Научная статья на тему 'Разработка оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях четвертой и по минимальному значению второй производных скорости'

Разработка оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях четвертой и по минимальному значению второй производных скорости Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
57
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОПРИВОД / ДИАГРАММА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ЭЛЕКТРОПРИВОДА / УПРУГИЙ ВАЛОПРОВОД

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Добробаба Ю. П., Козуб М. С.

В отраслях пищевой промышленности широко распространены позиционные редукторные электроприводы. Предложена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 4-й и по минимальному значению 2-й производных скорости. Определены аналитические соотношения и условия существования для каждой из представленных диаграмм, найдены и проанализированы зависимости длительностей цикла перемещения от величины задания на перемещение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Добробаба Ю. П., Козуб М. С.

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

Текст научной работы на тему «Разработка оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях четвертой и по минимальному значению второй производных скорости»

Междунар. науч.-практ. конф. «Теория и практика суб- и сверхкри-тической флюидной обработки с.-х. сырья». - Краснодар: КубГТУ, Экоинвест, 2009. - С. 43-46.

2. Стасьева О.Н., Касьянов Г.И. С02-экстракты Компании «Караван» - новый класс натуральных пищевых добавок. -Краснодар: КНИИХП, 2008. - 324 с.

3. Касьянов Г.И., Латин Н.Н., Банашек В.М. Рабочая смесь сжиженных газов для экстракции // Материалы Междунар. на-уч.-практ. конф. «Продовольственная индустрия Юга России». -Краснодар: КНИИХП, 2000. - С. 152.

4. Чахова Е.И., Касьянов Г.И. Комплексная технология переработки чайного сырья. - Краснодар: КНИИХП, 2003. - 145 с.

5. Касьянов Г.И., Коробицын B.C. Извлечение ценных компонентов из растительного сырья. - Краснодар: КубГТУ, Дом-Юг, 2010. - 132 с.

6. Коробицын B.C., Мякинникова Е.И. Влияние капиллярных сил на диффузионное извлечение из сырья экстрактивных веществ // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Теоретическое и экспериментальное обоснование суб- и сверхкритической С02-обработки с.-х. сырья». 15-16 октября 2010 г.-Краснодар: Экоинвест, 2010. - С. 24-26.

7. Касьянов Г.И. С02-экстракты: производство и применение. - Краснодар: Экоинвест, 2010. - 160 с.

Поступила 15.12.11 г.

IMPROVEMENT OF TECHNOLOGICAL EQUIPMENT FOR CO2-EXTRACTION

E.I. MYAKINNIKOVA

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]

Improved installations for components extraction from vegetative raw materials by means of a carbon dioxide are described. Key words: carbon dioxide, extraction, medicinal vegetative raw materials, equipment for C02-extraction.

621.31.004.18

РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ ДИАГРАММЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА МЕХАНИЗМА, УПРУГО СОЕДИНЕННОГО С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, ПРИ ОГРАНИЧЕНИЯХ ЧЕТВЕРТОЙ И ПО МИНИМАЛЬНОМУ ЗНАЧЕНИЮ ВТОРОЙ ПРОИЗВОДНЫХ СКОРОСТИ

Ю.П. ДОБРОБАБА, М.С. КОЗУБ

Кубанский государственный технологических университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: [email protected]

В отраслях пищевой промышленности широко распространены позиционные редукторные электроприводы. Предложена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 4-й и по минимальному значению 2-й производных скорости. Определены аналитические соотношения и условия существования для каждой из представленных диаграмм, найдены и проанализированы зависимости длительностей цикла перемещения от величины задания на перемещение.

Ключевые слова: электропривод, диаграмма перемещения исполнительного органа электропривода, упругий вало-провод.

На предприятиях различных отраслей пищевой промышленности автоматизация технологических процессов осуществляется на основе позиционных ре-дукторных электроприводов. Наличие редукторов в таких электроприводах обусловливает необходимость представлять математическую модель их силовой части в виде 2-массовой упругой электромеханической системы.

