Система автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата на основе экстремального управления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Бушуев, Дмитрий Александрович

• Бушуев, Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Бушуев, Дмитрий Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Оценка уровня автоматизации помольно-смесительного оборудования

1.2. Анализ методов уравновешивания кривошипно-ползунного механизма центробежного помольно-смесительного агрегата

1.3. Современное состояние развития систем автоматического уравновешивания применительно к измельчительному оборудованию

1.3.1. Общие вопросы создания систем автоматического уравновешивания

1.3.2. Автоматическое уравновешивание с применением следящих систем

1.3.3. Экстремальные системы автоматического уравновешивания

1.3.4. Системы автоматического уравновешивания центробежного помольно-смесительного агрегата с эталонной моделью

1.4. Выводы. Формулировка цели и постановка задач исследования

2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

2.1. Помольно-смесительный агрегат как объект управления процессом уравновешивания

2.2. Разработка и исследование компьютерной модели уравновешивания центробежного помольно-смесительного агрегата

2.3. Анализ полученных моделей уравновешивания центробежного помольно-смесительного агрегата

2.4. Построение и исследование виртуального прототипа центробежного помольно-смесительного агрегата

2.5. Идентификация помольно-смесительного агрегата в форме его виртуального прототипа и обоснование использования системы автоматического демпфирования колебаний

}

2.6. Выводы

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИИ ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

3.1. Определение параметров колебаний СЭР с запоминанием экстремума для автоматического подавления колебаний помольно-смесительного агрегата

3.1.1. Определение устойчивости периодического решения и показателей качества работы СЭР с запоминанием экстремума без учета дрейфа

3.1.2. Анализ работы СЭР с запоминанием экстремума с учетом дрейфа

3.2. Анализ методов повышения качества систем экстремального управления подавлением вибрации помольно-смесительного агрегата

3.3. Разработка структуры комбинированной системы автоматического подавления вибрации

3.4. Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

4.1. Разработка программного обеспечения функционирования экстремальной комбинированной системы автоматического демпфирования колебаний

4.2. Компьютерное моделирование экстремальной комбинированной системы автоматического подавления вибрации с обучением

4.3. Разработка модульного устройства для автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата

4.4. Совместное компьютерное моделирование механической части и системы экстремального управления на основе виртуального прототипа

4.5. Опытно-промышленные испытания и апробация помольно-смесительного агрегата с экстремальной комбинированной системой автоматического демпфирования колебаний

4.6. Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Статические характеристики виртуального прототипа ПСА 161 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Графики изменения загрузки помольных камер ПСА,

используемые при моделировании

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт опытно-промышленных испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Акт научно-технической комиссии об использовании научных

результатов, выводов и рекомендаций кандидатской диссертации

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акт внедрения в учебный процесс

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Положительное решение на выдачу патента РФ на

изобретение

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Патент РФ на изобретение

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Патенты РФ на полезные модели

ПРИЛОЖЕНИЕ И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Система автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата на основе экстремального управления»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Для повышения эффективности процесса измельчения, смешения и компактирования материалов, применяемых в строительстве, в настоящее время производителями активно разрабатывается новое или модернизируются существующее помольно-смесительное и гранулирующее оборудование. В то же время улучшение ключевых характеристик агрегатов и машин, таких, например, как энергоэффективность вследствие возрастания динамической нагруженности и увеличения влияния неконтролируемых колебательных процессов, вызывающих усталостные явления в деталях и узлах, как правило, приводит к снижению ресурса и надежности, а также точности выполнения заданного технологического процесса. В связи с этим перспективное с точки зрения энергоэффективности и функциональности оборудование часто находит лишь ограниченное применение в промышленности.

Существует ряд помольно-смесительных агрегатов для получения высокодисперсных порошков и смесей, виброцентробежных грануляторов и других технологических средств, эффективность которых достигается за счет организации направленного движения составляющих частей по траекториям, определяемым кинематической схемой кривошипно-ползунного механизма. Полное уравновешивание данного механизма сложно осуществимо, что показано в работах известных ученых в области теории механизмов и машин (И.И. Артоболевский, В.А. Щепетильников, В. Аракелян, М.Р. Смит и др.). Кроме того, в процессе помола, вследствие перемещения материала в помольных камерах, изменяется распределение масс, что приводит к появлению выраженного эксплуатационного дисбаланса, который может быть устранен в ходе осуществления добалансировки на остановленном агрегате, что неизменно приводит к нарушению хода технологического процесса, существенным энергетическим и, как следствие, экономическим затратам. Поэтому перспективным с точки зрения повышения эффективности такого оборудования является разработка систем автоматического демпфирования колебаний в

