CC BY
20
Висновок. Отже, розроблено схемну модель пiдсистеми кшмат-кон-тролю для системного рiвня автоматизованого проектування штелектуально-го будинку. Наведено результати роботи тдсистеми клiмат-контролю для 2-юмнатно1 квартири та наведено граф досяжносп для ще1 модель
Л1тература
1. United Nations Department of Economic and Social Affairs / Population Division WORLD POPULATION TO 2300. - New York : United Nations, 2004. - 240 с. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.un.org/esa/population/publications/longrange2/WorldPop2300final.pdf.
2. Гололобов В.Н. "Умный дом" своими руками / В.Н. Гололобов. - М. : NT Press, 2007. - 416 с.
3. Clicks & Mortar: The costs and benefits of intelligent buildings, The Hammer Smith Group, New York 10 с. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.thehammersmithgroup.com/ images/reports/intelligent_bldgs.pdf.
4. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования : учебник [для студ. ВУЗов] / И.П. Норенков. - Изд. 2-ое, [перераб. и доп.]. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 336 c.
5. Роберт К. Элсенпитер Умный Дом строим сами : пер. з англ. / Роберт К. Элсенпитер, Тоби Дж. Велт - М. : Изд-во КУДИЦ-ОБРАЗ, 2005. - 384 с.
6. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем / Дж. Питерсон. - М. : Изд-во "Мир", 1984. - 264 с.
7. Kurt Jensen. Kristensen Coloured Petri Nets: Modelling and Validation of Concurrent Systems / Jensen Kurt, M. Lars. - Springer - Verlag Berlin Heidelberg, 2009. - 384 с.
8. Platform Independent Petri net Editor 2. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.pipe2.sourceforge.net/
Теслюк В.М., Теслюк Т.В., Ляпандра А.С. Модель подсистемы климат-контроля для анализа роботы интелектуального дома
Разработана модель подсистемы климат-контроля интеллектуального дома на основе цветных сетей Петре и приведены результаты исследования этой подсистемы на основе построенного графа достижимости состояний. Построенная модель даст возможность повысить эффективность автоматизированного проектирования интеллектуальных домов.
Ключевые слова: модель, подсистема климат-контроля, сети Петри.
Teslyuk V.M., Teslyuk Т..V., Lyapandra А.S. Climate Subsystem Model for intellectual building work analysis
Climate Subsystem Model for intellectual building work analysis on the basis of Petri nets is developed and the research results of this system are presented on the basis of the built graph of reach. The developed model enables to enhance the efficiency of automated intellectual buildings design.
Keywords: model, climate subsystem, Petri nets.
УДК 621.9 Асист. Н.О. Арсиненко -Львкська КА; викл. М.Ю. Брусенцова1 ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ В1БРОТРАНСПОРТЕР1В
Проведено анал1з виникнення вiбрацiйних машин i використання вiбрацiйних процешв у харчовш промисловосп. Розглянуто вiбрацiйне обладнання для транспор-тування продукта. Проаналiзовано принциповi схеми вiбрацiйних транспортуючих машин. Надано детальний анатз вiбрацiйних збуднигав, акцентовано увагу на 1х перевагах та недолжах.
Ключовг слова: вiбрацiя, транспортукга машини, транспортер.
1 Льв1вський державний коледж харчовса i переробнса промысловое!! Нацюнального умверситету харчових технологш
Вiбрацiйнi процеси людина використовувала з давнiх-давен на тдсвь домому piBHi - тд час пiдсушування злаюв, просiювання борошна, роздшен-ня сипких продуктiв на фракцп або ïx ущiльнення. Важка фiзична праця спо-нукала людину меxанiзувати цi процеси.
Одна з перших згадок про вiбрацiйнi машини мiститься в журналi "The London Journal of Arts, Sciences and Manufactures, and Repertory of Patent Inventions // Conducted by Mr. W. Newton. - London, 1849. - Vol. XXXIV" без конкретних посилань на авторiв. За даними, отриманими з цього джерела, можна лише констатувати факт, що тодi вже дгяли зразки перших вiбра-цшних машин [1].
