данные останутся такими же, как и в начальной ИСМ. Во втором блоке производится расчет параметров, требующихся для расчета третьего блока, в котором производится расчет толщины слоя под нажимным валиком, и, следовательно, линейной плотности формируемого слоя. Когда толщина слоя после изменения начальной объемной плотности изменится, в четвертом блоке производится расчет нового значения ширины выпускного сечения бункерного питателя. Соответственно в третьем блоке производится расчет толщины слоя под нажимным валиком уже с новым значением ширины бункерного питателя внизу, принимая во внимание время запаздывания сигнала и т.д.

По результатам расчетов построена переходная характеристика автоматического слоеформирующего бункера, т.е. зависимость изменения выходного параметра объекта (линейная плотность слоя волокна, выходящего из бункера) от времени при скачкообразном изменении входного параметра (начальная объемная плотность волокна поступающего в бункер), которая изображена на рис. 2.

Рис. Рис. 2. Переходная характеристика бункерного питателя с применением САР

После скачкообразного увеличения объемной плотности поступающего волокна в бункерный питатель через время t_бунк происходит увеличение линейной плотности слоя волокна. САР, реагируя на изменение толщины слоя волокна, прикрывает стенку бункера, уменьшая толщину слоя волокна, то есть и его линейную плотность через время запаздывания t. Первое уменьшение линейной плотности оказывается недостаточным, поэтому САР снова посылает сигнал на прикрытие стенки бункера, уменьшая тем самым толщину слоя. Линейная плотность достигает номинального значения. Очевидно, что произойдет аналогичный процесс при уменьшении объемной плотности поступающего материала. Можно сделать вывод, что применение САР благоприятно сказывается на процессе формирования слоя волокнистого материала, выполняя стабилизацию его линейной плотности при резком изменении параметров волокна, поступающего в шахту бункера.

Вывод: Совершенствование поточных линий (например, ПЛ-150-П1) путем оснащения имеющегося бункерного питателя системой автоматического регулирования линейной плотности обеспечит снижение неровноты по массе рулонов ленты, получаемой с поточной линии за счет выравнивания слоя волокна, выходящего из бункерного питателя.

Литература

1. Патент РФ 2253708 С1 : Автоматический слоеформирующий бункер / В. И. Жуков, Н. С. Кузнецова; заявл. 19.07.2004; опубл. 10.06.05 Официальный бюллетень. Изобретения и полезные модели №16, – 4с.

2. Жуков В. И. Развитие теории и технологии бункерного питания волокном текстильных машин льняной промышленности: Дисс … д.т.н. – Кострома, 2001. – 254с. КГТУ.

3. Кузнецова Н. С. Алгоритм расчета толщины слоя волокнистого материала под нажимным валиком бункерного питателя (тезисы) / Н. С. Кузнецова, В. И. Жуков / Научно-техническая конференция «Дни науки 2006». Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности. Санкт-Петербург 2006 г.

4. Кузнецова Н. С. Система регулирования автоматического бункерного питателя / Вестник КГТУ, № 13, 2006 г., с. 75-77.