Научная статья на тему 'Использование фреймовых структур в системах координации и управления комплексом вакуум аппаратов периодического действия'

Использование фреймовых структур в системах координации и управления комплексом вакуум аппаратов периодического действия Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
33
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЛОЖНАЯ СИСТЕМА / ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС / ВАКУУМАППАРАТ / ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КООРДИНАЦИИ / ФРЕЙМОВАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ / СКЛАДНА СИСТЕМА / ТЕХНОЛОГіЧНИЙ КОМПЛЕКС / ВАКУУМАПАРАТ / ієРАРХіЧНА СИСТЕМА КООРДИНАЦії / ФРЕЙМОВА МОДЕЛЬ УПРАВЛіННЯ / TECHNOLOGICAL COMPLEX / VACUUM PAN / FRAME SYSTEM / INTELLIGENT AGENT

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Прокопенко Ю.В., Ладанюк А.П., Сокол Р.М.

Рассмотрены общие требования к сложным системам управления технологическими комплексами. Выполнен обзор основных схем существующих технологических комплексов вакуумаппаратов периодического действия. Определена структура фреймов интеллектуальной системы координации и управления комплексом вакуумаппаратов периодического действия. Определена организация взаимодействия фреймовых структур в иерархической системе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Use of the frame structures in the systems of coordination and control of complex of batch vacuum pans

The definition of new requirements for the control of technological complexes of sugar raises the problem of development and implementation of innovative control systems. Solving these problems is fully possible only when using intelligent control systems. A promising direction is the development and implementation of case control systems. The work was developed a twolevel frame structure for coordination and control of the technological complex of batch vacuum pans. The resulting twolevel frame structure is defined in the format of categories: Action - A, situations - S, parameters - D. This structure allows constructing multilevel hierarchical control systems, and allows to quickly changing the control system with the help of script tools. Application of the proposed structure of frame type of case control systems (agentbased systems) allow more efficient, on a qualitative level, to lead the process of mass crystallization of sugar, integrated technological systems in multilevel hierarchical control systems. A promising area of application of multilevel frame systems is the use of their knowledge bases and decisionmaking systems of administrative and technical control systems.

Текст научной работы на тему «Использование фреймовых структур в системах координации и управления комплексом вакуум аппаратов периодического действия»

8. Шихтинг, Г. Теория пограничного слоя [Текст] / Г. Ших-тинг. — М.: Наука, 1969. — 742 с.

9. Биргоф, Г. Гидродинамика [Текст] / Г. Биргоф. — М.: ИИЛ, 1963. — 487 с.

10. Ньюмен, Дж. Морская гидродинамика [Текст] / Дж. Ньюмен. — Л.: Судостроение, 1985. — 368 с.

ПРОГНОЗУВАНИЯ ШВИДКОСТ1 СУДНА З УРАХУВАННЯМ ВПЛИВУ ЗОВН1ШН1Х ФАКТ0Р1В I Р0ЗМ1РЕНЬ КОРПУСУ ДЛЯ СИСТЕМИ ЗАБЕЗПЕЧЕИИЯ БЕЗПЕКИ В1Д ПОТЕИЦ1ЙИО ИЕБЕЗПЕЧИИХ СУД1В

Для забезпечення працездатност системи забезпечення безпеки вщ потенцiйно небезпечних судiв необхщно вмiти прогнозувати швидкiсть судна з урахуванням впливу зовшшшх факторiв i розмiрень корпусу. Отримано спiввiдношення, що зв'язуе модельнi параметры корпусу, швидкють i розмiрення повномасштабного судна. Наведене сшввщношення може бути використано для визначення основних розмiрень судна, а також для ощнки швидкостi судна на раншх, передескiзних стадiях опрацювання проекйв перспективних судiв.

Ключовi слова: примежовий шар, швидкють судна, роз-мiрення судна, безпека вiд потенцшно небезпечних суден.

Анипко Олег Борисович, доктор технических наук, профессор, кафедра инженерно-авиационного обеспечения, Харьковский университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Украина.

Шаблий Глеб Федорович, госпредприятие «Госгидрография», Киев, Украина.

