CC BY
25Рисунок 5. СФЦ системы выгрузки ГСМ из танков
Литература
1. Автоматизация процессов борьбы за живучесть корабля, судна // Коллективная открытая монография. - СПб: Координационный совет НП «ИАП БЖКС». - 2014.
2. АРБИТР, Программный комплекс автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета надежности и безопасности систем (ПК АСМ СЗМА) базовая версия 1.0 / Автор Можаев А.С. Правообладатель ОАО «СПИК СЗМА». // Свидетельство об официальной регистрации № 2003611101. - М.: РОСПАТЕНТ РФ, 2003.
3. Поленин В.И., Рябинин, И.А., Свирин С.К., Гладкова И.А.. Применение общего логико-вероятностного метода для анализа технических, военных организационно-функциональных систем и вооруженного
противоборства // Монография, научное издание / Под ред. А.С. Можаева. - СПб: СПб-региональное отделение РАЕН, 2011. - 416 с.
4. Поленин В.И., Можаев А.С., Гладкова И.А. Общий логико-вероятностный метод моделирования сложных систем // Монография, научное издание -Германия, Саарбрюкен, Palmarium Academic Publishing. -2015. - 688 с.
5. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов // Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр. Выпуск 10. М.: ГУП «НТЦ ПБ» Госгортехнадзора России, 2001. - 60с.
ЭЛЕКТРОПРИВОД НАМОТОЧНОГО УСТРОЙСТВА
Полякова Лариса Юрьевна
кандидат техн. наук, доцент, филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» в г. Кумертау Туктарова Дина Азатовна
студентка филиала ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»
вг. Кумертау
ELECTRICWINDER
Polyakova Larisa, the candidate tehn.sciences, Associate Professor, Branch VPO "Ufa State Aviation Technical University"inKumertau
Tuktarova Dean, Student Branch VPO "Ufa State Aviation Technical University" in Kumertau АННОТАЦИЯ
Большинство технологических процессов обработки гибких материалов связано с их транспортированием. В состав непрерывно-поточных линий входят различные агрегаты, различающиеся производительностью и динамическими характеристиками. Такие агрегаты приводятся в движение регулируемыми электроприводами. Одним из основных требований, предъявляемых к процессу транспортирования, является поддержание в строго заданном диапазоне значений натяжения материала, так как именно натяжение материала в процессе транспортирования оказывает существенное влияние на его качество и физико-механические свойства. ABSTRACT
Most of the technological processes of flexible materials related to their transportation. Various units differ in productivity and dynamic characteristics compose the uncontinuous-flow lines. One of the main requirements for the process of transportation is the maintenance of the tension of material in a strictly defined range of values. As it is the tension of the material has a significant impact on its quality and mechanical properties during transportation. Ключевыеслова: электропривод, намотка полосы, скорость, момент Keywords: actuator, the stripwinding, the velocity, the moment
Агрегаты, обрабатывающие полосу, имеют широкое распространение в различных отраслях промышленности, в таких, как бумажная, цветная и черная металлургия, в том числе в агрегатах электроизоляционных покры-
тий (рис. 1), в линиях травления, печах непрерывного отжига и т.п. Одним из наиболее ответственных и сложных элементов этих агрегатов является электропривод моталок.
1, 3 - тянущие ролики; 2 - петлевое устройство; 4 - подающие ролики измерителя электромагнитных свойств; 5 - летучие ножницы; 6 - заправочные устройства;7, 8 - моталки; 9; 10 - захлестыватели Рисунок 1. Технологическая схема прокатки
Моталка предназначена для смотки полосы в рулон (рис. 2, а), согласно требованию технологии электропривод моталки должен осуществить такую смотку полосы, при которой рулоны имеют правильную цилиндрическую форму с ровной боковой поверхностью. Недопустимы дефекты в виде коробоватости профиля или «волны».
