В самых различных отраслях Российской промышленности и быту широко развито применение резиновых рукавов разных диаметров и типов. К ним предъявляется множество требований, начиная от надежности, заканчивая их универсальностью.
На Российском рынке существует несколько методов производства резиновых рукавов: широкое применение получили дорновый и бездорновый способы. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.
Дорновый метод изготовления рукавов требует применения громоздких и тяжелых приспособлений, которые называются дорнамию При этом длина изготовленного изделия в среднем не превышает 30 м, так же этот способ требует создания участка по правке и чистки дорна. В основном данный метод применяется для выпуска узкой номенклатуры продукции или для опытной партии. Тем не менее дорновый метод считается более качественным, по сравнению с бездорновым.
Бездорновый метод изготовления рукавов дает возможность выпуска продукции длиной до 300 м. Преимущество данного способа заключается в отсутствии необходимости применения дорнов, что увеличивает производительность, и уменьшает количество промежуточных операций.
Процесс освинцевания заключается в наложении свинцовой оболочки на рукава с целью сохранения их формы в процессе вулканизации.
Процесс освинцевания протекает в две стадии:
1) стадия подготовки свинца;
2) стадия освинцевания.
Стадия подготовки свинца проходит в двух ваннах: в плавильной и в ванне питающей шнек.
Плавильная ванна служит для плавления и очистки свинца от шлаков. Чистый и сухой свинец в виде пластин, после обдирки свинцовой оболочки на обдирочной машине, по транспортеру загружается в плавильную ванну. Из плавильной ванны расплавленный свинец по трубе перекачки перетекает в ванну питающую шнек пресса. Температура свинца в обеих ваннах должна достигать 385 ± 10 °С. Из ванны, питающей шнек пресса, расплавленный свинец перетекает через трубу «Омега» в донную часть реципиента, в котором вращается шнек. Для захвата и продвижения свинца шнеком температура в реципиенте изменяется по зонам нагрева; Соответственно:
донная часть — 335 ± 5 °С;
нижняя часть — 290 ± 5 °С;
средняя часть — 245 ± 5 °С;
верхняя часть — 200 ± 5 °С.
нагрев осуществляется с помощью нагревательных элементов.
Для обеспечения давления при освинцевании используется замкнутый контур охлаждения дистиллированной водой. В верхней части находится прессовая головка, в которой закрепляется полый дорн с продольным каналом, и матрица. Пластифицированный свинец под давлением, создаваемым шнеком, продавливается в головку между дорном и матрицей и попадает на рукав, проходящий через продольный канал дорна, тем самым протаскивая рукав за собой. Для предупреждения смятия рукава при освинцевании в его внутреннюю полость под давлением подается сжатый воздух. Температура в головке поддерживается по зонам. Освинцованные рукава наматываются на барабан.
Чтобы определить экономические затраты, при которых процесс освинцевания будет удовлетворять требуемым параметрам качества, необходимо:
- произвести расчеты, опирающиеся на современные патенты в области решения резино-химической промышленности;
- произвести разработку автоматизированной системы управления процессом освинцевания рукавов, математической модели управления регулирования, монтажа системы управления.
Для этого необходимо применить типовую систему управления с взаимозаменяемыми узлами, и серийно выпускаемые отечественные датчики, двигатели, пусковую и световую аппаратуру. При разработке системы управления нужно обратить внимание на полную автоматизацию процесса, т.к это позволит повысить безопасность на производстве и, в некоторой степени, позволит улучшить качество производимой продукции.
Для этого нами была разработана система автоматического управления, где в качестве контролирующего и регулирующего устройства используется контроллер ПЛК-160 — моноблочный программируемый контроллер, предназначенный для построения средних систем автоматизации.
В качестве датчиков, контролирующих температуру, были выбраны термопреобразователи типа ДТПL, позволяющие преобразовывать значения температур разных сред, в различных отраслях промышленности теплоэнергетической, химической, металлургической, а также в сфере ЖКХ, в унифицированный токовый выходной сигнал.
Для измерения давления применяются датчик ПД100, предназначенные для непрерывного преобразования измеряемого давления (абсолютного, избыточного, гидростатического, дифференциального, разрежения) в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4–20 мА и цифровой сигнал интерфейсов HART или RS-485.
Для измерения расхода охлаждающей воды применяли расходомер «Метран-370». Прибор предназначен для измерений объемного расхода электропроводных жидкостей, пульп, эмульсий и т. п. Используется в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в энергетической, химической, пищевой, бумажной и других отраслях промышленности, а также в системах коммерческого учета жидкостей.
Для измерения уровня жидкости в плавильных ваннах использовали датчики радарного типа Rosemount 5600. Это интеллектуальные приборы для бесконтактных измерений уровня разных продуктов в резервуарах различных типов и размеров. Благодаря высокой чувствительности уровнемеры серии 5600 обеспечивают надежные и точные измерения в различных условиях технологического процесса и могут применяться для измерений уровня продуктов с низкой диэлектрической проницаемостью, и работать в широком диапазоне значений температур и давлений, а также обеспечивать высокую гибкость измерений, благодаря широкому выбору антенн и материалов. Уровнемеры серии 5600 просты в обслуживании и управлении, что в совокупности снижает затраты на введение их в эксплуатацию и обслуживание. Измеряемые среды:
- нефтепродукты, щелочи, кислоты, растворители, алкогольные напитки;
- глина, известь, и бумажная пульпа;
- гранулированные материалы от руды до пластиковых гранул, мелко дисперсионные порошковые материалы, цемент и пр.
Для намотки рукава на барабан использовали датчик скорости ДП-4, предназначенные для определения текущей ступени регулирования трансформатора под нагрузкой.
Для отображения процесса управления использовали панель оператора СП-270. Она позволяет отображать на экране все этапы выполнения технологического процесса и редактировать значения параметров, отвечающих за функционирование системы.
Для расширения возможностей управления контроллером технологического процесса и подключения различных типов датчиков использовали модули ввода и вывода сигналов, такие как:
- скоростной модуль ввода аналоговых сигналов МВ110–220.8АС, предназначенный для преобразования измеряемых аналоговых сигналов в цифровой код и передачи результатов измерения в сеть RS-485.
- модуль аналогового вывода Овен МУ110–6У, предназначеный для преобразования измеряемых аналоговых сигналов в цифровой код и передачи результатов измерения в сеть RS-485.
- блок питания БП-906, для преобразования сетевого напряжения ~220 В, 50 Гц в стабилизированное напряжение =24(36) В. БП используются для подключения измерительных преобразователей с унифицированным выходным сигналом (датчиков давления, температуры, расходомеров и т. д.).
Источники питания имеют гальваническую развязку между:
- цепями сетевого и резервного питания;
- выходными цепями и клеммой заземления;
- выходными цепями;
- цепями питаний и выходными цепями.
Таким образом, разработанная нами система автоматизированного управления технологическим процессом по сравнению с существующей системой регулирования, обладает многими преимуществами, такие как:
- повышение уровня автоматизации производства;
- повышение КПД;
- повышение безопасности на производстве
- улучшение качества производимой продукции;
Литература:
- Патент № 2141071 на производство напорно всасывающих рукавов
- Контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации Овен URL: http://www.owen.ru/
- Блоки питания производства Элемер URL http://www.elemer.ru
- Датчик скорости ДП-4 URL: http://antrax-energo.ru/