Ковтонюк Игорь Борисович, доктор технических наук, доцент, кафедра аэродинамики и динамики полета летательных аппаратов, Харьковский университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Украина, e-mail: igor_kovtonyuk@ukr.net.

Атпко Олег Борисович, доктор техшчних наук, професор, кафедра iнженерно-авiацiйного забезпечення, Хартвський ут-верситет Повтряних Сил 1м. 1вана Кожедуба, Украта. Шаблт Лб Федорович, держтдприемство «ДержгГдрогра-фiя», Кигв, Украта.

Ковтонюк 1гор Борисович, доктор техтчних наук, доцент, кафедра аеродинамжи i динамжи польоту лтальних апаратiв, Хартвський утверситет Повтряних Сил 1м. 1вана Кожедуба, Украта.

Anipko Oleg, Kharkiv Air Force University named after Ivan Kozhedub, Ukraine.

Shabliy Gleb, State Enterprise «Gosgidrografiya», Kyiv, Ukraine. Kovtonyuk Igor, Kharkiv Air Force University named after Ivan Kozhedub, Ukraine, e-mail: igor_kovtonyuk@ukr.net

Прокопенко Ю. В., Ладанюк А. П., Сокол Р. М.

УДК 664.126.43:681.51 001: 10.15587/2312-8372.2015.52008

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФРЕЙМОВЫХ СТРУКТУР В СИСТЕМАХ КООРДИНАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ ВАКУУМ-АППАРАТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Рассмотрены общие требования к сложным системам управления технологическими комплексами. Выполнен обзор основных схем существующих технологических комплексов вакуум-аппаратов периодического действия. Определена структура фреймов интеллектуальной системы координации и управления комплексом вакуум-аппаратов периодического действия. Определена организация взаимодействия фреймовых структур в иерархической системе.

Ключевые слова: сложная система, технологический комплекс, вакуум-аппарат, иерархическая система координации, фреймовая модель управления.

1. Введение

В современных условиях производства сахара ставятся задачи дальнейшего повышения эффективности производства и снижения энергозатрат. Одним из основных технологических комплексов производства сахара является, отделение кристаллизации, которое входит в состав продуктового отделения.

Существующие системы управления массовой кристаллизации сахара не соответствуют требованиям, предъявляемым к управлению современными технологическими комплексами. Для этого в последнее время разрабатываются системы интеллектуального управления, которые используют принципиально новые методики и принципы, основанные на методах искусственного

интеллекта. Одним из перспективных направлений разработки новых систем управления является использование методов ситуационного управления [1, 2].

Основной критерий работы технологического комплекса вакуум-аппаратов периодического действия для массовой кристаллизации сахара — производительность.

Сложность поставленной задачи управления технологическим комплексом вакуум-аппаратов периодического действия заключается в том, что каждый вакуум-аппарат и весь комплекс в целом — являются сложной системой.

Разработка интеллектуальных систем координации и управления технологическим комплексом вакуум-аппаратов периодического действия позволит более эффективно организовать производственный процесс массовой кристаллизации сахара, обеспечит возмож-

С

38

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/3(25], 2015, © Прокопенко

Сокол Р. М.

В., Ладанюк А. П.,

ность построения распределенных иерархических систем управления производством, а также построение на их основе баз знаний и систем принятия решений в организационно-технических системах управления.

2. Анализ литературы и постановка задачи

На сахарных заводах одним из важных участков является комплекс вакуум-аппаратов периодического действия, который относится к продуктовому отделению сахарного завода. Комплекс состоит и нескольких вакуум-аппаратов периодического действия [3].

Подготовленный сироп сахара с содержанием сухих веществ 68-72 % с выпарной станции, через промежуточный сборник, подается в вакуум-аппарат, где проводится процесс кристаллизации сахара в разреженной среде испарением воды из утфеля. Поставка материала для обеспечения роста кристаллов выполняется путем подкачек свежих порций сиропа. Выпаривание воды из утфеля выполняется с помощью пара, поставляемого выпарной станцией. Сваренный утфель выпускают в сборник-кристаллизатор. Затем утфель поступает в фильтрующие центрифуги, где кристаллы сахара отделяются от патоки (жидкой фазы утфеля).

