CC BY
36
жет быть получена только опытным путем. Равнодействующая сила P\2 проходит через точку А і (рис. 1), находящуюся в середине отрезка і1 контакта материала с пластиной (лезвием) 1:
Р12 =Оф 1і СОБ ф 1, (7)
где Оф - погонная нагрузка на лезвие (пластина 1), Н/мм.
Таким образом, величина равнодействующей P12 усилий, возникающих при взаимодействии материала с рабочими органами машины (пластинами модели), зависит от физико-механических свойств материала (Оф), площади контакта и направления вектора Pl2. Основным фактором, влияющим на величину P12 (при прочих равных условиях), является угол ф1 (угол отклонения вектора P12 от нормали к поверхности кон-
такта). В свою очередь, основным фактором, влияющим на изменение угла ф1 является отношение скоростей i = Vl/ V2.
Нормальная составляющая Р' резко снижается при увеличении i, что оценивается предложенным коэффициентом трансформации усилий Кр, который по величине является отношением нормальной составляющей равнодействующей к полной ее величине.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бородянский В.П. Механика взаимодействия рабочих органов машин с обрабатываемым материалом // Изв. вузов. Пище -вая технология. - 2010. - № 1. - С. 89-92.
Поступила 20.11.09 г.
DEFINITION EQUALLY EFFECTIVE PRESSURE OF PROCESSED MATERIAL UPON WORKING BODY OF MACHINE
VP. BORODYANSKY
Kuban State Technological University,
2, Moscovskaya st., Krasnodar, 350072; ph. : (861) 275-22-79
Arising at processing of material of effort (equally effective pressure of surface of working body upon material) depend on physicomechanical properties of processed material, platform of contact and from position equally effective, defined by corner j from normal to contact surface in point through which takes place vectoP12 . In turn the corner j depends on the relation of speeds i of working bodies elementary physical model (EPM) devices by means of which begins possible to give the generalised technique of energy-power calculation of the device conducting machining of material (pressing, crushing, cutting, etc.). With i increase the sizeP12, its normal component, and also the relation^ /P12 = Kp - factor of transformation of efforts decrease. Schedules of dependenceKp from i in wide range of speeds are given.
Key words: physical model of the device, material processing, factor of transformation of efforts.
621.31.004.18
РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ ДИАГРАММЫ ДЛЯ БОЛЬШИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Ю.П. ДОБРОБАБА, А. А. ШПИЛЕВ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: inter-proeram@yandex.ru
На предприятиях пищевой промышленности позиционные электроприводы переменного тока с асинхронным двигателем и частотным преобразователем находят все более широкое распространение. Предложена оптимальная по быстродействию диаграмма для больших перемещений электроприводов переменного тока, определены ее параметры и условия существования. Найдены аналитические зависимости угла поворота электропривода от времени при его оптимальном по быстродействию движении.
Ключевые слова: диаграмма перемещения электропривода, параметры диаграммы, условие существования диаграммы, аналитические зависимости угла поворота электропривода от времени.
На предприятиях пищевой промышленности в по- В данной работе рассматривается оптимальная по следнее время широко применяются позиционные быстродействию дааграмма дая больших перемеще-
электроприводы переменного тока (ЭПТ), укомплекто- ний ЭПТ (рисунок). Диаграмма сформирована следук>-
щим образом. На первом, седьмом, одиннадцатом и ванные асинхронным двигателем и частотным преоб- ^ ^
тринадцатом этапах 3-я производная скорости электро-
разователем. привода равна максимально допустимому значению
В работе [1] разработана оптимальная ш быстро- щрк на третьем, пятом, девятом и пятнадцатом этапах
действию диаграмма для средних перемещений ЭПТ с 3-я производная скорости электропривода равна мак-
ограничением 1, 2 и 3-й производных скорости, состоя- симально допустимому значению со знаком «минус»
щая из четырна дцати этапов. “С; на втором. четвертом, шестом, восьмом, деся-
ад
,(2)
и. __ ди* .
1 = ~(3Г’
ю.
С.
с с
, Юдо. 3 Ю(1) до. «до. Юд2’.
«до. Юд3’ ’
фкон ф н€ч Юдо. юд2,
Юдо. ©до? ^до. °до. ®до-
* 4 =
Т — 8^1 + 4^2 + 2?з + /4.