рабочем режиме. Известные способы автоматического демпфирования колебаний, основанные на структурах систем автоматической балансировки, разработанные рядом отечественных и зарубежных ученых (A.A. Гусаров, Л.А. Растригин, Д.М. Диментберг, Ю. Кэнг, C.B. Дайер и др.), используются для уравновешивания быстроходных роторных систем и их применение для плоских механизмов ограничено.

Известно модульное устройство для автоматического подавления вибраций трехкамерного помольно-смесительного агрегата (ПСА) в процессе работы. Однако рассматриваемая в ней система не является гибкой и ориентирована только на непрерывный режим работы агрегата.

Адаптации к изменениям статических характеристик и их дрейфу способствует построение систем экстремального регулирования (СЭР). Основным недостатком таких систем является наличие сопутствующих поисковому режиму частых переключений исполнительных механизмов и так называемых потерь на «поиск и рыскание», что в итоге приводит к снижению эффективности автоматической балансировки и надежности устройств для ее осуществления. Одним из путей снижения указанных негативных свойств является разработка экстремальных комбинированных систем, использующих свойства статической характеристики объекта регулирования. Поэтому задача исследования в области совершенствования методов экстремального регулирования для автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата является актуальной и ее решение способствует развитию и расширению класса агрегатов и машин, основой конструкции которых являются рычажные механизмы.

Объектом исследования является помольно-смесительный агрегат и системы автоматического демпфирования протекающих в нем колебательных процессов.

Предмет исследования составляют модели, методы и структуры систем автоматического демпфирования колебаний центробежного помольно-смесительного агрегата.

Цель диссертационной работы - снижение виброактивности опорных элементов помольно-смесительного агрегата и сокращение энергетических затрат на осуществление его балансировки на основе разработки системы автоматического демпфирования колебаний с адаптацией к изменению эксплуатационного дисбаланса, возникающего в процессе работы.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1) оценка уровня автоматизации измельчительного оборудования с акцентом на выделение методов и систем автоматического уравновешивания в контексте их использования в помольно-смесительном агрегате с кривошипно-ползунной кинематической схемой движения камер;

2) разработка математической и компьютерной моделей процесса уравновешивания и обоснование выбора способа уравновешивания рычажного механизма, составляющего основу помольно-смесительного агрегата;

3) разработка компьютерного виртуального прототипа опытно-промышленного образца помольно-смесительного агрегата, оценка его адекватности путем сравнения получаемых характеристик с оригиналом и идентификация помольно-смесительного агрегата в форме виртуального прототипа как объекта автоматизации в режиме периодического функционирования с учетом динамических явлений и параметрических возмущений;

4) исследование динамики системы экстремального регулирования для автоматического подавления колебаний агрегата без учета и с учетом дрейфа статической характеристики, оценка эффективности системы и разработка методов повышения качества;

5) разработка и обоснование структуры и алгоритма функционирования экстремальной комбинированной системы автоматического демпфирования колебаний.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использованы методы теории автоматического управления, автоматизированного

проектирования, теоретической механики, статистической обработки информации, идентификации, математического и компьютерного моделирования.

Достоверность обеспечивается непротиворечивостью общепризнанным теориям, применением апробированных математических и компьютерных моделей, созданных при помощи современных компьютерных средств инженерного анализа, результатами опытно-промышленных испытаний и актами об использовании научных результатов.

Научную новизну работы составляют:

- способ получения математической модели колебательных процессов в помольно-смесительном агрегате и исследования динамики их подавления, отличающийся построением и идентификацией виртуального прототипа опытно-промышленного образца агрегата, отражающего его вибрационное состояние с учетом динамики изменения плеч противовесов, перемещение измельчаемого материала в процессе помола, влияние тел измельчения, и предоставляющий возможность осуществления совместного моделирования с системами управления;

- математическая динамическая модель колебательных процессов, протекающих в центробежном помольно-смесительном агрегате, полученная в результате идентификации его виртуального прототипа и представленная в форме нелинейной части и последовательно соединенной линейной части, отличающаяся видом кусочно-параболической аппроксимирующей функции и заданием параметрических возмущений;

- структура и алгоритм функционирования экстремальной комбинированной системы автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата, отличающиеся наличием патентозащищенных элементов и способа обеспечения экстремального регулирования с проведением идентификации дрейфа статической характеристики на первом цикле помола и организации движения по полученной траектории дрейфа на последующих циклах помола с возможностью компенсации ошибки, накопленной в результате программного движения, что обеспечивает повышение точности регулирования и

сокращения количества реверсов исполнительных механизмов за счет снижения потерь на «поиск и рыскание».