В общих чертах процесс массовой кристаллизации в вакуум-аппарате периодического действия состоит из трех общих стадий:

— Начальный набор и сгущения сиропа до состояния перенасыщения. Объем первоначального набора аппарата и степень перенасыщения должны обеспечивать необходимые условия для образования и роста нужного количества кристаллов сахара.

— Образование кристаллов. В вакуум-аппарате периодического действия чаще всего применяется «шоковое» введение затравки (пудра, паста, суспензия) для создания процесса образования кристаллов.

— Рост кристаллов. После заведения кристаллов, на стадии роста, обеспечивается рост кристаллической массы за счет подкачек свежего сиропа и испарения воды. Система управления каждого вакуум-аппарата работает по своей программе, которая аналогична для всех аппаратов [4, 5].

3. Объект, цель и задачи исследования

Объектом исследования является комплекс вакуум-аппаратов периодического действия.

Наиболее распространенная структурная схема работы технологического комплекса вакуум-аппаратов, которая принята на большинстве заводов по производству сахара, показана на рис. 1.

Организация работы такой технологической схемы описывается правилом: Пр_Загр ■ Пс_Выгр (параллельная загрузка ■ последовательная выгрузка). При этом определяется возможность параллельной загрузки всех работающих вакуум-аппаратов периодического действия, независимо на какой стадии технологического процесса они находятся и строгая последовательность выгрузки готового продукта, которая ограничивается вместимостью сборника готового утфеля.

Для решения задачи предлагается использование принципов организации мультиагентной системы управления, показанной на рис. 2.

Рис. 1. Структурная схема технологического комплекса вакуум-аппаратов

Рис. 2. Структура мультиагентной системы

Каждый из агентов системы, указанной на рис. 2, (программа управления вакуум-аппаратом периодического действия) использует однотипную модель описания среды и алгоритм управления процессом массовой кристаллизации сахара, (агенты А2...Ап), а агент А1 (агент-субординатор) координирует их работу в зависимости от параметров общего состояния производства (состояние выпарной станции, отделения центрифуг, запасов продуктов для работы (сироп, патока), состояния каждого агента [6, 7].

Целью исследования является построение системы фреймовой системы, которая будет использоваться для координации и управления комплексом вакуум-аппаратов периодического действия массовой кристаллизации сахара.

Для достижения поставленной цели необходимо решить такие задачи:

— рассмотреть основные технологические параметры;

— сформулировать критерии управления и координации системы;

— разработать фреймовую структуру для системы координации и управления комплексом вакуум-аппаратов.

4. Материалы и метод исследования построения фреймовой структуры

Особенность работы технологического комплекса вакуум-аппаратов периодического действия по схеме, показанной на рис. 1, заключается:

— в цикличной работе каждого вакуум-аппарата при непрерывном потоке подачи сиропа (продукта) и пара (теплоносителя);

— в строгой последовательности выгрузки каждого ВА;

— ограниченности объема выгрузочной мешалки;

— цикличности работы центрифуг.

При постановке задач координации и управления, исходя из особенностей структурной схемы, определяются критерии управления.

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/3(25], 2015

39-J

Задача координации определяется как: На первом (верхнем) уровне требования к комплексу вакуум-аппаратов:

— обеспечение бесперебойности работы комплекса вакуум-аппаратов, равномерная загрузка всего технологического оборудования;

— исключение конкурентных условий работы оборудования;

— минимизация простоев оборудования.

На втором (нижнем) уровне требования к вакуум-аппарату:

— максимальная производительность;

— технологическая повторяемость процесса варки;

— соблюдение заданной цикличности процесса. Решение совокупности задач координации и управления сводится к принципу декомпозиции сложного технологического комплекса на функциональные объекты — интеллектуальные агенты. Каждый вакуум-аппарат представляет собой интеллектуальный

агент (ИА), который выполняет задачу управления на нижнем уровне, при этом взаимодействуя и получая задания от координирующего агента (КА), который формирует график работы ВА (расписание) в зависимости от состояний ИА, решая задачи координации технологического комплекса.