Разработана рациональная диаграмма перемещения исполнительного органа механизма (ИОМ), упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 2-й и 4-й производных скорости [1], представленная нарис. 1 (зависимости: угла поворота ИОМ от времени ф 2 = /1(г); угловой скорости ИОМ от времени ю 2 = /2 (г); 1, 2, 3 и 4-й производных угловой скорости

(ПУС) ИОМ от времени = f3(t), ral2z 1 = f4(t).

i( 2) =

ю

(З) =

= f5(t ) Ю(24)= f6(t ))

Диаграмма состоит из девятнадцати этапов. На первом, пятом, седьмом, девятом, одиннадцатом, тринадцатом, пятнадцатом и девятнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению ю ^2 ; на втором, четвертом, шестом, десятом, четырнадцатом, шестнадцатом и восемнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению со

( 4)

знаком «минус» —ю доп ; на третьем, восьмом, двенадцатом и семнадцатом этапах 4-я ПУС ИОМ равна нулю. Длительность первого, второго, четвертого, пятого, шестого, седьмого, девятого, одиннадцатого, тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, восемнадцатого и девятнадцатого этапов г1; длительность десятого этапа 2г1; длительность третьего, восьмого, двенадцатого и семнадцатого этапов г2. В моменты времени г1, (7г1 + 2г2), (11г1 + 3г2) и (13г1 + 3г2) 3-я

ПУС НОМ достигает максимального значения ю

(З) ■

2

Рис. 1

Рис. 2

в моменты времени (3ti +12), (5ti +12), (9ti + 2t2) и (15ti + + 4t2) 3-я ПУС ИОМ достигает максимального значе-

(3) тт

ния со знаком «минус» —ю mX- На третьем, восьмом, двенадцатом и семнадцатом этапах 3-я ПУС ИОМ равна нулю. На третьем и семнадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению ю ^ ; на восьмом и двенадцатом этапах 2-я ПУС ИОМ равна максимально допустимому значению со знаком «минус» —Ю^2П - В момент времени (4t1 + t2) 1-я ПУС ИОМ достигает максимального значения ю m,X; в момент времени (12t1 + 3t2) 1-я ПУС ИОМ достигает максимального значения со знаком «минус» —Ю^^Х - В момент времени (8t1 + 2t2) угловая скорость ИОМ достигает максимального значения romax- Угол поворота (перемещение) увеличивается от начального значения фнач до конечного фкон.

Для данной диаграммы справедливы соотношения

11 =

ю

(2)

ю

(4)

( 2)

0;

Тц = 16t 1 + 4t 2;

ю

(3)

( 1 ) ( 2)

=

X

(2)

Ю max Ю доп (2t 1 ^ 12 );

Ю max Ю доп (2t 1 ^ 12 )(4t 1 ^ 12 )’

где Тц - длительность цикла.

Рациональная диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 2-й и 4-й производных скорости справедлива при выполнении условий

64

k2) I2

доп

( 4) ()

ю

(2)

ю

(4)

<(ф к

(ф кон —Ф нач )<

ю

( 1)

ю

( 2)

-+ 2

ю

(2)

ю

(4)

где ю^— максимально допустимое значение 1-й ПУС ИОМ.

На рис. 2 представлена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 4-й и по минимальному значению 2-й производных скорости (зависимости: угла поворота ИОМ от времени

ф2 = /1(г); угловой скорости от времени ю2 = /2(г); 1,2, 3 и 4-й ПУС ИОМ

ю

(2) =

= f4 (t) Ю 23)= f5(t), Ю ^ = f6(t ))

(от времени ю2 = f3(t)

(2 ) =

Ф

2

2

Диаграмма состоит из семи этапов. На первом, третьем, пятом и седьмом этапах 4-я ПУС ИОМ равна

( 4)

максимально допустимому значению Ю доп ; на втором и шестом этапах 4-я ПУС ИОМ равна максимально до-