Практическая значимость работы заключается в:

- возможности использования разработанной структуры комбинированной системы автоматического демпфирования колебаний, осуществляющей работу согласно патентно-защищенному способу, для класса агрегатов и машин, основой конструкции которых являются кривошипно-ползунные механизмы с переменными массами звеньев;

- снижении виброактивности опорных элементов (на 3-10 %), за счет компенсации эксплуатационного дисбаланса в процессе работы центробежного помольно-смесительного агрегата, вызванного неконтролируемым перемещением материала в помольных камерах, что приводит к отсутствию необходимости его остановки с целью проведения балансировки, и увеличении за счет этого энергоэффективности до 3%;

- повышении энергоэффективности и ресурса работы экстремальной системы автоматического управления за счет существенного снижения потерь на рыскание и, как следствие, сокращения количества реверсов исполнительных механизмов (до 63 %);

- создании виртуального прототипа опытно-промышленного образца трехкамерного помольно-смесительного агрегата и прикладного программного обеспечения для исследования динамики экстремальных систем управления;

- разработке патентозащищенных устройств и способа для автоматического подавления вибрации помольно-смесительного агрегата;

- использовании результатов работы при подготовке бакалавров и магистров в учебном процессе, научно-исследовательской и конструкторской деятельности благодаря созданию математических и компьютерных моделей, а также оригинальных структур систем экстремального управления.

Внедрение результатов исследований:

- по результатам опытно-промышленных испытаний разработанная

экстремальная комбинированная система автоматического демпфирования колебаний ПСА рекомендована к внедрению на производстве (акт опытно-промышленных испытаний на предприятии ООО «РЕЦИКЛ»);

- разработанные компьютерные и математические модели, экстремальная комбинированная система автоматического подавления вибрации и прикладные программные продукты для идентификации и моделирования технологического процесса измельчения нашли применение в конструкторской деятельности ООО «Пилкингтон Гласс» по модернизации оборудования (акт научно-технической комиссии об использовании научных результатов, выводов и рекомендаций кандидатской диссертации);

- разработанные математические и компьютерные модели, структуры и алгоритмы системы автоматического демпфирования колебаний ПСА, а также программное обеспечение для исследования динамики экстремальных объектов промышленности строительных материалов используются в учебном процессе выпускающей кафедры технической кибернетики БГТУ им. В.Г. Шухова в рамках специальных дисциплин (акт о внедрении в учебный процесс).

Положения, выносимые на защиту:

- способ получения математической модели колебательных процессов в помольно-смесительном агрегате и исследования динамики их подавления;

- математическая динамическая модель колебательных процессов, протекающих в опорных элементах помольно-смесительного агрегата и его виртуальный прототип;

- структура, алгоритм функционирования и результаты моделирования динамики экстремальной комбинированной системы автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационные исследования соответствуют паспорту специальности 05.13.06 - «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» (строительство и ЖКХ) по областям исследования п. 4 - «Теоретические основы и методы математического ^ моделирования

организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация», п. 6 — «Научные основы, модели и методы идентификации производственных процессов, комплексов и интегрированных систем управления».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: Всероссийской научной конференции по проблемам управления в технических системах «ПУТС-2015» (г. Санкт-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015 г.), II Российской научно-практической конференции «Инженерные технологии MSC Software для высших учебных заведений» «М8С-ВУЗ-2016» (г. Москва, МАДИ, 2016 г.), международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-27», (г. Тамбов, ТГТУ, 2014 г.), международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, посвященной 160-летию со дня рождения В.Г. Шухова (г. Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2013 г.), международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова «Исследования и инновации в ВУЗе», (г. Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2015 г.), международном форуме «Образование, наука, производство» (г. Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2015 г.), региональных научно-технических конференциях по итогам конкурса фундаментальных исследований по междисциплинарным темам, проводимого РФФИ и Правительством Белгородской области (г. Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2014-2015 г.).

