В линейных дозаторах для сыпучих продуктов набор массы дозы в потерне происходит во времени и сопровождается ударными нагрузками (УН). Наличие ударных режимов работы потерны приводит к появлению динамических погрешностей (ДП). Приведены результаты исследования ДП с учетом УН при накоплении массы в потерне. Установлено, что использование алгоритма линейного прогноза на этапе основного насыпа дает возможность увеличить частоту среза фильтра и увеличить скорость подачи (что увеличит производительность).

Отмечено, что неравномерность подачи сыпучего продукта к регулирующему устройству линейного весового дозатора определяет и динамическую погрешность (ДП) весоизмерителя, и ДП дозирования. Поэтому при конструировании дозатора очень важно иметь числовой критерий оценки этой неравномерности. Предложено принять критерий, основанный на отношении "помеха/сигнал" на выходе датчика массы в потерне.

Отмечено, что линейные дозаторы (ЛД) занимают доминирующее положение в сегменте дозирующей техники для сыпучих продуктов. Методология совершенствования дозаторов призвана сократить время на разработку новых дозаторов и исследование их характеристик, предполагая комплексный подход к проектированию. Предложена методика проектирования ЛД по критерию заданной точности, основанная на классификации наиболее характерных и доминирующих погрешностей и их последовательном анализе.

Рассмотрены весоизмерительные системы, применяемые в современной промышленности для непрерывного дозирования сыпучих материалов в процессе приготовления многокомпонентных смесей. Проведен подробный анализ конструктивных особенностей весоизмерительных систем, влияющих на точность дозирования сыпучего материала, предложена конструкция весоизмерительной системы, позволяющая исключить конструктивные недостатки существующих систем. Выполнена оценка составляющих системы на предмет влияния на точность дозирования сыпучего материала.

Запропоновано нові класифікатори дозаторів за ознакою "спосіб розподілу складових дози" та пристроїв керування ними і порушень точності. Одержано аналітичний вираз для оцінки динамічної похибки дозаторів з часовим розподілом складових дози (ДДРЧ), що є функцією насипної щільності дозованого продукту, об'ємної витрати у дозувальних вузлах і транспортного запізнення в дозаторі. Визначено аналітичні умови для геометрії бункера, за виконання яких можна застосовувати методи аналізу систем з постійними параметрами, одержано аналітичні вирази для амплітуди й періоду автоколивань для транспортних систем регулювання рівня продукту в приймальному бункері дозатора. Розроблено методику оцінювання сипкості дозованих продуктів, використання якої дає можливість одержати регресійні моделі питомої витрати сипучого продукту, що застосовуються для адаптивного керування ДДРЧ. Запропоновано новий спосіб аналого-цифрового перетворення амплітудних значень періодичних сигналів на основі квадратичної регресії.

Розроблено ефективні алгоритми керування конвеєрними ваговими дозаторами безперервної дії (КВДБД) і комплексами, створеними на їх основі. Запропоновані алгоритми забезпечують високу точність стабілізації фактичної (у перетині скидання матеріалу зі стрічки) продуктивності дозатора. Для комплексів КВДБД розроблено варіанти алгоритмів у класі систем гарантуючого керування, які дозволяють підвищити продуктивність комплексів за умов гарантованого дотримання поля допусків на зміну швидкостей стрічок КВДБД і знизити вартість суміші, яка формується за рахунок зниження введення дорогих компонентів у разі гарантованого дотримання поля допусків на концентрації компонентів у даній суміші.

Розроблено систему керування процесом дозування з метою підвищення його швидкодії. Для дослідження процесу дозування розроблено математичний опис та імітаційну модель, якими враховується кінетична енергія матеріалу, що падає в бункер і нелінійність статичної характеристики віброживильника. Розроблено та виготовлено фізичну модель. Методами фізичного експерименту, регресійного аналізу, імітаційного моделювання визначено параметри об'єкта керування, одержано аналітичні залежності для статичної характеристики віброживильника та динамічної похибки сигналу зворотнього зв'язку, обумовленої падінням матеріалу. Розроблено методику ідентифікації, що дозволяє визначити статичну характеристику віброживильника у початковій стадії дозування за невідомої висоти падіння матеріалу. Одержано аналітичні залежності для розрахунку за результатами ідентифікації дозатора параметрів регулятора, що забезпечують максимальну швидкодію процесу без втрати точності дозування.

