Диссертация (1152203)
Текст из файла
Министерство сельского хозяйства Российской ФедерацииФедеральное агентство по рыболовствуФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегообразования«Калининградский государственный технический университет»на правах рукописиДОЛГИЙ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧАВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИКОНСЕРВОВ В ПОТОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕСпециальность 05.13.06. Автоматизация и управление технологическимипроцессами и производствамиДиссертацияНа соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:Доктор технических наук, профессорСердобинцев Станислав ПавловичКалининград – 20192ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 4ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВАРЫБНЫХ КОНСЕРВОВ .......................................................................................
101.1Техническая структура линии ................................................................. 101.2 Операторная модель линии ...................................................................... 131.3 Факторы разгерметизации консервов ..................................................... 16ГЛАВА 2. ВИДЫ ДЕФЕКТОВ И МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯТЕЧЕЙ КОНСЕРВОВ ............................................................................................ 222.1 Исследование закаточных швов консервных банок ............................... 222.2 Методы обнаружения течей консервов ...................................................
282.2.1 Пузырьковый метод .............................................................................. 282.2.2 Манометрический метод ....................................................................... 302.3 Исследование закаточных швов консервных банок ..............................
322.4 Использование адаптивных алгоритмов для анализа ираспознавания дефектов консервных банок .......................................... 34ГЛАВА 3. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯГЕРМЕТИЧНОСТИ КОНСЕРВОВ ....................................................................... 463.1 Управление качеством закаточного шва консервов ............................... 463.2 Техническая структура автоматизированной системы контролягерметичности консервов ................................................................... 673.3 Контроль герметичности консервов на ленточном конвейере .............. 75ГЛАВА 4. НАСТРОЙКА ЗАКАТОЧНОЙ МАШИНЫ ........................................
784.1 Алгоритмы коррекции внешних элементов двойного закаточногошва ........................................................................................................... 784.2 Алгоритмы коррекции внутренних элементов двойного закаточногошва настройки регулятора ............................................................................. 854.3 Алгоритм настройки закаточной машины .............................................. 893ГЛАВА 5.МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ....
925.1 Функциональная структура подсистемы позиционирования ................ 925.2 Моделирование системы перемещения конвейера ................................ 93ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................... 101СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ ................................................ 103БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................. 104ПРИЛОЖЕНИЯ .................................................................................................... 112ПРИЛОЖЕНИЕ А. Причины дефектов закаточного шва металлическихбанок и способы их устранения .........................................................................
113ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Патенты полученные в процессе работы............................ 118ПРИЛОЖЕНИЕ С. Акт о внедрении системы контроля герметичности.......... 1284ВВЕДЕНИЕАктуальность работы. Важнейшей задачей пищевой промышленностиявляетсяобеспечениенаселениябезопаснымипищевымипродуктами.Необходимость решения этой проблемы определена и в программе «Стратегииповышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года»,утвержденной Правительством РФ.Консервы из рыбы и других морепродуктов пользуются неизменным изначительным спросом у населения нашей страны. Эта продукция отличаетсявысокими вкусовыми качествами, питательностью, усвояемостью, обеспечиваяорганизмценнымнаборомвеществ,необходимых дляего нормальнойжизнедеятельности.Герметичность – обязательный показатель качества консервов, которыйможет определяться с использованием разрушающих и неразрушающих методовконтроля. К неразрушающим методам дистанционного контроля герметичностиконсервов относят визуальный осмотр, а также метод, основанный наиспользовании рентгенодефектоскопии.
Разрушающий контроль заключается вмеханическом вскрытии закаточного шва и позволяет уточнить показателикачества закаточного шва. Герметизация консервов в условиях поточногопроизводства достигается изменением параметров настройки закаточной машины.В работе основное внимание уделялось герметизации консервов вметаллической таре и контролю их герметичности.Наосновеиспользованиясредствтехническогозрения,рентгенодефектоскопии и механического вскрытия закаточного шва предложеныспособы контроля герметичности и управления герметизацией консервов вусловиях поточного производства.Предложенные способы обоснованы математическим моделированием ирезультатами промышленных исследований рыбоконсервных производств.С использованием предложенных способов контроля герметичностиразработана система контроля, включающую подсистему позиционирования для5обеспечения установки банок в контрольные позиции и отбраковку негерметичныхбанок.Накачествостерилизованныхконсервоввлияютсырьевыеитехнологические факторы.
К сырьевым факторам относят условия заготовки ихранения сырья; к технологическим – способы и регламенты предварительнойобработки сырья для получения полуфабриката, а также стерилизацию и хранениеконсервов.Свойства, характеризующие показатели качества закаточного шва консервов,являются случайными величинами. Исследования были направлены на выявлениепричин отклонения показателей качества продукции от среднестатистическихзначений. Отмечено влияние процессов дозирования, предварительной тепловойобработки, укупоривания и стерилизации на герметичность консервов [4].Обзоррезультатовисследованийифункционированияконсервныхкомбинатов с точки зрения гарантированного выполнения герметичности какважнейшего показателя качества подтверждает целесообразность дальнейшегосовершенствования моделей, алгоритмов и устройств автоматизированных системконтроля герметичности и управления процессом укупоривания консервов вусловиях поточного производства.По результатам обследований современных рыбоконсервных комбинатоввыявлено, что процент негерметичных изделий не превышает десятых долейпроцента от объема выпуска [48].Большой вклад в разработку теоретических и практических основобеспечениявыпускабезопаснойконсервнойпродукциивнеслиБ.Л.Флауменбаум, С.А.
Артюхова, В.П Бабарин, Л.Т. Серпунина, В.П. Ангелюк,Howard А. и другие ученые. Основное внимание в работах этих авторов уделеносовершенствованиютехнологиистерилизации,применениюновыхвидовконсервной тары, исследованию влияния качества исходного сырья и другихфакторов на безопасность и сохранность консервов [2,4,5,58, 65].Дальнейшее улучшение методов и средств герметизации консервовпредполагает решение следующих задач:61. Создание технической структуры системы обеспечения и контролягерметичности консервной тары.2.
Совершенствование алгоритма настройки закаточной машины.3. Оценка эффективности контроля герметичности консервов средствамитехнического зрения, рентгенодефектоскопии и механического вскрытияшва.Решение этих задач способствует автоматизации контроля герметичности,повышению герметичности и безопасности консервной продукции.В качестве основных методов исследований процессов герметизации иконтроля герметичности использовались: теория управления, системный анализ ирентгенографический контроль качества продукции.
Объектом исследованияявлялись процессы контроля герметичности и управления укупориваниемконсервов различной вместимости в условиях переменой производительностипоточного производства.Предметом исследования являлись модели, алгоритмы и устройства системконтроля и управления герметизацией консервов.Цель работы – обеспечение герметичности и надежности консервной тарыразличной вместимости в условиях переменной производительности поточногопроизводства. Указанные проблемы решаются совершенствованием алгоритмов итехнической структуры системы контроля герметичности и управления закаточноймашиной.Критерием выбора аппаратных и программных средств систем управлениягерметичностью является доступность и надежность технических средств длясоздания системы контроля герметичностью банок и управления закаточноймашины.Изложены модели и алгоритмы контроля герметичности консервов сиспользованиемсредствтехническогозрения,рентгенодефектоскопииимеханического вскрытия закаточного шва, а также система управления процессомукупориванияконсервовпроизводительностиразличнойпоточноговместимостипроизводства,внедрениеипеременнойкоторыхвнесет7значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в областиресурсосберегающих технологий производства и обеспечения безопасностиконсервов.Научной новизной обладают:1.
Модель и алгоритм функционирования системы контроля герметичностиконсервов по измерению неоднородности цвета контролируемой поверхностибанки.2. Система контроля герметичности консервов средствами технического зрения иразрушающего контроля.3. Модель системы позиционирования для установки консервов в положение,обеспечивающееконтрольвсегозакаточногошваконсервнойбанки,обнаружения негерметичных банок и удаления их в накопитель.4.
Алгоритмнастройкизакаточноймашинысиспользованиемсредствтехнического зрения и механического вскрытия закаточного шва.Методыисследований.Процессыразгерметизацииисследовалисьметодами физического и математического моделирования.Прифизическоммоделированииисследовалосьвлияниегеометриинеплотностей на скорость утечки субстанции продукта консервации из банки. Сэтой целью в корпусе банки делались проколы иглами различных диаметров иопределялась масса вытекающей субстанции за определенное время прификсированнойтемпературе.Полученныерезультатыудовлетворительноописываются математическими зависимостями, представленными в работе В.Г.Айнштейна [1].Предложенметодрегистрацииутечекизконсервовпоцветовойнеоднородности контролируемой поверхности банки.Для сокращения сроков разработки системы контроля герметичности иуправления герметизацией создан имитатор технического зрения, которыйиспользовался для выбора технической структуры и параметров основныхэлементов систем.8Имитатор состоит из персонального компьютера и двух веб-камер,обеспечивающих слежение за закаточным швом.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