Связь работы с научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами и научно-техническими программами.

Диссертация выполнена в рамках гранта РФФИ «Синтез адаптивных и нечетких позиционных энергосберегающих систем автоматизации тепло-технологических объектов, машин и механизмов» (проект №14-41-08009) и соглашения №14.578.21.0070 «Разработка технологии для субтрактивной обработки многослойных гетерогенных структур с нанометровой точностью позиционирования исполнительных механизмов» (уникальный идентификатор

проекта RFMEFI57814X0070).

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 27 печатных работах (пять научных статей опубликованы в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, одна статья - в издании, индексируемом в SCOPUS). Получены: патент на изобретение, положительное решение о выдаче патента на изобретение, 2 патента на полезную модель, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Личный вклад соискателя. Все разделы диссертационной работы написаны лично автором. Результаты исследований получены им самостоятельно, либо при его непосредственном участии.

В работах [31, 98, 100, 123-124, 159] автором проведен анализ состояния вопроса автоматизации ПСА, существующие способы и устройства автоматического подавления регулярных колебаний и предложены пути повышения их эффективности. Задачи получения и исследования математических и компьютерных моделей процесса уравновешивания и колебательной динамики помольно-смесительного агрегата и его виртуального прототипа решены в работах [24, 26-27, 32, 35, 158]. Техническая реализация устройств автоматической балансировки ПСА и принципы их функционирования представлены в статьях [61, 101, 122] и патентах [80, 82, 89], в которых автором предложены схемные решения и принципы управления. В работах [29, 64] автором произведена идентификация объекта управления в подсистеме регулирования положения дополнительного противовеса в ПСА с автоматической балансировкой. Работы [28, 30, 99] посвящены моделированию динамики экстремальных систем управления объектов промышленности строительных материалов, в том числе ПСА, основанном на применении разработанного в [109] программном обеспечении. Вопросам разработки структуры и алгоритмов функционирования экстремальной комбинированной системы автоматического подавления колебаний ПСА и исследованиям ее динамики посвящены работы [25, 33, 103].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включающего 13 таблиц, 76 рисунков, список литературы из 176 наименований и приложения на 23 страницах.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Оценка уровня автоматизации помолыю-смесительного оборудования

Процесс измельчения и активации материалов является одним из основных и в то же время наиболее энергоемких в производстве большинства строительных материалов, таких как цемент, известняк, известь, гипс, различные наполнители строительных пластмасс, кварцевый песок, керамические изделия и др. [37, 5354].

В зависимости от крупности частиц готового продукта измельчение подразделяется на дробление и помол. Дробление, в свою очередь, делится на крупное - с размерами частиц готового продукта до 200 мм, среднее - от 12 до 60 мм и мелкое - от 3 до 15 мм. Помол, в зависимости от размера готовых частиц, подразделяется на грубый — с размерами частиц 0,1-0,3 мм, тонкий - с размерами частиц менее 0,1 мм и сверхтонкий, когда размеры частиц менее 0,01 мм.

Получение высокодисперсных материалов является актуальной задачей в строительной индустрии, ведь наряду с диспергированием при механическом измельчении также происходят значительные изменения кристаллической структуры поверхностных слоев частиц, в результате чего достигается уменьшение энергии активации материала и, как следствие, увеличение скорости протекания различных химических процессов и снижение их энергоемкости [146— 147].

Для измельчения материалов применяются разные типы мельниц. Так в многотоннажном производстве, где характер протекания процессов является, как правило, непрерывным (например, производство цемента), в настоящее время чаще всего осуществляется тонкий помол с помощью шаровых барабанных мельниц, так как они наиболее просты в обслуживании и эксплуатации и, благодаря их конструкции, могут быть созданы агрегаты с мощностью в несколько тысяч киловатт [137—138].

Уменьшение тонины помола влечет за собой резкий рост энергетических затрат и, начиная с некоторой предельной для данного материала и способа разрушения его частиц дисперсности дальнейшее его измельчение становится невозможным. Ввиду этого для сверхтонкого помола используется измельчительное оборудование, обладающее более низкими удельными затратами энергии, чем у шаровой барабанной мельницы. Такое оборудование применяют, как правило, в малотоннажном производстве, поскольку его производительность ограничена определенными конструктивными особенностями. К оборудованию для сверхтонкого измельчения относят вибрационные, центробежные, планетарные, струйные и др. типы мельниц [36, 92, 113, 116].