Оптимальная по быстродействию диаграмма для больших перемещений ЭПТ справедлива при выполнении условия:
Ю
,(1)
Юдо,
“До^
Ю
,(2)
Ю
,(3)
< (Фкон - фн€ч )•
(1)
том, двенадцатом и четырнадцатом этапах 3-я производная скорости электропривода равна нулю. Длительность первого, третьего, пятого, седьмого, девятого, одиннадцатого, тринадцатого и пятнадцатого этапов /1; длительность второго, шестого, десятого и четырнадцатого этапов /2; длительность четвертого и двенадцатого этапов /3; длительность восьмого этапа /4. На втором и четырнадцатом этапах 2-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению (2)
шдо.; на шестом и десятом этапах 2-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению со знаком «минус» — Ю^.; на четвертом, восьмом и двенадцатом этапах 2-я производная скорости электропривода равна нулю. На четвертом этапе 1-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению Ю^.; на двенадцатом этапе 1-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению со знаком «минус» —Ю(оі. На восьмом этапе скорость электропривода равна допустимому значению юдоп. Угол поворота (перемещение) увеличивается от начального значения фнач до конечного фкон.
Для диаграммы справедливы соотношения:
Если не выполняется условие (1), то необходимо перейти к оптимальной по быстродействию диаграмме для средних перемещений ЭПТ.
Для разработки программного обеспечения задатчика интенсивности, формирующего предлагаемую диаграмму, сначала необходимо найти аналитические зависимости угла поворота электропривода ф от времени / при его оптимальном по быстродействию движении.
Расчет этапов с 1-го по 7-й производится аналогично, представленному в [1].
Этап 8. В интервале времени
(4^1 + 2/2 + / 3) £ / < (4 /1 + 2 / 2 + /3+ /4)
Ф( 1 ) = Ф н€ч
4/4 + 8/3/2 + 5 /1 /2 + V2" з /1 /3 +
9 2 3 2 1221 2
+- / 2 / 2 / 3+- /1 / 22/3 + н— / 2 / 32 +- /1 / 2/32
2 1 2 3 2 1 2 3 2 1 3 2 1 2 3
+ ®до^(2/1 + 3/1/ 2 + /1 / 2 + /1/ 3 + / 1 / 2/3)х
х(/ — 4 /1 — 2/2 — /3).
Этап 9. В интервале времени
(4 /1 " 2 /2 " (3 " /4)) /) (5/1 " 2 /2 " (3 " /4)
Ф(/) = Фн€ч " С *
4 /1 " 8/1 /2 " 5 /2 " / 1 /2 " 3 /1 /3 "
■ ЮдЗ). *
9
3
1
1
+-/2 /2/3 +- /1 /22/3 +- / 2/32 +- /1 /2/32 + +2/3 /
2
2
2
2
3/2/ 2 4 + і 12 4 ++/2/3 4 + ^! ^ 2^ 3 4 "Юо (2/3 + 3 /2 / 2 + /1 /2 + / 2 / 3 + /1 /2 /3 )*
Х(/ — 4 /\ —2 ^ — ^ — ^4 °д^ *
х(/ — 4 ^ — 2 /2 — /3 — /4 )4.
Этап 10. В интервале времени
(5/1 + 2/2 + /3 + /4)< /< (5/1 + 3/2 + /3 + /4)
Ф (/) = Фн€ч " ®до- х
143
Ф (/) = Фн€ч " «д!- *
/1 " 11/1 / 2 " 6 /1 / 2 " /1 / 2 " 4 /1 / 3 "
" —— /2/ / " — / / 2 / " — /2/2 " — / / / 2 "
~ .*1^ т.м‘^3 т
2 2 2 2
"2 /4 " 3 /1 /2/4 "----------" 1 /2/4 " / 2 /3 /4 " /1 /2 /3 /4
+®:
,(3)
/] " 3/ 1/2 " /1 /2 " 3 " /1 /2/3
6
1 ~Р) / х
х(/— 5 г 1 —2 *2 — / 3 — ?4) — - ®до. /
х(/ 5/1 —2 /2 — /3 — /4) — -1 юд3)^/1
х(/ — 5 /1—2 /2 — /3 — /4) .