Першi вiбрацiйнi машини переважно мютили руxомi з'еднання (ек-сцентриковий привод). З огляду на це, меxанiзми приводу часто виходили з ладу, а отже, були недовгсгачними. У патент американця Morley P. Reynolds № 123,109 (GB) "Improvements in Screening Devices", що заявлено в 1917 р. (опублжовано в 1919 р.), усунеш руxомi з'еднання в мехашзмах приводу вiб-рообладнання. Автор винаходу вдосконалюе сепаратор, де вперше для техно-логiчного обладнання (згiдно з патентним пошуком О.С. Ланеця) застосовуе електромагштний вiброзбудник для надання коливального руху ситу [1].
Серед зарубiжниx фiрм, що сьогоднi займаються тою чи шшою роз-робкою вiбрацiйниx машин з електромагштним приводом, можна зазначити таю: "Roto-Finish", "Valter", "Lord Chemical", "Trowal", "Wibral", "Jeffrey Specialty Equipment Corporation", "Alan Ross Machinery", "B.E.S.T. Inc.", "V.T.R. Inc.", "JVI", "Ward Industrial Equipment Ltd", "Vibro Techniques", "OEPL", "Autofeed Corporation", "Carrier Vibrating Equipment, Inc.", "General Kinematics", "Vimec".
Розробляли методики розрахунку та експериментальш зразки мiжре-зонансних МКС представники Кшвсь^ школи вiбротеxнiки: Ю.Ф. Чубук, I.I. Назаренко, В.Б. Яковенко та ш. Розробки вiдповiдниx вiбрацiйниx машин стосувались обладнання для ущшьнення бетоносумiшей в будiвельнiй про-мисловостг Цiнним е те, що роботи виконували за напрямом мiжрезонансниx вiбрацiйниx машин з електромагнiтним приводом. У межах Львiвськоï поль теxнiки над створенням тримасових вiбрацiйниx машин були задiянi такi на-уковцi та провщш iнженери, як: В.О. Повщайло, Р.1. Сiлiн, В.А. Щигель, В.Д. Уфiмцев, О.В. Гаврильченко, Ю.П. Шоловш, А.Л. Беспалов [1].
У машинобудуванш та xарчовiй промисловостi (мукомельному, макаронному, xлiбопекарському, кондитерському, цукровому, крохмале-патоко-вому та iншиx виробництвах) завдяки високим експлуатацiйним властивос-тям, широке застосування дютали вiбрацiйнi транспортнi машини та установки: вiбрацiйнi бункерш живильники, сита, пiдйомники та транспортери. Ц установки здiйснюють завантаження та розвантаження обладнання, мiжопе-рацiйнi перемщення, пiднiмання та опускання заготовок, а також транспорты операцiï, необхщш в процесi автоматизованого виготовлення харчових продукпв i пакування.
Актуальнiсть вiбрацiйниx i транспортно-теxнологiчниx машин е у тому, що вони здшснюють у процеш транспортування i технолопчну обробку
перемiщуваного вантажу (сушшня, класифжащю, гранулювання, зневодню-вання тощо). До вiбрацiйних транспортуючих машин вщносять вiбрацiйнi конвеери, вiбрацiйнi живильники i грохоти, а також вiбрацiйнi пiдйомники i вiбрацiйнi бункери-дозатори. За принципом роботи електромагштш вiброп-ристро! можна роздiлити на два основних типа: з поступовим рухом виробiв на площиш (вiброконвейери, лотки-транспортери, вiброкасети) i з рухом за гвинтовою лiнiею, спiрально або по колу ^бробункерш живильники, вiбро-живильники-пiдйомники).
Найширше застосовують вiбрацiйнi транспортуючi машини, що пра-цюють у режимi прямолшшних гармонiйних коливань. Застосовують також установки, що працюють у режимi прямолшшних бшармошчних коливань. У рядi конструкцш траекторiею вантажонесучого органа е елшс. Конфiгурацiя елiпса iстотно залежить вщ кута зрушення фаз мiж складовими i може мшя-тися вщ прямолшшно! до кругово!. Розроблено вiбрацiйнi транспортуючi машини, що працюють у режимi напiвхвильових гармонiйних прямолшшних i елiптичних коливань.