Одним из направлений совершенствования помольно-смесительных агрегатов является повышение уровня и эффективности автоматизации технологического процесса измельчения. На сегодняшний день в отечественной и зарубежной промышленности существует большое количество систем управления процессом помола, но, несмотря на это, проблема выбора оптимальных технологических режимов работы измельчительного агрегата остается открытой [76, 92]. Наиболее общими для всех типов помольных агрегатов являются системы управления, используемые для контроля следующих параметров: характеристик исходного материала, потока исходного материала, степени заполнения мельниц, гранулометрического состава готового продукта.

Свойства исходного питания относят к классу внешних возмущений ввиду сложности управления ими. Обычно измельчаемый материал характеризуется размером частиц и физико-механическими свойствами, изменение которых отрицательно сказывается на показателях всего технологического процесса помола. Стремление к стабилизации исходного питания за счет применения систем усреднения исходного материала не нашло широкого применения [69, 71]. В итоге на практике используются системы косвенной оценки свойств питания с коррекцией питателя или степени заполнения [2-3].

Производительность питателя исходного материала является основным управляющим воздействием на измельчительный агрегат, к тому же этот

параметр легко поддается контролю и измерению (с точностью менее 1%). Обычно сигнал с конвейерных весов используется для стабилизации производительности, контроля заполнения или коэффициента загрузки [71, 121]. Однако изменение физико-механических свойств исходного сырья приводит к колебаниям производительности, степени заполнения и качества готового продукта.

Степень заполнения мельницы исходным материалом во многом определяет ее производительность по готовому продукту [73, 148, 151] и является в некоторых случаях критической технологической переменной, поскольку любое изменение свойств питания отражается на величине степени заполнения. Системы управления степенью заполнения могут быть построены на основе метода, основанного на измерении акустического сигнала, при котором у боковой поверхности, либо возле разгрузочной горловины мельницы -устанавливает акустический чувствительный элемент (микрофон). Кроме того данный акустический сигнал может быть использован для оптимизации режимов работы измельчительного агрегата, коррелируя гармонические составляющие этого сигнала с технологическими параметрами процесса помола [48]. Точность контроля заполнения с помощью акустического сигнала невелика, вследствие малой интенсивности полезного сигнала.

Часто для оценки степени заполнения используется метод стабилизации средней мощности приводного электродвигателя, который отличается простотой и надежностью, однако имеет низкую точность (погрешность может доходить до 20%), поскольку в статической характеристике в виде зависимости средней мощности от функции внутримельничного заполнения имеется пологий экстремум, обусловленный изменением крупности, коэффициента внутреннего трения и дрейфа статической характеристики по мере износа футеровки [77]. Также известны устройства для прямого контроля внутримельничного заполнения, основанные на измерении гидродинамического давления между цапфой мельницы и подшипником скольжения с жидкостным трением при нормальной работе, которое однозначно связано с величиной веса мельницы и

материала в ней [12, 16, 167]. Указанные устройства не обеспечивают необходимой точности регулирования и поэтому, как правило, находят применение в способах контроля степени заполнения, использующих комбинирование вышеописанных методов. Наиболее точный метод контроля заполнения основан на измерении интенсивности радиоизотопного потока, отраженного свободно падающим материалом в мельнице. Однако для данного метода характерны следующие недостатки, ограничивающие его применение: невозможность применения для мельниц определенной конструкции, относительная громоздкость аппаратуры, использование в излучателе радиоактивного элемента.

Гранулометрический состав готового продукта является показателем эффективности измельчительного комплекса [72]. Для его оценки применяют экспресс-анализ потоков материала, на основе седиментационных, ультразвуковых или лазерных гранулометров. Оперативная информация о гранулометрическом составе используется в системах управления по отклонению, управляющим воздействием в которых является регулирование исходного питания.

