CC BY
24
Полученные результаты позволяют нам сделать следующие выводы:
1. Коронирование в бескислородной среде, например, в атмосфере азота, не снижает эффективности обработки поверхности пленок если до обработки они находились в среде, содержащей кислород.
2. Рост адгезионных свойств пленок при модификации в плазме коронного разряда в бескислородной среде объясняется присутствием адсорбированного поверхностью и растворенного в объеме полимера кислорода.
3. Сорбированный кислород позволяет полностью компенсировать его отсутствие во внешней среде для образования достаточного количества кислородосодержащих групп на поверхности обработанного полимера.
Преимущества применения технологии коронирования в среде азота по сравнению с коронированием на воздухе:
1. Можно сократить расходы на использование дорогостоящих систем вентиляции, или систем каталитического разложения озона.
2. Позволяет снизить затраты на обновление и ремонт элементов оборудования, корродирующих, или быстро разрушающихся в присутствие озона.
Список литературы:
1. Берлин А.А, Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. - М.: Химия, 1974. - 320 с.
2. Назаров В.Г. Поверхностная модификация полимеров. - М.: МГУП, 2008. - 474 с.
3. Кинлок Э. Адгезия и адгезивы - Наука и технология. - М., 1991. - 484 с.
ВЛИЯНИЕ ЗАДАЧ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ НА СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
© Пудовкин А.Н.*, Кочетова Ю.Ю.*
Кумертауский филиал Оренбургского государственного университета,
г. Кумертау
Представлен обобщенный подход к решению задач по оптимизации системы управления производством асфальтобетона. Представлены за-
* Доцент кафедры Производства строительных материалов, изделий и конструкций, кандидат технических наук.
* Преподаватель кафедры Производства строительных материалов, изделий и конструкций.
дачи цифрового управления, система контроля параметров и технологического процесса управления производством асфальтобетонной смеси.
Ключевые слова асфальтобетонная смесь, дозирование, качество, точность контроля.
К задачам цифрового управления относятся задачи, в которых информация об объекте управления и / или сигналы управления являются цифровыми, а для обработки информации и формирования управляющих воздействий используются микропроцессоры, микроконтроллеры или управляющие ЭВМ.
Задачи цифрового управления в рамках системы автоматизированного управления асфальтобетонных заводов (САУ АБЗ) необходимо решать для следующих объектов:
- Управление температурой.
• Сушильный барабан.
♦♦♦ Температура минеральных материалов.
♦♦♦ Температура отходящих газов.
• Управление температурой битума.
♦♦♦ Разогрев битума на складе.
♦♦♦ Разогрев битума в расходной емкости.
♦♦♦ Разогрев битума при дозировании.
♦♦♦ Разогрев систем подачи битума.
• Управление температурой готовой асфальтобетонной смеси.
- Дозирование компонентов.
• Минеральные материалы.
• Минеральный порошок.
• Битум.
• Добавки.
Задачи цифрового управления необходимо решать и в системах управления качеством.
Качество готовой продукции асфальтобетонной смеси зависит от значительного числа факторов. Причем часть этих факторов формируется вне технологического процесса.
Одним из основных научных результатов этих работ является анализ влияния частоты контроля и точности измерений на эффективность восстановления реальных динамических характеристик параметров и, следовательно, на эффективность управления. Существующие стандарты на производство асфальтобетонной смеси [1-7] регламентируют контроль параметров не для решения задач управления производством асфальтобетонной смеси, а для аттестации продукции.
Исходя из этого, необходимо оценить влияние основных параметров информационного обеспечения автоматизированного управления производством асфальтобетонной смеси на общую эффективность управления.
На качество готовой асфальтобетонной смеси влияют характеристики ее компонентов - песка, щебня, минерального порошка, битума и добавок, а так же режимы технологического процесса.
Известны отдельные связи между свойствами компонентов асфальтобетонной смеси и отдельными показателями качества асфальтобетонной смеси.
С увеличением расхода битума происходит уменьшение остаточной пористости (рис. 1), диапазон изменения которой регламентируются соответствующими документами исходя из конкретных эксплуатационных условий [8]. Внутри диапазона изменения расхода битума, соответствующего регламентированному диапазону остаточной пористости, зависимости прочно-стей (при температурах асфальтобетона 20 и 50 градусов) имеют экстремальный характер.
Рис. 1. Зависимость остаточной пористости и прочности от расхода битума
Рост прочности с увеличением содержания битума связан с процессом заполнения пор минерального остова до их полного заполнения, повышением степени обволакивания им минерального порошка. Дальнейшее увеличение содержания битума (когда его объем превышает объем пор минерального остова) приводит к раздвижке зерен песка и щебня, а, следовательно, и к повышению пластичности асфальтобетона, уменьшению гидродинамического сопротивления движению и, как следствие этого, к снижению его прочности [8, 9].
