Файл: Повышение надежности системы автоматизации на машине периодической промывки текстильных материалов модели hydra.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 122
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО «Ивановский государственный политехнический университет»
Филиал ИВГПУ в г. Вичуге Ивановской области
ДОПУСК К ЗАЩИТЕ
Руководитель филиала ИВГПУ в г. Вичуге Ивановской области
Е.Ф. Пескова
| | | |
| подпись | | дата |
Выпускная КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
по специальности: 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)
на тему: Повышение надежности системы автоматизации на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRA
Автор: Вертепова Евгения Юрьевна
(подпись) (дата)
Руководитель: к.т.н., доц., Пахотина И.Н
(подпись) (дата)
Консультанты по разделам:
Раздел 1: Теоретическая часть
к.т.н., доц., Пахотина И.Н (подпись) (дата)
Раздел 2: Практическая часть
к.т.н., доц., Пахотина И.Н
(подпись) (дата)
Иваново 2021
Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Ивановский государственный политехнический университет»
Колледж ИВГПУ
Кафедра мехатроники и радиоэлектроники
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой МиРЭ, к.т.н., доцент
__________________ Р.Р. Алешин
«_____» ______________ 2021 г.
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу
по специальности
15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)
Обучающегося Вертеповой Евгении Юрьевны
Группа АТП9-41
№ зачетной книжки 1467
Тема: Повышение надежности системы автоматизации на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRA
Утверждена приказом по ИВГПУ № от г.
Срок предоставления ВКР к защите - «22» июня 2021 г.
Исходные данные: Технический паспорт машины периодической промывки модели «HYDRA», основные характеристики процесса промывки и натяжения ткани.
Содержание работы:
Введение…………………………………………………………………………...5
1.Теоретическая часть…………………………………………………………….8
2.Практическая часть……………………………………………………………36
Заключение………………………………………………………………………58
Список использованных источников…………………………………………..60
Задание выдал руководитель ВКР И.Н. Пахотина(подпись, дата)
Задание принял к исполнению _________________ Е.Ю. Вертепова
(подпись, дата)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………...5
1. Теоретическая часть……………………………………………………..….8
1.1. Сущность и назначение процесса промывки текстильных материалов………………………………………………………………………....8
1.2. Устройство и работа промывочной на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRА…………………………14
1.3. Автоматические устройства для контроля и регулирования процесса промывки текстильных материалов……………………………………………16
1.4. Надежность системы. Основные понятия надежности………………..25
1.5. Основные показатели надежности системы и их характеристика…………………………………………………………………...32
1.6. Выводы по разделу………………………………………………………36
2. Практическая часть……………………………………………………….37
2.1. Расчеты показателей надежности………………………………………37
2.2. Рекомендации по повышению надежности АСУ на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRA……….44
2.3. Оценка надежности методами теории вероятности и математической статистики………………………………………………………………………..50
2.4. Расчет оптимального натяжения ткани………………………………...53
2.5. Повышение надежности системы автоматизации. Резервирование….56
2.6. Анализ надежности резервированной системы управления процессом промывки ткани………………………………………………………………….59
2.7. Выводы по разделу………………………………………………………61
Заключение……………………………………………………………………….63
Список использованных источников…………………………………………...65
ВВЕДЕНИЕ
Под автоматизированной системой управления (АСУ) понимается комплекс технических средств (компьютеров, промышленных контроллеров, устройств числового программного управления станками и промышленными роботами, устройств управления транспортными средствами и другими технологическими установками), объединенных локальными вычислительными сетями и обеспечивающих сбор, обработку, хранение и передачу управляющей информации.
Автоматикой называется отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения автоматических систем и устройств, выполняющих свои основные функции без непосредственного участия человека.
Классификация систем автоматики:
1. Автоматические системы контроля, которые могут иметь разновидности в виде автоматических систем измерения (АСИ) и автоматически систем сигнализации (АСС).
2. Автоматические системы управления (АСУ). Частным случаем АСУ является автоматическая система регулирования (АСР).
Система автоматического регулирования служит для автоматического поддержания постоянства выходного параметра объекта регулирования с заданной точностью, характеризующую производственный процесс, и включает в себя ЗУ для выработки эталонного значения параметров; СУ для определения разности между эталонным и текущим значением параметра (сигнала рассогласования); исполнительного устройства; объекта регулирования и датчика, предназначенного для снятия текущего значения параметра, его преобразования в необходимый вид сигнала и подачи на сравнивающее устройство.
