LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка автоматизованого відцентрового змішувача безперервної дії з додатковою зоною змішування для сипких матеріалів легкої промисловості

змішувач безперервної дії, спосіб визначення параметрів суміші, зона змішування, згладжувальна здатність змішувача, корегування відсоткового складу суміші.


АННОТАЦИЯ

Стаценко В.В. Разработка автоматизированного центробежного смесителя непрерывного действия с дополнительной зоной смешивания для сыпучих материалов легкой промышленности. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.10 – машины легкой промышленности, Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2007.

Диссертация посвящена разработке автоматизированного центробежного смесителя непрерывного действия с дополнительной зоной смешивания для сыпучих материалов легкой промышленности. В диссертации проанализированы существующие конструкции центробежных смесителей непрерывного действия и выявлены возможности увеличения их производительности и сглаживающей способности. Установлено, что существующие смесители не позволяют корректировать отклонения процентного состава смеси от заданного значения во время работы смесителя.

Для определения влияния параметров смесителя на его производительность и сглаживающую способность необходимо математическое описание динамики движения частиц смеси во время процесса смешивания. С этой целью разработаны математические модели, связывающие сглаживающую способность смесителя с параметрами его рабочих органов. Установлено, что введение дополнительной зоны смешивания позволяет увеличить сглаживающую способность смесителя. Анализ существующих конструкций смесительного оборудования позволил установить, что в качестве дополнительной зоны смешивания наиболее целесообразно использовать дополнительный ротор, имеющий отдельный привод. Установлено, что введение дополнительного ротора позволяет увеличить сглаживающую способность смесителя при сохранении его габаритов и снижении коэффициента неоднородности смеси на 30,3%.

Разработаны математические модели кинематики и динамики частиц смеси при их движении внутри смесителя, которые позволяют определить время пребывания частиц внутри смесителя и длину их траектории в зависимости от параметров рабочих органов смесителя. Установлено, что введение дополнительного ротора позволяет увеличить длину траектории частиц в зоне смешивания на 20,4% при сохранении габаритов смесителя. Учитывая, что процесс смешивания в центробежном смесителе непрерывного действия происходит в разреженных потоках смеси, введение дополнительного ротора позволяет увеличить запас материала в смесителе без снижения степени разреженности потоков смеси. Это обеспечивает увеличение производительности смесителя на 20,4% без снижения качества получаемой смеси. С целью проверки разработанных математических моделей проведены экспериментальные исследования работы однороторного и двухроторного смесителей. Результаты исследований свидетельствуют о достоверности разработанных моделей.

Установлено, что существующие способы определения параметров смеси требуют значительного промежутка времени на проведение измерения и не могут использоваться в системах управления смесителями. В работе разработан способ определения параметров смеси, основанный на определении диэлектрической проницаемости ее компонентов, характеризующийся короткой длительностью цикла измерения и возможностью определения параметров всего объема смеси, а не отдельной выборки. Получены выражения для определения параметров датчиков на основании геометрических параметров выходного патрубка смесителя. На данный способ получен декларационный патент Украины.

Разработана система управления смесителем с дополнительной зоной смешивания, использующая в своем составе предложенный способ определения параметров смеси. Система управления позволяет корректировать процентный состав смеси при его отклонении от заданного значения. Принцип действия системы основан на изменении режимов работы дозаторов компонентов смеси и дополнительного ротора. Разработаны математические модели влияния параметров системы управления на процентный состав смеси, а также влияния ее режимов работы на мощность, потребляемую приводом смесителя.

Экспериментальные исследования работы автоматизированного смесителя центробежного действия подтверждают достоверность полученных математических моделей. На предложенный автоматизированный центробежный смеситель непрерывного действия с дополнительной зоной смешивания получен патент Украины на полезную модель.

Разработан и предложен инженерный метод проектирования центробежного смесителя непрерывного действия с дополнительной зоной смешивания для сыпучих материалов легкой промышленности.

Ключевые слова: центробежный смеситель непрерывного действия, способ определения параметров смеси, зона смешивания, сглаживающая способность смесителя, корректирование процентного состава смеси.


SUMMARY

Statsenko V.V. Development of the automated centrifugal mixer of continuous action with the additional area of mixing for loose materials of light industry. – the Manuscript.

Dissertation on the receipt of scientific degree candidate of engineering sciences after speciality 05.05.10 – machines of light industry, Kyiv national university of technologies and design, Kyiv, 2007.

Dissertation is devoted to the development of the continuous action automated centrifugal mixer with the additional mixing area for loose materials of light industry. With the purpose of research of mixer parameters influence on the mixing process and quality of mixture, the mathematical models of mixture particles motion dynamics are developed. On the basis of analytical research results structural perfections of continuous action mixer are developed, that allow to promote its productivity and smoothing ability.

The method of mixture parameters control during work of mixer is developed which can be applied in composition with a mixer control system.

The control system for continuous action centrifugal mixer system is offered with the additional mixing area that allows decreasing mixture composition deviation percentage from the set value.

Experimental researches of mixers smoothing ability and time constant, influencing of the control system parameters on a mixture composition by percentage, power consumed by the mixer are made.

Information of the experimental researches testifies to authenticity of the developed mathematical models.

The engineering method of the development of the continuous action automated centrifugal mixer with the additional area of mixing is offered.

Keywords: centrifugal mixer of continuous action, method of mixture parameters control, area of mixing, smoothing ability of mixer, composition correction by the mixture percentage.