Влияние показателей качества компонентов асфальтобетонной смеси и параметров технологического процесса на свойства асфальтобетонной смеси на выходе АБЗ представлены в табл. 1.
На эффективность САУ АБЗ параметры измерительной системы оказывают существенное влияние. Среди основных параметров:
- Точность контроля;
- Длительность процесса контроля;
- Частота контроля параметра.
Наряду с результатами измерений параметров, для которых необходимо специальное приборное обеспечение, имеется ряд показателей, которые
измеряются в процессе функционирования технологического оборудования АБЗ. К таким показателям относятся следующие:
- Фактические дозы компонентов асфальтобетонной смеси для каждого замеса.
- Температурные характеристики битума, готовой асфальтобетонной смеси.
Таблица 1
Влияние показателей качества исходных компонентов асфальтобетонной смеси на свойства асфальтобетона
№ Входные переменные Выходные переменные
1 П Отношение- МП Пористость смеси, %
2 Щ Отношение — П Прочность при сдвиге, МПа
3 Доля Б Прочность при сжатии Я20, МПа
4 Доля Б Прочность при сжатии Я50, МПа
5 Температура при испытании, оС Прочность при сжатии Я50, МПа
6 Вязкость битума (глубина проникновения иглы при 0 оС), мм Прочность при сжатии Я50, МПа
7 Доля Щ, % Прочность при сжатии Rсж, МПа
8 Б Отношение- МП Прочность при сжатии Ио, МПа
Еще одним источником данных является лаборатория АБЗ. В лаборатории собрана информация о:
- Качестве компонентов асфальтобетонной смеси. Эта информация
получена как в результате измерения параметров, так и из сопроводительных документов поставщиков компонентов асфальтобетонной смеси.
- Расчет рецептуры асфальтобетонной смеси.
- Результаты измерений качества готовой асфальтобетонной смеси на выходе АБЗ.
- Результаты измерений качества готового асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги.
Задачи управления качеством асфальтобетонной смеси практически не реализованы ни в одной системе управления представленной на рынке. Концентрация упорядоченных данных собранных с необходимой частотой и для необходимых параметров позволяют ставить задачу управления качеством готовой асфальтобетонной смеси на выходе АБЗ.
Необходимо отметить, что организация данных в БД позволяет обрабатывать данные на совершенно новом уровне. Так, например, возможно сопоставлять данные о фактической рецептуре асфальтобетонной смеси в замесе (результаты операции дозирование), который был уложен в полотно дороги, а затем через длительное время испытан. Такое сопоставление данных открывает путь к получению совершенно новых данных и построению эффективных моделей связи.
Список литературы:
1. ГОСТ 11955-82. Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия.
2. ГОСТ 12784-78. Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Методы испытаний. Госстрой СССР. Пост. 204 18.10.78.
3. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний.
4. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.
5. ГОСТ 31015-2002 Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебе-ночно-мастичные. Технические условия.
6. ГОСТ Р 52129-2003 Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей.
7. ГОСТ 8269.0-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний.
8. Воробьев В.А., Суворов Д.Н., Котлярский Э.В., Доценко А.И., Попов В.А. Компьютерное моделирование в автоматизации производства асфальтобетонной смеси. Книга 2. Практические разработки. - М.: Изд-во Российской инженерной академии, 2009. - 608 с.
9. Воробьев В.А., Суворов Д.Н., Попов В.А. Компьютерное моделирование в автоматизации производства асфальтобетонной смеси. Книга 1. Теоретические основы. - М.: Изд-во Российской инженерной академии, 2009. - 297 с.
ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ ТЦ.хАЬ^ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ СТРУКТУРЫ И СОСТАВА1
© Сошина Т.О.*
Лысьвенский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета, г. Лысьва
Рассмотрено влияние микроструктуры, фазового и элементного составов пленок на основе Ti1.xAlxN, формируемых импульсным магне-
1 Работа выполнена в рамках гранта «Разработка технологии получения высокопрочных на-ноструктурных конструкционных низкоуглеродистых сталей с износостойкими нанострук-турированными покрытиями» (госконтракт № 01201274914, Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по направлению «Поддержка научных исследований, проводимых научными группами под руководством кандидатов наук по научному направлению «Индустрия наносистем» в области «Получение и обработка функциональных наноматериалов».
* Заведующий лабораторией кафедры Технических дисциплин.