Для решения такой комплексной задачи координации и управления используется система распределенной фреймовой структуры.

На первом уровне корневой фрейм КА системы формирует задачу координации с учетом главного критерия эффективность использования оборудования (минимальная длительность цикла работы вакуум-аппарата и максимальная загрузка центрифуг). Дочерние фреймы ИА формируют задачу управления (локальную) — производительность (производительность работы вакуум-аппарата и качество продукта) [8, 9].

Взаимодействие агентов обоих уровней производится через интерфейс, организованный в виде в виде фреймовой двухуровневой системы базы знаний, состоящей из корневого фрейма (КА) и дочерних фреймов (ИА).

На локальном уровне каждый ИА работает под управлением общей программы для каждого вакуум-аппарата. Цикл работы вакуум-аппарата состоит из следующих операций: ПОДГОТОВКА, НАБОР, СГУЩЕНИЕ СИРОПА, ЗАТРАВКА, РОСТ 1, РОСТ 2, УВАРИВАНИЕ, ГОТОВНОСТЬ, ВЫГРУЗКА, ПРОПАРКА, ПОДГОТОВКА.

Стадии обобщаются для построения расписания работы технологического комплекса на первом уровне и принимают вид: ГОТОВНОСТЬ, СГУЩЕНИЕ, РОСТ, УВАРИВАНИЕ, ГОТОВНОСТЬ. Фреймовая система первого уровня в соответствии с распределением задач координирует работу комплекса вакуум-аппаратов и формирует команды начала цикла с последующим наблюдением за состоянием технологического процесса в вакуум-аппарате [10].

Состояние каждого ВА в комплексе оценивается с использованием предикатов первого порядка в структурах типа MISO (Multi Inputs — Single Output, много входов — один выход) или MIMO (Multi Inputs — Multi Outputs, много входов — много выходов) [11].

5. Результаты исследования и построения фреймовой структуры технологического комплекса

В результате разработки фреймовой структуры координации и управления комплексом вакуум-аппаратов периодического действия построена распределенная двухуровневая фреймовая структура.

На рис. 3 приведена функциональная схема корневого фрейма первого уровня для управления вакуум-аппаратом периодического действия в составе технологического комплекса.

FkVAn Dcn FkVAl Jk, Имя корневого фрейма ВА №1

Vst„ si, Sí-1/ Vstl Sli Слот вектора состояния ВА

Pr„ Sfe Prl Sl2 Слот списка параметров комплекса

Fnn Sl3 Fnl Sl3 Слот списка функциональных параметров

st* SLt Stl su Слот статуса состояния фрейма

FdVAn Sl5 FdVAl Sl5 Слот перехода к дочернему фрейму ВА №1

FdVAl Имя дочернего фрейма ВА №1

Vstl Sli Слот вектора состояния ВА №1

Prl Sl2 Слот списка параметров комплекса

Fnl Sl3 Слот списка функциональных параметров

Stl SI4 Слот статуса состояния фрейма

DCi.2 Sb Слот продукционных правил ситуации

Tli 2 Sl6 Слот сообщения выявленной ситуации

RS1.2 Sl7 Слот управляющих действий по ситуации

FkVAl Iki Имя корневого фрейма ВА №1 (возврат)

Рис. 3. Функциональная схема корневого фрейма первого уровня для управления вакуум-аппаратом периодического действия

Корневой фрейм FkVA1 с именем слота 1к1 содержит информацию о состоянии вакуум-аппарата № 1 (текущая стадия, время в работе, наличие нештатных ситуаций, время ожидания загрузки), слоты Рг1 и Fn1 содержат список значений параметров (необходимые условия для включения вакуум-аппарата в работу) и текущие значения технологических параметров процесса комплекса (уровень в сборнике сиропа, температура сиропа, давление греющего пара, уровень в приемной утфелемешалке). В слоте St1 находится база продукционных правил, которая определяет правила управления вакуум-аппаратом № 1 в составе комплекса. В слоте FdVA1 содержится ссылка для перехода к расширенному фрейму определения ситуации, которая вызвала переход, если состояние вакуум-аппарата позволяет начать рабочий цикл.