Пiд час розгляду основних структурних схем вiбрацiйних транспортуючих машин як характеристичш ознаки розглядають число ступенiв вшьносп динамiчноl системи вiбрацiйноl машини, 11 привщ i характеристику пружних зв'язюв. З огляду на те, що особливост принципового пристрою вiбрацiйних транспортуючих машин значною мiрою визначаються типом використовува-ного в них приводу, структурш схеми розглядають стосовно електромагшт-них, пневматичних, вiдцентрових, ексцентрикових i гiдравлiчних приводiв.
Як було зазначено вище, вiбропристроl дiляться на два типа: вiброт-ранспортери i вiбрацiйнi бункернi живильники. Вперше вiбрацiйний транспортер з незалежними вiбрацiйними збудниками повздовжшх i нормальних коливань з регулюванням зсувом фаз мiж ними запропонував В.1. Якубович [4]. Роздшьш пружнi елементи системи повздовжнiх i нормальних коливань виконанi у виглядi плоских пружин, розмiщених своею площиною перпендикулярно збуджуючими електромагнiтами коливаннями.
1дентична конструкцiя пружних систем е в англшщв А.Х. Редфорда i Дж. Бутройда [2], однак дуже важливим недолiком вiбротранспортера [3] е наявнють паразитних крутильних коливань. Цей недолж усунено в конструк-цп В.А. Повiдайло i В.А. Щигеля завдяки сумiщенню центрiв активно! i реактивно! мас [2]. Однак у ньому пружна система володiе "конструкцшним пс-терезисом" i поганою вiброiзоляцiею конструкцп. Пiсля впровадження в конструкцп транспортерiв Гратчастих пружин вдалося добитись таких пере-ваг: висока жорстюсть крiплення пружних елементiв, усунення конструк-цiйного гiстерезису i феттшг-корозп, а також забезпечуеться необхiдна для самостабЫзацп резонансна вiдстройка.
Електромагнiтнi вiбрацiйнi транспортуючi машини вiдповiдно до числа приводiв подiляють на однопривщш та багатопривiднi. Однопривiднi машини бувають одномасш, двохмаснi й трьохмаснц багатопривiднi - одномас-нi й багатомасш. Однопривiдний одномасний електровiбрацiйний конвеер коливною масою е тшьки робочий орган. Недолжом вiбрацiйних конвеерiв
одномасно! системи е !х неврiвноважешсть, внаслiдок чого вони передають динамiчне навантаження на несучi конструкцп. На сьогоднi вони знаходять обмежене застосування.
Двомасний електровiбрацiйний конвеер - це вшьна динамiчна система. Перевага цього конвеера в тому, що ця система е iзольована вiд навко-лишнього середовища амортизуючими пружинами. Завдяки пружному зв'яз-ку через ресору обидвi маси можуть перемiщуватись одна вщносно одно! i здiйснювати коливання, яю збуджуються й пiдтримуються механiчними iм-пульсами електромагнiтного вiбратора. Зусилля вщ вiбратора однаково пере-даються як однш, так i другiй коливнш масi, мають рiвну величину та взаемно протилежш напрямки. Тому шд час коливань мас центр шерцп тако! системи не може змшювати свого положення, тобто залишаеться нерухомим у просторi i вона не передае динамiчних навантажень на опори.
Реверсивш вiбрацiйнi конвеери бувають одномасш опорно! конструкцп, тримаснi опорно! конструкцп i тримаснi шдвюно! конструкцп. 1х перевага у тому, що для змши руху не потрiбнi додатковi пристро!, а змiна напрямку транспортування тако! системи досягаеться шляхом взаемно! змши фазуван-ня електромагштних вiбраторiв: якщо боковий вiбратор здшснюе хiд вправо, а нижнiй вiбратор - хiд уверх, то вантаж буде перемiщуватися вправо. Транспортування влiво буде здiйснюватися в тому випадку, коли за умови ходу нижнього вiбратора вверх, боковий вiбратор здiйснюе хiд влiво.