Этап 11. В интервале времени
(5 /1 " 3 /2 " /3 " /4) ) / ) (6 /1 " 3 /2 " /3 " /4 )
Ф (/) = Фн€ч " 4с1- х
— / 4 +—/ 3 /,+—/ 2 / 2 +—/, / 1 + 4/3 / 3 +
24 1 6 1 2 4 1 2 6 1 2 13
13 2 5т 199 1 9
+—/,2 / 3 "- /1 / 2 / 3 "-/,2 /2 "- /1 / 32 +
2 1 2 3 2 1 2 3 2 1 3 2 1 2 3
"2 /1 / 4 " 3 /1 /2 / 4 ""/1 / 2 / 4 " /1 / 3/4 " /1 / 2 / 3 / 4
+ю(3)
1 до-
11 / 3 " — / 2/ " — / / 2 " /2 / " / / /
Г 1 ~ 1 2 1 ~ 1 2 1 *1*3 1 1ГГ3
6 2 2
х(/ 5 /1—3 / 2 — / 3 —/ 4)—^ иР
- / 2" /1 / 2
2 1 12
х(/— 5 /1—3 / 2 — / 3 —/4) — “4^о-/ 1
6
/ 5 /1
3 /2 /3 /4
" 24 Юдо-(/— 5 /1 — 3 ^ — ^ — /4) .
Этап 12. В интервале времени
(6 /1 " 3 /2 " /3 " /4) ) / ) (6/1 " 3 /2 " 2/3 " /4)
Ф (/) = Фн€ч " ®д3о)- х 89 4 89 3 37 2 2 11 3
—/ 4"— / 3 "— / 2 / 2"—/1 /1"
12 1 6 1 2 4 1 2 6 1 2
3 15 2 5 2 1 2 2 1 2
"5 3 " — 2? 3 " — / 1?2?3 " — 3 " — /1 /2 /3 "
"2 /1 /4 " 3 /1 /2 /4 " /1 /2/4 " /1 /3 /4 " /1 /2/3/4
" «до-
3 3 2 12 2
/1 " Л " "2 /1 / ^ " /1 / 3 " / 1 / 2 / 3
х(/— 6 /1 — 3 /2 — /3 — /4) — ^2 Юд3)-(/2 " /1 /2 ) х
х(/— 6 /1 — 3 /2 — /3 — /4 )2.
Этап 13. В интервале времени
(6/1 " 3/2 "2/3 "/4)) /) (7/1 " 3/2 "2/3 " /4)
89 4 89 3 37 2 2 11 3
— / "— /,/2 " — /,/2 " — /1 /2 "
24 1 6 1 2 4 1 2 6 1 2
"6/3 / 3" 9/2 / 2 / 3" 3 /1 / ^ / 3" /2 /2" /1 / 2 /2"
"2 /3 /4 " 3 /2/2/4 " /1 /22/4 " / 2 /3 /4 " /1 /2 /3 /4
"«до-к 1 " ^ /2/2 " /1 /22
(/ — 6/1 — 3/2 — 2/3 —/4)—
2
24
«до (/ — 6/1 —3 /2 2 /3 — /4 )4 .
Этап 14. В интервале времени
(7/1 " 3 /2 " 2 /3 " /4 ) ) / ) (7 /1 " 4 /2 " 2 /3 " /4 )
Ф(/) = Фн€ч " «до- х
191 4 95 3 39 2 2
— /,4 н— /3 / 2"— /2 / 2"
24 1 6 1 2 4 1 2 " — /1/^ " 6/3 /3 " 9 /3/2/3 " 3 /1 /2 /3" /2 /32 " 6
"/1 /2/32 " 2/3 /4 " 3 /3/2/4 " /1 /2/4 " / 2/3/4 "
"/1 / 2 / 3/4
"Ю^1^
до-
1
—-2
1 3 1 2 1 2
-/3"- /,2 / 2"- /1 /1 6 1 2 1 2 2 1 2
Р)
1 2
— " /1 /2
21 12
(/ — 7/1 — 3 /2 — 2/3 — /4 )-(/ — 7/1 — 3/2 — 2/3 — /4 )2 "
-1 тд33- /1(/ — 7 /1—3 / 2—2 / 3 — / 4 )3. 6
Этап 15. В интервале времени
(7 /1 " 4 / 2 " 2 / 3 " / 4)) / ) (8 /1 " 4 / 2 " 2 / 3 " / 4)
Ф (/ ) = Ф н€ч " «д3?- х
— / 4 " 16/3/2 " 10/2/:1 " 2/1 /1 "
" 6 /1 / 3 " 9 /1 / 2 / 3 " 3 /1 / 2 / 3 " /1 / 3 " / 1 / 2 / 3 " " 2 / 3 / 4 " 3/1 /2 / 4 " /1 / 22 / 4 " /12 /3 / 4 " /1 /2 / 3/4
'7 ®д13)-/3(/ — 7/1 —4 /2 —2/3 — /4 ) —
6
— -шдо/1(/ — 7/1 —4/2 —2/3 —/4)
' 7 ®д13)-/1(/ — 7/1 — 4/2 — 2/3 — /4)3 — 6
1 24
Полученные аналитические зависимости угла по -ворота электропривода от времени позволяют разработать программное обеспечение задатчика интенсивности, выполненного на базе промышленного управляющего контроллера.