Дочерний фрейм FdVA1 получает от коревого фрейма сообщение о возникновении штатной ситуации — начале

С 40

технологический аудит и резервы производства — № 5/3(25), 2015

рабочего цикла. С использованием базы продукционных правил, расположенной в слоте Dc1.2 детализуется ситуация, которая вызвала начало рабочего цикла, и из слота Rs1.2 выбирается сценарий Si для начала рабочего цикла. В соответствии с выбранным сценарием формируется сообщение о выполняемом действии, которое определяется в слоте Т112. Также это сообщение используется в системах более высокого уровня координации и управления [11].

6. Обсуждение результатов построения фреймовой структуры технологического комплекса

В результате выполненной работы по разработке фреймовой структуры технологического комплекса получены следующие результаты:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

— рассмотрена функциональная структура работы технологического комплекса вакуум-аппаратов периодического действия;

— определены технологические критерии для работы системы координации и управления комплексом;

— построена двухуровневая система координации и управления на базе распределенной фреймовой структуры с использованием описания состояния объекта различными категориями: действий — А, ситуаций — S, объектов — D.

Полученные результаты показали, что предложенная фреймовая структура содержит как преимущества, так и недостатки.

К преимуществам рассмотренной фреймовой структуры можно отнести:

— использование принципа агрегации для анализа и построения систем координации и управления технологическим комплексом вакуум-аппаратов периодического действия;

— возможность оперативной модификации структуры путем корректировки содержимого слотов, а также добавления и удаления слотов;

— возможность создания многоуровневой системы координации и управления в составе технологического комплекса сахарного завода;

— использование в фреймовой структуре описания состояния объекта различными категориями: действий — А, ситуаций — S, объектов среды — D. Наряду с преимуществами построенная фреймовая

структура координации и управления имеет ряд недостатков:

— использование структур такого типа только в системах ситуационного управления;

— не рассмотрена возможность использования разработанной структуры в системах нейронных сетей, нечеткой логики.

Проведенные работы позволили создать двухуровневую фреймовую систему координации и управления комплексом вакуум-аппаратов периодического действия для использования с ситуационной системой управления (агентные системы), которые относятся к классу интеллектуальных систем управления.

Вместе с тем целый ряд вопросов требует дальнейшего рассмотрения. Это вопросы интеграции распределенной фреймовой структуры с другими интеллектуальными системами: с нейронными сетями, системами нечеткой логики [12].

7. Выводы

Результатом выполненной работы стала двухуровневая фреймовая система координации и управления комплексом вакуум-аппаратов периодического действия.

В ходе выполнения работ были рассмотрены и решены следующие задачи:

— рассмотрены основные технологические параметры комплекса вакуум-аппаратов периодического действия;

— сформулированы критерии управления и координации системы верхнего и нижнего уровня;

— разработана двухуровневая фреймовая структура для системы координации и управления комплексом вакуум-аппаратов.

Дальнейшее усовершенствование и развитие полученной фреймовой структуры позволит расширить сферу ее применения в других системах координации и управления технологическими комплексами, а также формировать многоуровневые системы управления.

Литература

1. Ладанюк, А. П. Методи сучасно! теори управлшня [Текст] / А. П. Ладанюк, В. Д. Кишенько, Н. М. Луцька, В. В. 1ва-щук. — К.: НУХТ, 2010. — 196 с.

2. Ладанюк, А. П. Системний аналiз складних систем управлшня [Текст]: навч. поаб. / А. П. Ладанюк, Я. В. См^юх, Л. О. Власенко та ш. — К.: НУХТ, 2013. — 274 с.