Элементом автоматики называется обособленная часть схемы автоматики, функционально выполняющая свою функцию (например, усилитель, стабилизатор).
Надежность – сложное свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнить требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность является одним из важнейших сложных свойств системы, совокупность которых образует его качество.
Надежность является комплексным свойством объекта, включающим следующие четыре составляющие:
- безотказность автоматизированных систем управления Б — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки;
- ремонтопригодность автоматизированных систем управления Р — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания;
- сохраняемость автоматизированных систем управления С — свойство объекта непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и (или) транспортировки;
- долговечность автоматизированных систем управления Д — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.
Тема ВКР: «Повышение надежности системы автоматизации на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRA».
Цель ВКР: изучение надежности системы автоматизации на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRA и рекомендации по ее повышению.
Задачи ВКР:
- изучение сущности и назначения процесса промывки текстильных материалов;
- описание устройства и работы промывочной машины;
- автоматические устройства для контроля и регулирования процесса промывки текстильных материалов;
- характеристика и основные понятия надежности системы;
- характеристика и расчет показатели надежности системы;
- рекомендации по повышению надежности АСУ на машине периодической промывки текстильных материалов модели HYDRA.
-
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Сущность и назначение процесса промывки текстильных материалов
Промывка представляет собой сложный гетерогенный физико-химический процесс удаления загрязнений из текстильного материала в моющий раствор (водный или органический). Это массообменный или диффузионный процесс.
Загрязнение текстильного материала при промывке может находиться в двух состояниях: растворенное в пропиточном растворе и сорбированное на поверхности волокнистого материала. Первое удаляется обычным отжимом и последующей пропиткой свежим моющим раствором, который разбавляет загрязнения, второе требует повышенных энергетических затрат на его удаление, т.е. существенной интенсификации процесса промывки.
Рассмотрим процессы обработки материалов в жидкости, в основном применительно к теплоиспользующим установкам текстильной промышленности. Перечислим некоторые из этих процессов.
1. Шлихтование — нанесение на пряжу шлихты — крахмала или синтетических веществ с аналогичными свойствами. Эта процедура способствует увеличению прочности пряжи и уменьшению коэффициента трения в процессе ткачества. Из полученной ткани шлихту удаляют путем промывки водой или растворами — это расшлихтовка ткани.
2. Отварка производится с целью удаления природных примесей, а также примесей технологического характера, попадающих на волокно в процессах прядения и ткачества.
3. С целью удаления из волокон природных красящих веществ производится беление.
4. Мерсеризация производится с целью повышения сорбционной способности хлопковых волокон, что увеличивает гигроскопичность материала и его способность к окрашиванию.
5. Процесс крашения.
6. Промывка производится на различных стадиях технологического процесса и ставит своей задачей либо удаление природных загрязнений, например из шерсти, либо удаление компонентов растворов, использовавшихся в процессе обработки материала.
7. Аппретирование — нанесение на ткань аппрета с целью придания ей необходимых потребительских свойств, например таких, как несминаемость, стойкость к истиранию, водоупорность и т.д.
В рассмотренных процессах, за исключением промывки, обработка материалов производится водными растворами соответствующих реагентов. Термодинамические (плотность, температура насыщения и др.) и теплофизические (удельная теплоемкость, теплопроводность, вязкость и др.) свойства растворов несколько отличаются от соответствующих свойств чистого растворителя — воды, а значения параметров, описывающих указанные свойства, зависят от концентрации растворов и от температуры.
Из курса химии известно, что скорость протекания физико-химических процессов растет с повышением температуры. Поэтому повышение температуры раствора способствует увеличению скорости обработки материала, а следовательно, и повышению производительности установки. Отсюда следует, что процессы обработки материалов в жидкости должны протекать при повышенных температурах, что требует рационального подвода теплоты к раствору.
Значение температуры растворов в тех или иных процессах обработки может ограничиваться свойствами самих растворов, свойствами обрабатываемого материала либо чисто технологическими требованиями. Если несколько аппаратов (машин), в которых последовательно протекают различные стадии обработки материалов, агрегированы в единую линию, то скорость всего процесса будет определяться наиболее медленной его стадией. В таком случае вряд ли целесообразно интенсифицировать за счет повышения температуры более быстро протекающие стадии процесса.