Отличительной особенностью приведенных систем управления является ориентированность на автоматическое управление при непрерывных процессах измельчения, а особое внимание отводится контролю степени внутримельничного заполнения. Эта особенность объясняется тем, что степень заполнения во многом определяет эффективность работы мельницы с точки зрения выхода готового продукта, а ее контроль необходим для создания условий безаварийной работы. Под безаварийной работой в основном понимается отсутствие «завалов» в мельницах самоизмельчения. Однако развитие оборудования для сверхтонкого измельчения характеризуется повышением мощности агрегатов и расширением класса машин, что порождает возрастание их динамической нагруженности и увеличение влияния колебательных явлений на их работу. Особенно это актуально для центробежных мельниц, внедрение которых в промышленности сдерживается ввиду их недостаточной надежности [92]. Одним из таких агрегатов

является энергоэффективный трехкамерный центробежный помольно-смесительный агрегат с заданными траекториями движения рабочих камер (рисунок 1.1), предназначенный для получения высоко дисперсных порошков, используемых в качестве различных наполнителей и добавок для улучшения эксплуатационных свойств строительных материалов, в лакокрасочной промышленности и в других отраслях [86,110].

По результатам исследований процесса помола в периодическом режиме работы ПСА его удельная производительность выше по сравнению с шаровыми и вибрационными мельницами [115-116, 135-136].

а

//'Г

■ ч с N

- р< \ -

Рисунок 1.1- Конструкция помольного агрегата (а) и его кинематическая схема (б) На рисунке 1.1: 1 - станина; 2 - вертикальные направляющие, 3 - ползуны; 4 - прямоугольная рама; 5 - помольные камеры, 6, 1\ 8 - патрубки; 9 - эксцентриковый вал; 10 - противовес, 11 - опорные стойки.

Эффективность измельчения в ПСА обеспечивается благодаря сочетанию различных типов воздействия на измельчаемый материал. За счет кинематической схемы кривошипно-ползунного механизма, используемой в агрегате, реализуется поступательное движение с ударным воздействием мелющих тел в верхней помольной камере (5), плоскопараллельное движение по эллиптической

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бушуев, Дмитрий Александрович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров, А.Г. Оптимальные и адаптивные системы / А.Г. Александров. — М.: Высшая школа, 1989. - 263 с.

2. Андреев, Е.Е. Современное состояние автоматизации процессов измельчения за рубежом / Е.Е. Андреев. // Обогащение руд. - 1977. - №2. - С. 44-48.

3. Андреев, Е.Е. Современное состояние автоматизации процессов самоизмельчения руд / Е.Е. Андреев, П.В. Кузнецов // Обогащение руд. - 1972. - №5. - С. 26-31.

4. Анисимов, Д. Н. Итоги работ в области идентификации на кафедре управления и МЭИ (ТУ) / Д.Н. Анисимов, В.И. Гришин, О.С. Колосов и др. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2001. - № 4. - С. 22—29.

5. Анисимов И.В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. / И.В. Анисимов — Ленинград: Химия, 1967. - 408с.

6. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. - М.: Наука, 1968.-644 с.

7. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. - М.: Наука, 1989.-640 с.

8. A.c. 66335 СССР, МПК G 05 G 15. Способ автоматического регулирования различных процессов по максимуму или по минимуму / Казакевич В.В. - 9158 (330144); заявл. 25.11.43; опубл. 31.10.46, Бюл. 10. - 6 с.

9. A.c. 210918 СССР, МПК G 05 В 13/02. Экстремальный регулятор с запоминанием экстремума / Троп А.Е., Гафиятуллин Р.Х. - 1129620/26-24; заявл. 30.01.67; опубл. 8.01.68, Бюл. 7.-2 с.

10. A.c. 231496 СССР, МКИ G 05 В 13. Электрический регулятор экономичности / Хлебцевич Ю. С. - 231496/26-24; заявл. 4.04.40; опубл. 24.04.65, Бюл. 9, - 2 с.

11. A.c. 302693 СССР, МПК G 05 В 13/02. Экстремальный регулятор с запоминанием экстремума / Троп А.Е., Р.Х. Гафиятуллин Р.Х. - 1255125/18-24; заявл. 8.07.68; опубл. 28.04.71, Бюл. 15. -2 с.

12. А. с. 400363 СССР, МПК В 02 С 25/00 Способ контроля работы мельницы // Ефимов В.В., Кургузов В.В. - №1758273/29-33; заявл. 10.03.72; опубл. 15.03.74, Бюл. 40, - 2 с.

13. A.c. 534664 СССР, МКИ G 01 М 1/38. Автоматическое устройство для балансировки роторов / Сусанин В.И., Генкин М.Д., Гринкевич В.К., Игнатов Б.Р., Сусанин Ю.И. -2159621/28-21; заявл. 22.07.75; опубл. 05.11.76, Бюл. 41. - 3 с.