3. Akinnuwesi, B. A. A framework for user-centric model for evaluating the performance of distributed software system architecture [Text] / B. A. Akinnuwesi, F.-M. E. Uzoka, S. O. Ola-biyisi, E. O. Omidiora // Expert Systems with Applications. — 2012. — Vol. 39, № 10. — P. 9323-9339. doi:10.1016/ j.eswa.2012.02.067

4. Глущенко, М. С. ММ]шзащя тривалост перюдичного про-цесу в утфельному вакуум-апарат [Текст] / М. С. Глущенко // Схщно-бвропейський журнал передових технологш. — 2007. — № 5/4(29). — С. 55-57.

5. Прокопенко, Ю. В. Застосування бази знань при управлш-ш комплексом вакуум-апарапв перюдично! дп [Текст] / Ю. В. Прокопенко, А. П. Ладанюк // Технолопчний аудит та резерви виробництва. — 2015. — № 3/2(23). — С. 16-20. doi:10.15587/2312-8372.2015.44769

6. Котенко, И. В. Командная работа агентов в реальном времени [Текст] / И. В. Котенко, Л. А. Станкевич // Новости искусственного интеллекта. — 2003. — № 3(57). — С. 25-31.

7. Уэно, Х. Представление и использование знаний [Текст]: пер. с япон. / X. Уэно, М. Исидзука. — М.: Мир, 1989. — 280 с.

8. Минский, М. Фреймы для представления знаний [Текст]: пер. с англ. / М. Минский. — М.: Энергия, 1979. — 130 с.

9. Якимова, Е. В. Система оперативного управления процессом подготовки нефти в нештатных ситуациях [Электронный ресурс] / Е. В. Якимова // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». — 2011. — № 3. — С. 4-16. — Режим доступа: \www/ URL: http://ogbus.ru/authors/Yakimova/ Yakimova_1.pdf

10. Девятков, В. В. Системы исскуственного интеллекта [Текст]: учеб. пос. для вузов / В. В. Девятков. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 352 с.

11. Прокопенко, Ю. В. Застосування ситуацшного шдходу для формування алгоритмiв управлшня вакуум-апаратом перю-дично! ди [Текст] / Ю. В. Прокопенко, А. П. Ладанюк // Схщ-но-6вропейський журнал передових технологш. — 2015. — № 3/2(75). — С. 42-47. doi:10.15587/1729-4061.2015.43758

12. Эндрю, А. Искусственный интеллект [Текст]: пер. с англ. / А. Эндрю. — М.: Мир, 1985. — 460 с.

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/3(25], 2015

ВИКОРИСТАННЯ ФРЕЙМОВИХ СТРУКТУР в СИСТЕМАХ КООРДИНАЦН I УПРАВЛ1ННЯ КОМПЛЕКСОМ ВАКУУМ-АПАРАТ1В ПЕР1ОДИЧНО1 Д11

Розглянуто загальш вимоги до складних систем управлiння технолопчними комплексами. Виконано огляд основних схем юнуючих технологiчних комплексiв вакуум-апаратiв первично! дii. Визначено структуру фреймiв штелектуально'1 систе-ми координацп та управлшня комплексом вакуум-апаратiв перюдично!' дп. Визначена органiзацiя взаемодп фреймових структур в ieрархiчнiй системi.

Ключовi слова: складна система, технолопчний комплекс, вакуум-апарат, ieрархiчна система координацп, фреймова модель управлшня.

Прокопенко Юрий Владимирович, соискатель, кафедра автоматизации технологических процессов, Национальный университет пищевых технологий, Киев, Украина, e-mail: yv_prokopenko@ukr.net.

Ладанюк Анатолий Петрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизации технологических

процессов, Национальный университет пищевых технологий, Киев, Украина.

Сокол Ростислав Михайлович, аспирант, кафедра автоматизации процессов управления, Национальный университет пищевых технологий, Киев, Украина.

Прокопенко Юрй Володимирович, здобувач, кафедра авто-матизацИ технологгчних процесгв, Нацюнальний утверситет харчових технологт, Кигв, Украгна.

Ладанюк Анатолт Петрович, доктор технгчних наук, профе-сор, завгдувач кафедри автоматизацп технологгчних процесгв, Нацюнальний утверситет харчових технологт, Кигв, Украта. Сокол Ростислав Михайлович, астрант, кафедра автоматизацп процесгв управлгння, Нацюнальний утверситет харчових технологт, Кигв, Украгна.