( 4)

пустимому значению со знаком «минус» —Ю ; на четвертом этапе 4-я ПУС ИОМ равна нулю. Длительность первого и седьмого этапов t1; длительность четвертого этапа t2; длительность третьего и пятого этапов t1*; длительность второго и шестого этапов (t1 + t1*). В момент времени t1 3-я ПУС ИОМ достигает максимального

( 3)

значения Ю maX; в момент времени (2t1 + t2 + 3t1*) 3-я ПУС ИОМ достигает максимального значения Ю(3),; в

max* 7

момент времени (2t1 + t1*) 3-я ПУС ИОМ достигает

(3)

максимального значения со знаком «минус» —Ю ^4*; в момент времени (3t1 + t2 + 4t1*) 3-я ПУС ИОМ достига-

(3)

ет максимального значения со знаком «минус» —Ю maX. На четвертом этапе 3-я ПУС ИОМ равна нулю. На четвертом этапе 2-я ПУС ИОМ равна максимально допус-

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

( 2)

тимому значению со знаком «минус» —Ю доп . В моменты времени 2t1 и (2t1 + t2 + 4t1*) 2-я ПУС ИОМ достига-

( 2)

ет максимального значения Ю mX. В момент времени (2+V2)t 1 1-я ПУС ИОМ достигает максимального

значения

Ю

(1) .

(2—V2)t 1 +12 + 4t 1*

(1) -Г>

симального значения со знаком «минус» —Ю m^X. В мо-

мент времени

2t 1 + — 12 + 2t 1*

Ю

(3)

Ю

Ю

(1) =

( 2)

Ю(4) t ; доп t 1* ; 12;

3+ 242

Ю(д4) 113;

1,1657

0,9839

0.8233

7ц, с

1

1 1

/Л\ 1 1 1 ill 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0.0246 0,0537

(фкон Фнач)’РаД

Рис. 3

Ю

(4)

— t j + 2t j 11* + 2t j t j*--------------1 j*

12

12

+ -4- (tj + 2tj 11* — tj* )t2

Для определения остальных параметров данной диаграммы необходимо решить систему уравнений

Ю доп (t 2—112*)+Ю

( 2) доп

0;

(t1 + 2t^ 1* t1* )+ 2(tl tl* )t2

-ф нач ) =

0;

2(ф

Ю

(4)

f-15 7 4 + t, 11* + 2tltl* 4 2 3 + t, t,* - _115 t- 1^

f4 1 6 1 1 3 1 1 4 1 ,

12

1 2

+18 (t3 + 2t211* — t3* )t2 + 48 (t2 — t2* )t

— t j + 2t j 11* + 2t j t j*-------------1 j*

12

t2 +

23 2

в момент времени 1-я ПУС ИОМ достигает мак-

угловая скорость ИОМ

Так как при разработке задатчика интенсивности необходима аналитическая зависимость г2 = /(фкон —фнач ), а получить ее невозможно, то предлагается представить эту зависимость в виде полинома 2-го порядка. Для этого необходимо иметь значения времени г2 для трех точек: минимального, среднего и максимального значений г2.

При г2 = 0 (минимальное значение)

достигает максимального значения romax. Угол поворота (перемещение) увеличивается от фнач до фкон.

Для данной диаграммы справедливы соотношения

Тц = 4t 1 + 12 + 4t 1*;

Ю(3) = Ю(4) t.; max доп 1

11

(2) доп

2 Ю(4)

; 11*

(2) доп

Ю

(4)

При t2 = t1 (среднее значение)

2

11 = 5

5 ю ^ , t = 3

5юд4) ; 11* 5-

Ю

( 2)

5

Ю

( 4)

При t2 = 2t1 (максимальное значение) 11

Ю

(2)

Ю

(4)

"; 11*

Ю

( 2)

2

Ю

( 4)

На рис. 3 представлены графики зависимостей Тц перемещения от величины задания на перемещение (фкон - фнач)- Графики составлены для электропривода, имеющего следующие параметры:

Ю

ю доп =160 рад/с;ю ^ =16000 рад/с

160 рад/с;юдоп = 80 рад/с;

( 4) доп

где Шдоп - максимально допустимое значение угловой ИОМ.