Вiбрацiйнi лотки-транспортери з незалежно збуджувальними поздов-жшми i нормальними коливаннями дають змогу дистанцiйно регулювати па-раметри режиму вiбротранспортування, здiйснювати реверсування руху, а внаслщок зсуву фаз мiж коливаннями - одержувати елiптичнi траекторп. Щд час елiптичних коливань реалiзуеться ефективш безвiдривнi режими вiброт-ранспортування з високим коефщентом швидкостi. Основним недолжом е ви-сока чутливiсть !х нормальних коливань до змiни маси виробiв, що транспор-туються. За умови транспортування в безвщривних режимах маса виробiв пов-нiстю приеднуеться до маси робочого органа внаслщок його нормальних коливань, ютотно впливаючи на резонансну настройку й амплпуду нормальних коливань. Цей недолж, незважаючи на ефективнiсть елштичних коливань, обме-жував область використання лотюв порiвняно дрiбними виробами.
Перевагами лоткiв-транспортерiв з безвiдривним вiбрацiйним тран-спортуванням е те, що !х використовують для транспортування сипких мате-рiалiв, одношаровi ряди яких шд час транспортування в режимах з тдкиду-ванням схильнi до здвоення, а також у випадках, коли необхщно реверсуван-ня напрямку руху.
Лотки-транспортери з прямолшшними коливаннями е ефективним ви-сокопродуктивним транспортуванням, якщо процес здiйснюеться тд час коливань з оптимальним для кожного випадку кутом тдкидання i при тран-спортуваннi орiентованих виробiв повиннi задовольняти такi вимоги: строга постшшсть вертикальних амплпуд; надшна вiброiзоляцiя конструкцп вiброт-ранспортера, яка усувае вплив цього на роботу технолопчного обладнання. Якщо лоток не буде задовольняти щ вимоги, то у ньому виникатимуть кру-тильш коливання i вiн не буде придатний для транспортування.
З ушх розглянутих приводiв у машинобудуваннi та харчовш промисло-востi найбiльш розповсюджеш електромагнiтнi вiбратори. За своею принци-повою будовою вони володiють найбшьш досконалим видом приводу. Якщо в бшьшосп приводiв вiдбуваеться перетворення обертового руху двигуна в зво-ротно-поступальний рух вiбратора, то в електромагштних необхiдний ревер-сивний рух забезпечуеться безпосередньо без яких-небудь промiжних меха-нiзмiв. Електромагнiтнi вiбратори не мають поверхонь тертя, що забезпечуе !х довговiчнiсть, а також допускають зручне регулювання режиму роботи.
Бiльшiсть вiбротранспортних пристро!в, що використовуються у про-мисловостi, виконанi з напрямленими коливаннями, коли робочий орган пристрою здшснюе гармошчш коливання за прямолiнiйною траекторiею. Вони найбiльш простi та надшш, але не е ушверсальними, оскiльки налагодженi на визначений, оптимальний для певного класу виробiв режим вiбротран-спортування. I не дають змоги дютати прийнятнi режими роботи для рiзних виробiв, тому !х використання обмежено для гнучких виробничих лшш.
Найбiльш пiдходящими для оргашзацп робочого середовища е вiбра-цшш транспортнi пристро! з незалежним збудженням повздовжшх i нормаль-них коливань вщносно несучо! поверхнi. Такi транспортери завдяки дистан-цiйному незалежному регулюванню повздовжнiх i нормальних амплiтуд коливань i кутiв зсуву фаз мiж ними дають змогу налагоджуватись на режими транспортування, оптимальнi для найрiзноманiтнiших виробiв, якi рiзняться габаритами, масою, фрикцшними властивостями, а також здшснювати реверс транспортування, перемiщення найрiзноманiтнiшими траекторiями на пло-щинi. Крiм того, елiптичнi траекторп коливань робочого елементу дають змогу досягнути бшьших швидкостей транспортування i купв пiдйому, нiж пря-молiнiйнi [3, 4], особливо в безвщривних режимах руху.
Для вiбрацiйного транспортування продукпв з невеликими розмiрами в поперечному перерiзi, одношаровi ряди яких тд час транспортування в режимах з шдкиданням схильнi до здвоення, а також у випадках, коли необхщ-но реверсування напрямку руху, застосовуються лотки з бшармоншним i елiптичними коливаннями робочого органа. У лотках, реалiзуючих бшармо-нiйнi повздовжш коливання, до робочого елементу плоскими пружинами приеднуються два реактивних елементи. Один вiброзбудник мае частоту 50 Гц, а другий вiброзбудник - 100 Гц. Для вiброiзоляцil системи застосовано роликовi опори.