Prokopenko Yuri, National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine, e-mail: yv_prokopenko@ukr.net.

Ladanyuk Anatoly, National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine.

Sokol Rostislav, National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine

DOI:

УДК 678.065.004 10.15587/2312-8372.2015.52012

Евдокименко H. M., фурса 0. 0., Гаврилюк Ю. В.

ОЩИЮВАНИЯ М0ЖЛИВ0СТ1 ЗАСТОСУВАИИЯ М0ДИФ1К0ВАН0Г0 Н1ТР0ГЕН0ВМ1СНИМИ СП0ЛУКАМИ П0ДР1БНЕН0Г0 ВУЛКАН1ЗАТУ

В роботг оцгнено можливгсть процесу модифгкацгг подргбненого вулкангзату нгтрогеновмгс-ними сполуками. Оцгнено вплив сполук на термодинамгчнг властивостг еластомерног матрицг. Показано синерггчний ефект впливу на ргвень мщностг вулкангзатгв сумгсног модифЫаци. В ходг роботи обрано та шдтверджено математичнимирозрахунками оптимальт параметры процесу.

Ключев1 слова: точнгсть вимгрювань, подргбнетй вулкангзат, модифгкацгя, композит, нтро-геновмгснг сполуки, дифузгя, оптимгзацгя.

1. Вступ

Ниш тенденщя розвитку пол1мерного матер1алознав-ства полягае у пошуку рацюнальних шлях1в використання вщомих матер1ал1в завдяки модифжацп !х властивостей. Прюритетним напрямом в розвитку сучасно! економжи е виршення еколопчних проблем, насамперед оцшю-вання можливосп повторного застосування як вщход1в виробництва гумо-техшчних вироб1в, так 1 амортизова-них гум. Актуальшсть дослщжень у даному напрямку полягае у можливост автоматизацп процесу модифжацп подр1бненого вулкашзату та прогнозуванш результапв використання вторинно! сировини на яюсш показники кшцевого виробу. Це дозволяе практично уникнути три-валого та витратного процесу проведення емтричних експерименпв та випробувань. Що, в свою чергу, дозволить скоротити витрати часу, людських та матер1альних ресурав з метою оптим1зацп процесу виробництва.

2. Анал1з л1тературних даних та постановка проблеми

Переробщ та вторинному використанню тдлягають не тшьки амортизоваш вироби, але й вщходи вироб-

ництва. Значними за масштабами утворення в1дход1в е вулкашзоваш гумов1 та гумотканев1 матер1али, як утворюються на стад1ях виготовлення гумових сум1-шей та формування заготовок, вулкашзацп та обробки готових вироб1в, р1зш види браку [1].

До ф1зико-х1м1чних метод1в переробки гумовм1сних в1дход1в у першу чергу належить регенеращя — процес руйнування просторово! сггки вулкашзовано! гуми тд час теплово!, мехашчно! 1 х1м1чно! ди на не!. Шсля регенерацп одержують переважно пластичний продукт, здатний знову перероблятися у вироби [2, 3].

Одними з найпоширешших метод1в переробки гу-мовм1сних вщход1в е ф1зичш, до яких належать по-др1бнювання (процес зменшення розм1р1в кусюв гуми до частинок з розм1ром до 5 мм) 1 подр1бнення (ана-лопчний процес одержання частинок менше 5 мм) [1].

Подр1бнювальне обладнання Грунтуеться в основному на принципах удару, роздавлювання, стирання, р1зання та !х комбшацш. Найбшьш поширенш серед подр1бнювальних машин (дробарок) — це молотков1 (по-др1бнення ударом), одновалков1 (стиранням), двовалко-в1 (стисканням, стиранням 1 зсувом), ножов1 (р1занням) та роторш (стисканням, стиранням, зсувом 1 р1занням) дробарки [1-6].

42 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/3(25], 2015, © Евдокименко Н. М., Фурса О. О.,

Гаврилюк Ю. В.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.