Система управления силой чесания волокон на гребнечесальной машине

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система управления силой чесания волокон на гребнечесальной машине

Ганявин В.А., Макаров А.А., Битус Е.И.

Аннотация

В данной работе по структурно-кинематической схеме передачи движения отделительным цилиндрам была построена имитационная компьютерная модель процесса отделения волокнистых порций и протаскивания их через верхний гребень и гребень питания, отражающая зависимость усилий чесания волокон при отделении от угловой скорости двигателя.

Ключевые слова: управление силой чесания волокон; компьютерная модель; оптимизация.

В настоящее время в текстильной промышленности, в частности в шерстопрядении, важной задачей является сохранение свойств дорогостоящего натурального сырья при его обработке на технологическом оборудовании. Известно, что в гребенной системе прядения значительный процент разрыва волокон происходит в процессе гребнечесания, а именно - при отделении волокнистых порций и протаскивании их через верхний гребень и гребень питания гребнечесальной машины «Текстима-1603» [1].

Несовершенство работы отдельных узлов влияет на показатели качества продукции и определяет в значительной степени производительность гребнечесальных машин. Обеспечение протекания процесса гребнечесания с максимальной сохранностью волокон может быть достигнуто правильным выбором рационального режима работы машины, зависящего от различных условий и входных параметров процесса. Для прогнозирования и оптимизации рационального режима работы машины нами были использованы абстрактные структурные схемы, позволяющие изучать объект в наиболее чистом виде. От привода рабочих органов отделительного механизма требуется, чтобы он обеспечивал изменение частоты вращения электродвигателя при изменении усилий отделения волокон. Исследование поведения рабочих органов отделительного механизма в переходных режимах осложняется тем, что необходимо учитывать неравномерное распределение дифференциалом механических величин между приводными точками кинематической схемы.

Разработка и моделирование электромеханической системы представлено в приложении Simulink пакета MATLAB 7. Полученная имитационная компьютерная модель механической части электропривода отделительного механизма гребнечесальной машины как объекта управления и системы управления представлена в виде структурной схемы на рис.1.

Рис. 1.

Модель состоит из трех встраиваемых блоков: блок системы регулирования (Model_Controller), блок модели асинхронного двигателя (Model_AD) и блока механического движения отделительных цилиндров (Model_MD_otd). Первые два блока моделируют механическое движение асинхронного двигателя (АД) и регулирование скорости его вращения. Синтез параметров и алгоритмов работы регуляторов выполнен на основе принципов подчиненного регулирования. Внутренние контура потокосцепления, тока и скорости предназначены для стабилизации частоты вращения АД, а внешний для регулирования усилия отделения волокон. Технологический блок реализует процесс движения отделительного механизма при чесании волокон. Для учета влияния деформаций гибких звеньев на процесс рассогласования скоростей рабочих органов были введены гибкие обратные связи между АД и главным валом, и главным валом и нижним отделительным цилиндром. В ходе имитационного моделирования были получены следующие временные диаграммы переходных процессов электромеханической системы:

* реакция угловой скорости отделительных цилиндров на задающее воздействие, рис. 2;

* реакция линейной скорости отделительных цилиндров на задающее воздействие, рис. 3;

* реакция угловой скорости отделительных цилиндров при импульсном воздействии d(t) момента сопротивления волокон, рис. 4.

чесание волокно скорость двигатель

Рис. 2.

Рис. 3.

Рис.4.

После проведенного анализа временных диаграмм авторами был сделан вывод, что данная компьютерная имитационная модель, отражающая зависимость усилий чесания волокон от угловой скорости двигателя является адекватной по отношению к реальному технологическому процессу. Кроме того, для идеализации процесса чесания волокон в модель были введены возмущающие воздействия в виде импульсных характеристик, которые также были проанализированы в работе.

Выводы

1. Получена взаимосвязь общих закономерностей процесса отделения волокон от скоростных режимов отделительных цилиндров и механической части электропривода.

2. Впервые разработана компьютерная имитационная модель, отражающая зависимость усилий чесания волокон при отделении от угловой скорости двигателя.

3. Получены временные диаграммы и их аналитическое представление.

4. Исследования показали, что данную модель можно использовать для прогнозирования и оптимизации режимов работы гребнечесальных машин.

Библиографический список

1. Битус Е. И. Компьютерное моделирование и оптимизация процессов формирования гребенной ленты в шерстопрядении. - М.: Информ - Знание, 2007.

Размещено на Allbest.ru