Кривая 1 (рис. 3) соответствует графику зависимости Тц перемещения от величины задания на перемещение (фкон - фнач) для рациональной диаграммы перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвига-

2

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

3

телем, при ограничениях 2-й и 4-й производных скорости, кривая 2 - для оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 4-й и по минимальному значению 2-й производных скорости.

Анализ зависимостей перемещения Тц от величины задания на перемещение (фкон - фнач) показывает, что при движении электропривода в соответствии с оптимальной по быстродействию диаграммой перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 4-й и по минимальному значению 2-й производных скорости, значительно повышается быстродействие по сравнению с движением электропривода в соответствии с рациональной диаграммой перемещения ИОМ, упруго соединенного с электро-

DEVELOPING THE OPTIMUM PERFORMANCE DIAGRAM OF MOVEMENT OF THE EXECUTIVE AUTHORITY MECHANISM OF ELASTIC CONNECTION ELECTRICAL DRIVE, WITH RESTRICTIONS ON THE FOURTH AND BY MINIMUM VALUE OF THE SECOND DERIVATIVE RATE

YU.P. DOBROBABA, M.S. KOZUB

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]

Positional electrical drives are widespread in the sectors of the food industry. The optimum performance diagram of movement of the executive authority mechanism of elastic connection electrical drive, with restrictions on the 4-th and by minimum value of the 2-nd derivative rate is offered. The analytical relations are defined which are valid for each of the diagrams of movement of electrical drives, the conditions in which these diagrams exist are found and analyzed the dependence of the duration of the displacement cycle on the magnitude of job displacement.

Key words: electric drives, diagram of movement of electric drives executive authority, elastic shafting.

двигателем, при ограничениях 2-й и 4-й производных скорости.

Полученные результаты позволяют перейти к разработке задатчика интенсивности, формирующего оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения ИОМ, упруго соединенного с электродвигателем, при ограничениях 4-й и по минимальному значению 2-й производных скорости.

ЛИТЕРАТУРА

1. Добробаба Ю.П., Кошкин Г.А., Добробаба С.В. Шестнадцать видов рациональных диаграмм перемещения электроприводов с упругим валопроводом // Материалы 3-й межвуз. науч. конф. «Электромеханические преобразователи энергии». Т. 1. — Краснодар, 2004.- С. 84-86.

Поступила 30.05.11 г.

ДЕПОНИРОВАННЫЕ РУКОПИСИ

663.257

Теоретические аспекты ферментативного катализа в технологии красных вин / Маркосов В.А., Агеева Н.М., Чаплыгин А.В.; Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» - Краснодар, 2010.-5 с. -Рус. -Деп. в ВИНИТИ 16.02.10, № 79-В2010.

Исследованы различные схемы проведения ферментного катализа в производстве натуральных сухих красных вин с использованием современных ферментных препаратов: Тренолин руж, Тренолин рот, Флюда-за и Экзаром.

Дано теоретическое обоснование полученных результатов. Разработаны рекомендации по производству натуральных сухих красных вин с применением ферментативного катализа.

663.21:663.252

Изменение фенольных соединений в процессе созревания винограда / Маркосов В.А., Агеева Н.М., Бирюков А.П.; Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» -Краснодар, 2010. -6 с.: ил. -Библиогр. 5 назв. - Рус. -Деп. в ВИНИТИ 25.03.10, № 178-В2010.

Приведены обобщенные данные накопления фенольных соединений при созревании винограда сорта Каберне.

По результатам исследований установлена взаимосвязь между накоплением сахаров и суммой фенольных соединений, танинов и антоцианов. Наибольшее содержание антоцианов наблюдалось при накоплении сахаров до концентрации 22-23 г/100 см3.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.