Вдосконалено математичну модель руху сипкого матеріалу по похилій площині, закріплені на тензометричних датчиках сили, що дозволяє, на відміну від існуючих моделей, врахувати фізико-механічні властивості цього матеріалу та виключити з алгоритму керування ваговимірювальним лотком (ВВЛ) параметр швидкості переміщення сипкого матеріалу. Набув подальшого розвитку метод керування дозуванням сипких матеріалів на основі вимірювання їх вагових характеристик на конвеєрних лініях з застосуванням автоматизованого ВВЛ. Вдосконалено структуру автоматизованої ваговимірювальної системи шляхом використання автоматизованого ВВЛ, закріпленого шарнірними з'єднаннями з тензометричними датчиками сили. Введення до складу системи автоматизованого ВВЛ з оригінальною конструкцією дозволило виключити недоліки, властиві системам, побудованим на базі конвеєрних ваг, і зменшити похибку дозування.

Представлено результати експериментального визначення масових витрат різних сипких матеріалів у разі їх гравітаційного вільного витоку через донний отвір циліндрово-конічного бункера.

Описано проблеми, які виникають під час об'ємного дозування шиберними дозаторами сипких матеріалів із складними фізико-механічними характеристиками. За результатами досліджень запропоновано шляхи покращання експлуатаційних показників роботи таких дозаторів.

Розроблено математичну модель поведінки дрібнодисперсного матеріалу у конічній лунці дозатора на базі рівнянь Нав'є - Стокса. Досліджено вплив силових факторів на рух продукту та конструктивних параметрів лунки на процес вібраційного дозування. Наведено початкові та граничні умови, що однозначно визначають рух матеріалу у дозуючому обладнанні.

Рассмотрен метод расчета цифрового регулятора для непрерывного ленточного дозатора сыпучих материалов. Регулятор обеспечивает в системе управления астатизм второго порядка. Показателями качества выбраны максимальное перерегулирование переходной характеристики и максимальное ускорение ленты. В регуляторе использован блок деления скорости движения ленты на массу дозируемого материала, находящегося на ленте, что исключает влияние массы на динамику системы управления. Проведены исследования системы на модели в программном пакете MATLAB - Simulink.

Розглянуто метод розрахунку цифрового регулятора для безперервного стрічкового дозатора сипких матеріалів. Регулятор забезпечує в системі керування астатизм другого порядку. Показниками якості вибрано максимальне перерегулювання перехідної характеристики та максимальне прискорення стрічки. У регуляторів використано блок ділення швидкості руху стрічки на масу матеріалу, який знаходиться на стрічці, що виключає вплив маси на динаміку системи керування. Проведено дослідження системи на моделі в програмному пакеті MATLAB - Simulink.

The method of digital regulator calculation is considered for the continuous band metering device of friable materials. A regulator provides an astatism the second order in control system. The indexes of quality are chosen to be: maximal over regulation in transitional description and maximal acceleration of ribbon. In a regulator, the block of ribbon movement rate division is used on mass of the measured out material, being on a ribbon, that eliminates influence of mass on the dynamics of control system. Researches of the system are conducted on a model in the MATLAB - Simulink program package.

Automatic dosing system for loose materials is widely used in construction, food and pharmaceutical industries to prepare various mixtures. The main criterion for optimization of such systems is the accuracy of dosing of each component of the mixture, which depends on the speed component dosing and other process factors. Technological requirements for product quality in production and the high cost of individual components of the mixture strictly regulate the developers of the automated system loose materials size dosing errors. Ensuring compliance with the maximumpossible mix recipe requires dosing of each component with high accuracy, which is a daunting task for engineers. Precision dispensing in automated systems is a function of the large number of systematic and random factors: size, shape and relative position of individual particles of the material; coupling coefficient of each other and of the structural elements of the dispenser; relative humidity of material dosage and indoor air; the height of the fall of the material in the receiving container; the value of the dispenser tilt to a level of horizon; electromechanical vibration and noise, etc. Developed simulation model of frequency-controlled electric screw feeder that is different from the known one facts that modeling of screw feeder is considering mass "falling pillar" which is constantly changing as the accumulation of material in the hopper.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л116.31-51

Рубрики:

Дозування твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж28588 Пошук видання у каталогах НБУВ