Необходимым требованием является поддерживание неизменной толщины полосы в течение одного прохода. На соблюдение этих требований, помимо ряда технологических факторов, таких, как правильная заправка полосы в моталку, симметричная настройка зазора тянущих роликов (клети), чисто механических особенностей свойств самой полосы и конструкций механизма, существенное влияние оказывают величина и характер натяжения в полосе. Поэтому основным требованием технологии для подобных систем является обеспечение неизменного натяжения, как при установившейся скорости, так и переходном режиме. Это требование является первым и необходимым технологическим требованием для электропривода моталки.
К другим технологическим требованиям, предъявляемым к этому электроприводу, относятся сохранение неизменной линейной скорости в полосе для установленного режима проката или транспортирования полосы; плавное ускорение и замедление полосы; широкий диапазон регулирования по напряжению якоря и по току двигателя, обусловленный ассортиментом выкупаемой продукции; обеспечение натяжения покоя; обеспечение режима толчка или заправочной скорости.
Между системами, транспортирующими и прокатывающими полосу, имеется различие. Это различие вытекает из наличия обжатия в прокатных станах и такого технологического фактора, как опережение. Отсюда существует различие между выражением линейной скорости полосы на выходе из валков тянущих роликов, транспортируемой без обжатия (без прокатки)
д =
тр
(1)
и выходящей из клетки в прокатных станах (для натяжения Т < 0.8а^)
вк= П^(1 + 30 + ЬТ), (2)
i
где а5 - предел текучести; F - площадь поперечного сечения полосы; s0 - опережение при прокатке без натяжения; D1 - диаметр валка (тянущих роликов или клетки); % - частота вращения валка (тянущих роликов или клетки);
Ь - коэффициент, определяющий зависимость приращения линейной скорости полосы на выходе клетки от натяжения Т.
б)
а - клеть - моталка: 1 - клеть; 2 - моталка; б - тянущие ролики - моталка: 1 - тянущие ролики; 2 - моталка; М1 и М2 - моменты тянущего ролика и моталки; D2 - диаметр барабана моталки; п2 - частота вращения моталки; ¡1 - передаточный коэффициент редуктора; &2 - линейная скорость барабана; п - полоса; р - ролик; Дв1 и Дв2 - двигатели тянущих роликов рулонов и моталки Рисунок 2. Технологические схемы смотки полосы в рулон в системе
Опережение отражает повышение линейной скорости материала после валков относительно скорости материала в валках и определяется выражением
^ =
«к-«в
(3)
где АкиАв- скорости выходящей полосы и валков соответственно.
Изменение натяжения в полосе будет происходить при изменении линейной скорости какого-либо привода по отношению к скорости другого
Т=с/>2--01Ж
(4)
гдес- постоянная величина, зависящая от физических и геометрических параметров полосы.
Таким образом, натяжение пропорционально интегралу разности линейных скоростей двух приводов, моталки и тянущего ролика. Эта разность изменяется от начального значения, соответствующего свободному вращению приводов до некоторого конечного значения. Если конечное значение не равно нулю, неизбежен разрыв полосы ввиду беспредельного возрастания напряжения.При нормальной работе эта разность должна стремиться к нулю.
Эти изменения могут быть обусловлены эксцентриситетом опорных валов, износом подшипников, изменением условий технологической смазки, изменением свойств поверхности полосы, механическими потерями механизмов. Все перечисленные возмущения носят, как правило, случайный характер, и составить для них математическую зависимость трудно.
Для электропривода моталки, помимо перечисленных, имеет место возмущение, определяемое технологией работы моталок. Согласно выражению (1) при неизменной частоте вращения при намотке (или размотке) полосы в рулон будет происходить изменение ее линейной скорости. Если оба привода (рис. 2,б) будут иметь абсолютно жесткие характеристики, то увеличение линейной скорости полосы на моталке согласно выражению(4) при-
ведет к росту натяжения и, в конечном счете, к обрыву полосы. Наоборот, если имеется хотя бы один электропривод с абсолютно мягкой характеристикой, то увеличение натяжения не произойдет.