14. А. с. 568952 СССР, МКИ G 06 G 7/18. Устройство для многократного дифференцирования аналоговых сигналов / Востриков A.C., Гаврилов Е.Б. — 2302443/24; заявл. 15.12.75; опубл. 15.08.77, Бюл. 30. - 3 с.

15. A.c. 615374 СССР, МКИ G 01 М 1/38. Устройство для балансировки полых роторов машин / Гусаров A.A., Сусанин В.И. -1459634/25-28; заявл. 10.08.70; опубл. 15.07.78, Бюл. 26, -2 с.

16. А. с. 685334 СССР, МПК В 02 С 25/00. Устройство для автоматического регулирования рудных мельниц по давлению масла в подшипниках // Андреев Е.Е., Колбасов Н.Д., Кузнецов П.В., Харчев С.И. -№2406701/29-33; заявл. 29.09.76; опубл. 15.09.79, Бюл. 34, -Зс.

17. А. с. 817728 СССР, МПК G 05 В 13/02. Устройство для определения частной производной. / Востриков A.C., Хачатурова С.М., Гаврилов Е.Б., Гаврилов А.Б. — 3375348/1824; заявл. 6.01.82; опубл. 7.03.83, Бюл. 6, - 4 с.

18. A.c. 1682846 СССР, МПК G 01 М 1/38. Способ автоматической балансировки ротора и устройство для его осуществления / Котеленец Н.Ф., Сусанин В.И. - 4710176/28; заявл. 26.06.89; опубл. 07.10.91, Бюл. 37, -4 с.

19. A.c. 1783337 СССР, МПК G 01 М 1/38. Способ автоматической балансировки ротора / Котеленец Н.Ф., Сусанин В.И. - 48855669/28-22; заявл. 31.07.90; опубл. 23.12.92, Бюл. 47,-3 с.

20. Афанасьев, В.Н. Математическая теория конструирования систем управления / В.Н. Афанасьев, Б.В. Колмановский, В.Р. Носов. -М.: Высшая школа, 2003. - 615 с.

21. Барабанщиков, Ю.Г. Строительные материалы и изделия / Ю.Г.Барабанщиков. -Изд-во: Академия, 2008. - 368 с.

22. Бруевич, Н.Г. Уравновешивание звёзд / Н.Г. Бруевич // Труды ВВА. - 1933. - Вып. З.-С. 127.

23. Бурков, П. В. Уравновешивание кривошипно-ползунного механизма проходческого комбайна для горных выработок / П.В. Бурков, JI.A. Скачкова // Горный информационно -аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2011. - №2 (12). - С. 190-197.

24. Бушуев, Д.А. Анализ динамических нагрузок в подшипниках помольно-смесительного агрегата как объекта автоматизации / Д.А. Бушуев, Н.Д. Воробьев, В.Г. Рубанов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2014.-№2.-С. 143-148.

25. Бушуев, Д.А. Комбинированная система автоматического подавления вибрации центробежного помольно-смесительного агрегата/ Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов // Всероссийская научная конференция по проблемам управления в технических системах (ПУТС-2015).

Материалы конференции. Санкт-Петербург. 28-30 октября 2015 г., СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - С. 367-370.

26. Бушуев, Д.А. Компьютерная модель помольно-смесительного агрегата в среде MSC ADAMS / Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов, Н.Д. Воробьев// Вопросы современной науки и практики Университет им. В.И. Вернадского. - 2014. -№4(54), - С. 18-22.

27. Бушуев Д.А., Компьютерная модель помольно-смесительного агрегата в среде MCS Adams / Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов, Н.Д. Воробьев // сб. трудов XXVII Международ, науч. конф. «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-27». Тамбов. 3-5 июня 2014 г., Тамбов: Изд-во - Тамбовск. гос. техн. ун-т, 2014 - т.1. С. 117-120

28. Бушуев, Д.А. Моделирование динамики экстремальной системы автоматической балансировки центробежного помольно-смесительного агрегата / Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2014. -№11. - С. 29-35.

29. Бушуев, Д.А. Моделирование подсистемы регулирования положения противовеса помольно-смесительного агрегата с автоматической балансировкой/ Д.А. Бушуев, М.Ю. Лазарчук, С.А. Стативко // Сб. трудов международного форума «Образование, наука, производство». Белгород. 20-22 октября 2015 г., Белгород: Изд-во — БГТУ им. В.Г. