kursovik (728762), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

,

где К₂ = 1,10-1,25 — коэффициент запаса мощности; q — масса 1 погонного метра движущихся частей конвейера, кг/м; L — дли­на конвейера, м; L₁ — длина проекции конвейера на горизон­тальную плоскость, м; Н — высота подъема материала, м.

N=1.1 .

В качестве привода питателя выбираем асинхронный двигатель 4A25S4

Мощность 50 кВт,

Частота вращения 1477 об/мин,

Ток статора 95,2 А,

Момент инерции 133*10 ^-2 кг/м².

Тогда, чтобы число оборотов ведущего вала питателя было 19 об/мин, необходим редуктор с передаточным числом 78.

В качестве весового конвейера применяем весы конвейерные ВК-2М.

Основные технические характеристики весов конвейерных ВК-2М:

3. Составление и описание функциональной схемы

Функциональные схемы являются основ­ным техническим документом, определяю­щим функционально-блочную структуру от­дельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологиче­ского процесса и оснащение объекта управ­ления приборами и средствами автоматиза­ции (в том числе средствами телемеханики и вычислительной техники).

По имеющейся схеме автоматизации двухстадийного дробления замкнутого цикла (представленной на рис. 1.1.), составим функциональную схему системы регулирования (приложение 1).

Требования предъявляемые к дроблению, обеспечение требуемых размеров материала на выходе. При этом должно обеспечиваться: максимальный выход одной какой-либо фракции при минимальных энергозатратах. Для того чтобы материал не переизмельчался применяется двухстадийное дробление.

Чтобы дробилки работали в оптимальном режиме, применяются датчики мощности (1 п) и (1 ц) для приводов дробилок соответственно 1-ой и 2-ой дробилок. С этих датчиков сигнал поступает на логическое устройство (1 с) (в настоящее время используются контроллеры). Для того, чтобы дробилки не перезагружались, применяются сигнализаторы уровня (1а, 1г) и (1т) соответственно 1-ой и 2-ой дробилок, сигналы которых через соответствующие преобразователи (1 б, 1 д) и (1 у), поступают также на логическое устройство (1 с) и на показывающие приборы на щите (1 в, 1 е) и (1ф) соответственно. Также чтобы вторая дробилка не перезагружалась, применяется весовой конвейер, вес которого фиксируется датчиком веса (1 л) сигнал с которого подается на логическое устройство (1 с). В соответствии с сигналами, полученными логическим устройством, оно увеличивает или

у меньшает: скорость питателя, выходную щель дробилок, подавая через УМ (1 з), (1 л) и (1 у) соответственно сигнал на привод питателя, 1-ой дробилки и 2-ой дробилки.

4. Составление структурной схемы

Щековая дробилка является объек­том, работу которого характеризует производительность питателя Qп, ширина разгрузочной щели l, круп­ность D и прочность σ исходного мате­риала, а также производительность Qдр, мощность N, потребляемая в про­цессе дробления, и гранулометриче­ский состав дробленого продукта, ха­рактеризуемый средневзвешенным ди­аметром кусков d_ср.

Возможные отклонения ширины разгрузочной щели от заданного значения, как правило, своевременно уст­раняются обслуживающим персоналом

при профилактических осмотрах. Кро­ме того, изменение ширины разгрузочной щели в процессе эксплуатации на­столько мало, что его влиянием можно пренебречь.

С учетом сделанных ограничений: структурная схема щековой дробилки как объекта автоматического регулиро­вания производительности приведена на рис.4.1. в котором в качестве входного регулирующего воздействия рас­сматривается производительность пи­тателя Qп, в качестве выходной регу­лируемой величины -производитель­ность дробилки Qдр.

Рис 4.1. Структур­ная схема щековой дробилки как объекта автоматического ре­гулирования.

Приняв параметры механического режима щековой дробилки крупного дробления (угол захвата α, ход по­движной щеки S) неизменными, отне­сем к возмущающим воздействиям f изменение прочности σ и крупности D) исходного материала.

У равнение материального баланса дробилки имеет вид

(4.1)

где Qп — производительность питате­ля; Qдp — производительность дробилки, или в операторной форме

(4.2)

где , , - изображе­ния Лапласа соответствующих величин.

Из уравнения (4.2) следует, что по каналу производительность питателя - запас материала в дробилке щековая дробилка является астатическим объектом. Дальнейшее исследование объекта связано с рассмотрением передаточной функции , характеризующих соответ­ственно взаимосвязь величин Qдр(s).

Производительность дробилки в пе­реходных режимах определяется не всем запасом материала, находящегося в текущий момент в дробилке, а некоторым эффективным количеством материала находящегося в непосредственном контакте с «призмой выпадения».

Исходя из этого объем материала можно представить в виде двух составляющих:

где - запас материала в зоне предварительного дробления; - запас материала в зоне эффективного дробления.

Рис. 4.2. Физическая модель процесса дробления в щековой дробилке

Физическая модель такого процесса дробления приведена на рис. 4.2.

Исходя из принципа разделения запаса материала на две зоны и применения к отдельным зонам выражения материального баланса (4.1), учитывая при этом функциональную зависимость между производительностью и полным запасом материала

составлена система дифференциальных уравнений, характеризующих динамику процессов, протекающих в щековой дробилке (запаздывание в объекте не учитывается).

где Qпр — производительность в пред­варительной зоне дробления; - нелинейные функции, определяемые экспериментально.

С труктурная схема, соответствующая данной линеаризованной системе уравнений, представлена на рис. 4.3.

Из приведенной структурной схемы можно получить выражения передаточ­ных функций, связывающих

Рис. 4.3. Структурная схема щековой дро­билки

производительность дробилки с полным запасом материала m:

В разобранной структурной схеме щековой дробилки не учитывается чис­тое запаздывание, физическая приро­да которого связана с временем сво­бодного падения горной массы с пита­теля в камеру дробления τ1 и временем свободного падения дробленого мате­риала на конвейер, транспортирующий продукт, τ2. Однако это запаздывание необходимо учитывать. Пренебрегая изменением уровня материала на кон­вейере и запасом материала в камере дробления, можно принять τ1 и τ2 постоянными. С учетом выражений (4.3) и (4.4) можно записать:

(4.3)

(4.4)

Т огда передаточная функция по соответствующим каналам с учетом звеньев чистого запаздывания запишется так:

5. Расчет регулятора исследуемого объекта

Произведем расчет регулятора для системы, у которой производительность питателя на входе и дробилки на выходе. В качестве рассматриваемого объекта – щековая дробилка С-887, для которой

т/ч, =2.11 т, Т₁=60 с, T₂ = 30 c, τ₁ = 2 c, τ₂ = 1 c.

Передаточная функция объекта равна

После разложения экспоненты в ряд Паде получим: =

Рис. 5.1. Переходный процесс системы.

5 .1 Расчет регулятора методом РЧХ

Согласно этому методу, расчетные формулы для настроек регулятора замкнутой системы, представленной на рис. 5.2, получают из условия, аналогичного критерию Найквиста.

Р
ис. 5.2. Требуемая структура системы, к которой применим метод РЧХ

Если разомкнутая система имеет степень колебательности не ниже заданной, то замкнутая систем будет обладать заданной степенью колебательности в том случае, когда расширенная КЧХ разомкнутой системы проходит через точку с координатами , т.е.

,

где (1)

Уравнение (1) равносильно двум уравнениям, записанным относительно расширенных АЧХ и ФЧХ объекта и регулятора, а именно:

(2)

Для заданных частотных характеристик объекта и выбранного закона регулирования при решении системы уравнений (2) находят вектор настроек регулятора S, обеспечивающих заданную степень колебательности на каждой частоте.

Самыми распространенными регуляторами являются П, ПИ и ПИД поэтому рассчитаем коэффициенты для данных регуляторов и выберем из них по переходному процессу наиболее оптимальный.

Формулы для расчета коэффициентов регуляторов получают из системы:

П:

R(p)=s₁,

,

;

ω_р – находят при =-180,

Для данной системы П – регулятор неприменим, т. к. ФЧХ никогда не будет равняться -180.

ПИ:

R(p)=s₁+

Характеристики

Список файлов реферата