Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
В результате освоения смесительного оборудования большой единичной мощности отмечены соответствие свойств резиновых смесей, выпускаемых на АТК-1 и резиносмесителе емкостью 250 л, и меньший пластицирующий эффект резинос-месителей F-620. Корректировка рецептуры резиновых смесей, отработка режимов смешения и тепловых режимов конструктивных элементов смесителя позволяют обеспечить удовлетворительные технологические свойства резиновых смесей (за исключением высокомодульных резиновых смесей) и хороший уровень физико-механических показателей резин при стабильной работе оборудования.
366
4.3. Интенсификация процесса изготовления резиновых
смесей
Одним из основных направлений повышения эффективности технологического процесса резиносмешения, особенно на резиносмесителях большой единичной мощности, является совершенствование методов его контроля и управления с учетом фактически реализуемых производственных условий.
В отечественной шинной промышленности до сих пор при резиносмешении наиболее широко используется способ управления процессом по его продолжительности и температуре изготавливаемой смеси. В этом случае возможности оптимизации и интенсификации процесса ограничены нестабильностью характеристик исходного сырья и параметров теплоносителей, а также значительной погрешностью измерения температуры изготавливаемой смеси [382]. Существуют более перспективные способы ведения процесса смешения путем оптимизации частотно-временной функции вращения роторов резиносмесителя с ограничением на температуру смеси и регулированием режимов охлаждения оборудования. Однако эти способы требуют существенных затрат на модернизацию уже существующего оборудования и создания специальных терморегулирующих станций.
Повышение эффективности процесса на уже существующем оборудовании может быть достигнуто организацией его управления по энергозатратам [383]. Этот способ широко применяется за рубежом [384,385], так как характеризуется высокой производительностью оборудования и стабильностью резиносмешения. Тем не менее, и этот способ имеет ряд существенных недостатков: отсутствует учет динамики энергозатрат, что особенно важно при недостаточной стабильности характеристик
367
отечественного исходного сырья; не осуществляется прогнозирование прироста энергозатрат после выдачи сигнала на проведение заключительных операций технологического режима.
Все вышеизложенное было учтено на ОАО «Нижнекамскшина» при разработке и внедрении оригинальных отечественных способов и соответствующих технических средств, входящих в систему контроля и управления процессом резиносмешения по электроэнергетическим параметрам. В систему вошли следующие оригинальные способы:
1) способ контроля полноты объема загрузки ингредиентов в начальный момент по энергозатратам, позволяющий прогнозировать их прирост на заключительных операциях технологического режима и автоматически учитывать изменение мощности холостого хода резиносмесителя;
2) способ задания необходимой скорости изменения средних значений развиваемой мощности резиносмесителя, автоматически учитывающий колебания характеристик исходного сырья.
Реализация данных способов потребовала разработки алгоритмов, представленных на рис. 50, 51, 52. Так, полнота объема загрузки ингредиентов в начальный период смешения контролируется (рис. 50) путем сравнения мощности NCM(X), развиваемой электродвигателем главного привода резиносмесителя на смешение, с минимально N'(T) и максимально N"(x) допустимыми границами ее изменения. Корректировка значения Ncm(T) с учетом фактического технического состояния оборудования осуществляется по выражению:
NCM(T) = Nn (T)-Nxx,
где Nn (X) - мощность, развиваемая электродвигателем резиносмесителя в процессе смешения;
368
Nxx - мощность, развиваемая электродвигателем смесителя при холостом ходе, которая автоматически учитывается в начале каждого очередного цикла смешения.
Выполнение условий N'(T)<NCM(T)<N"(T) свидетельствует о нормальном протекании процесса смешения, в противном случае вырабатывается сигнал аварийной ситуации.
Управление процессом смешения по энергозатратам Е(Т) (рис. 51) осуществляется в период времени от момента Т03 опускания верхнего затвора до момента Тов окончания выгрузки резиновой смеси. Значение Е(Т) в текущий момент времени определяется выражением:
Е(Т) = Есм(т) + АЕ30,
где Есм(т) в свою очередь определяется, как ¦снв
ЕСм^= №CM(x)dx
хоз
где АЕ30 - прогнозируемый прирост энергозатрат за период от выработки сигнала на проведение заключительных операций технологического режима (тнв - момент начала выгрузки смеси) до их окончания, т.е. полной выгрузки готовой смеси.
АЕ30 - зависит от инерционности срабатывания исполнительных механизмов, их технического состояния, текущего среднего значения, и определяется расчетно-экспериментальным путем.
Расчет текущих значений ЕСМ(Т) выполняется численным интегрированием на каждом шаге дискретизации времени. Одновременно проводится сравнение Е(т) с заданными значения-
369
ми энергозатрат: Евм - для ввода мягчителей и Еэт - эталонным, обеспечивающим заданное качество резиновых смесей.