2
ЛИТЕРАТУРА ремещений электроприводов переменного тока // Изв. вузов. Пище -
вая технология. - 2010. - № 2-3. - С. 95-97.
1. Добробаба Ю.П., Шпилев А.А., Мурлина Е.А. Разработка оптимальной по быстродействию диаграммы для средних пе- Поступила 23.03.10 г.
WORKING OUT OF THE OPTIMUM DIAGRAMME ON SPEED FOR THE BIG MOVINGS ALTERNATING CURRENT ELECTRIC DRIVES
YU.P. DOBROBABA, A.A. SHPILEV
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: inter-program@yandex.ru
At the food-processing industry enterprises item electric drives of an alternating current with the asynchronous motor and the frequency converter find more and more a wide circulation. The optimum diagramme on speed for the big movings of electric drives of an alternating current is offered, its parametres and existence conditions are defined. Analytical dependences of an angle of rotation of the electric drive on time are found at its optimum movement on speed.
Key words: the diagramme of moving of the electric drive, diagramme parametres, a condition of existence of the diagramme, analytical dependences of an angle of rotation of the electric drive on time.
ДИССЕРТАЦИОННЫЕ РАБОТЫ
Совершенствование технологии консервов на фруктовой основе для детей раннего возраста: Дис. ... канд. техн. наук (спец. 05.18.01) / О.Н. Лукашевич; КубГТУ - 05.03.09 г.
Разработаны требования к качеству фруктовых полуфабрикатов асептического консервирования, обоснован их выбор в качестве основного компонента при производстве консервов на фруктовой основе для детского питания. Разработаны рецептурные композиции новых видов консервов на фруктовой основе с добавлением молочных ингредиентов для детей раннего возраста. Предложено аппаратурное оформление поточного кратковременного комбинированного способа стерилизации консервов взамен традиционного периодического способа стерилизации в автоклаве, экспериментально подтверждена высокая эффективность использования оптимальных параметров данного способа стерилизации, выработаны опытно-промышленные партии консервов. Впервые установлено влияние способа стерилизации и длительности хранения на накопление в пюреобразных консервах 5-оксиметилфурфу-рола, установлена зависимость антиоксидантной активности консервов от температурно-временного фактора при их стерилизации. Разработан и введен в действие ГОСТ Р 52475-2005 «Консервы на фруктовой основе для питания детей раннего возраста», в который включены 12 новых наименований консервов «Неженка».
Расчетный экономический эффект от внедрения нового комбинированного поточного способа стерилизации составляет 88,2 р./т готового продукта.
Новизна технологических решений подтверждена
4 патентами РФ.
Разработка новых видов курительных изделий повышенной безопасности: Дис. ... канд. техн. наук (спец. 05.18.10) / Ю.В. Алтуньян; КубГТУ. - 21.05.09 г.
Определено влияние основных технологических факторов: вид сигареты, длина табачного жгута, длина и плотность фильтра, воздухопроницаемость сигаретной бумаги, количество ароматизированной расширенной табачной жилки и ароматизированного расширенного табака, добавляемых в мешку сырья, - на формирование потребительских свойств сигарет и расход сырья в зависимости от режимов прокуривания сигарет. Обоснована возможность снижения расхода табака путем добавления в мешку ароматизированной расширенной табачной жилки и ароматизированного расширенного табака при изготовлении сигарет с пониженной токсичностью дыма и стабильными потребительскими свойствами. Установлены коэффициенты корреляции между показателями, характеризующими взаи -мосвязь химического состава с технологическими свойствами сигарет. Предложены принципиальные технологические схемы получения ароматизированной расширенной табачной жилки и ароматизированного расширенного табака для использования при конструировании и изготовлении новых марок сигарет с прогнозируемыми потребительскими свойствами.
Расчетный экономический эффект от внедрения пяти новых марок сигарет составляет 905,3 тыс. р. в год при выработке 1 млрд шт. сигарет.
Новизна технологических решений подтверждена
5 патентами РФ.