Механическая характеристика моталки представлена на рис. 3, а и является равнобокой гиперболой. Можно считать, что такую характеристику имеет двигатель последовательного возбуждения. Для двигателя параллельного возбуждения подобную характеристику можно получить только введением соответствующего регулятора. Из вида характеристики рис. 3, а видно, что жесткость такого электропривода должна изменяться по мере изменения нагрузки. Ясно, что двигатель параллельного возбуждения, не имеющий специального регулятора, не удовлетворяет этому требованию и не годится для работы в качестве электропривода моталки, за исключением схем, где требования натяжения очень низкие. Из сравнения характеристики двигателя параллельного возбуждения и характеристики, соответствующей выражению:
h =
м'
(4)
30АТ
где У = „ .
п
Видно, что при движении по характеристике из точ-кеА в Б в двигателе параллельного возбуждения в процессе изменения диаметра рулона будут увеличиваться натяжение и линейная скорость полосы в зависимости от соотношения жесткостей двух электроприводов, связанных полосой.
Действительно, при условии, что двигатель Дв1(рис. 2, б) имеет достаточно жесткую характеристику для момента нагрузки М1 (рис. 3, а), соответствующего диаметру рулона D1нач, частота вращения двигателя Дв2 будет равна п1=пнач. при намотке произойдет увеличение диаметра рулона до нового значения, равного D2. Для сохранения неизменного натяжения момент электродвигателя должен стать равным М2. При этом частота вращения двигателя Дв2 для поддержания неизменной линейной скорости должна стать равной п2''.
а
в
у
На самом деле она будет равна значению п2'<п2'', что, естественно, приведет к увеличению линейной скорости в полосе. Но так как двигатель Дв1 имеет сравнительно большую жесткость, увеличения линейной скорости до максимального значения, соответствующего частоте вращения Дв2п2' и изменившемуся диаметру рулона D2, не произойдет.
За счет увеличения момента на Дв2до значения М'2 его частота вращения снизится до п2''', а первого -увеличится в зависимости от степени жесткости характеристики. Таким образом, электродвигатели начнут вращаться с новыми частотами, соответствующими новому увеличенному значению линейной скорости. Одновременно произойдет увеличение натяжения в полосе.
Рисунок 3. Механические характеристики электропривода моталки
Процесс намотки и смотки полосы является сложным технологическим процессом с жесткими требованиями к электроприводу. Для равномерного сматывания необходимо, чтобы один двигатель имел абсолютно жесткую, а другой абсолютно мягкую характеристику, в этом случае увеличения линейной скорости не произойдет. При этом в процессе намотки будет происходить уменьшение натяжения в полосе.
Список литературы 1. 1.Быстров А. М.Автоматизированный электропривод в текстильной и легкой промышленности. М.: «Энергия», 1972. - 255 с.
2. Бычков В. П.Электропривод и автоматизация металлургических производств. М.: «Высшая школа», 1986. - 479 с.
3. Филатов А. С.Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки. М.: «Металлургия», 1973. - 375 с.
4. Альшиц В.М., Зеленцов В.И., Тикоцкий А.Е. Электроприводы моталок и разматывателей станов холодной прокатки. М.: Информэлектро, 1980.-55 с.
5. Радионов A.A. Автоматизированный электропривод станов для производства стальной проволоки: Монография Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ",2007.-311с.
УЧЕТ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ СЪЕМКИ ДНА МНОГОЛУЧЕВЫМ ЭХОЛОТОМ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ РЕЛЬЕФА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ НАВИГАЦИОННОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ
Попко Артем Олегович
Кандидат военных наук, ведущий инженер, г. Санкт-Петербург
АННОТАЦИЯ
Статья посвящена учету неопределенности съемки дна многолучевым эхолотом при решении задач навигационного ориентирования. Сопоставление гидроакустических образов, полученных средствами с разной разрешающей способностью и разными составляющими ошибок, сопровождающих измерение глубины - является основной