Елiптичнi коливання здшснюються у тримаснiй системi, яка скла-даеться iз робочого органа i реактивних елементiв, зв'язаних з пружними системами вертикальних i горизонтальних коливань, виконаних у виглядi плоских пружин. У промисловосп застосовують також вiбротранспортери резонансно! та зарезонансно! ди.
Здвоенi врiвноваженi транспортери, що працюють у резонансному ре-жимi, за рахунок енергп, значно економiчнi, порiвняно з вiбротранспортера-ми, що працюють в резонансному режимь Крiм того, наявнiсть у здвоених врiвноважених системах нульових точок коливань, що використовуються як точки опори, виключае передачу шюдливих коливань на фундамент та обслу-говуючий персонал.
У процеш комбiнування пружних елементiв один з одним, а також з 1х розташуванням на машинi з метою тдвищення надiйностi роботи, збшьшен-ня продуктивной тощо виникли новi види лоткiв-транспортерiв з рiзними пружними системами. Вiбрацiйнi конвеери досить простi в здшсненш авто-матизацп роботи, тобто в регулюванш режиму транспортування (швидюсть руху, iнтенсивнiсть пiдкидання матерiалу та ш.) вiдповiдно до процесу су-шiння або охолодження.
Проаналiзувавши основш структурнi схеми вiбрацiйних транспорту-ючих машин, можна зробити висновок, що сучасш технологiчнi процеси в харчовш промисловостi та багатьох iнших галузях потребують обладнання з високою надшшстю, тому актуальним е створення методики шженерних роз-рахункiв i вибору оптимальних параметрiв роботи вiбрацiйного обладнання.
Л1тература
1. Ланець О.С. Розвиток мiжрезонансних машин з електромагнiтним приводом / О.С. Ланець // Автоматизащя виробничих процесiв у машинобудуваннi та приладобудуванш. -2008. - Вип. 42. - С. 124-127.
2. Блехман И.И. Исследования процесса вибросепарации и вибротранспортировки / И.И. Блехман // Инженерный сборник. - 1952. - Т. 11. - 236 с.
3. Вибрации в технике : справочник / под ред. И.И. Блехмана. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1979. - Т. 2. - 351 с.
4. Повщайло В. Вiбрацiйнi процеси та обладнання : навч. поабн. / В. Повщайло. - Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полгтехнжа", 2004. - 246 с.
5. Силин Р.И. Автоматизация производственных процессов в машиностроении : учебн. пособ. - Хмельницький : Вид-во ХНУ, 2004. - 270 с.
Арсиненко НА., Брусенцова М.Ю. Перспективы использования вибротранспортеров
Проведен анализ возникновения вибрационных машин и использования вибрационных процессов в пищевой промышленности. Рассмотрено вибрационное оборудование для транспортировки продуктов. Проанализированы принципиальные схемы вибрационных транспортирующих машин. Приведен детальный анализ вибрационных возбудителей, акцентировано внимание на их достоинствах и недостатках.
Ключевые слова: вибрация, транспортирующие машины, транспортер.
Arsynenro N.O., Brusentsova M.Yu. Future use vibration conveyor
It was analyzed appearance of vibration machines and usage of vibration processes in food industry. Vibrating equipment for transportation of products is examined. Analyzes the basic scheme vibration transporting machines. We give a detailed analysis of vibration agents, focuses on their strengths and weaknesses.
Keywords: vibration, transporting machines, conveyer.
УДК 697.92 Астр. Х.Р. Лесин1 - НУ "Львiвська полтехтка "
АНАЛ1З ЕКСЕРГЕТИЧНО1 ЕФЕКТИВНОСТ1 ТЕРМОСИФОННОГО СОНЯЧНОГО КОЛЕКТОРА ДЛЯ УМОВ ПОМ1РНОГО КЛ1МАТУ
Проаналiзовано сучасний енергетичний стан у свт та окреслено енергоощадш заходи для його покращення, здшснено ж^вняння теплотехшчних характеристик рщинних i жтатряних сонячних систем. Запропоновано конструкщю термосифонного сонячного колектора для будингав котеджного типу. Наведено результати натур-
1 Наук. ке^вник: доц. Желих В.М., канд. техн. наук
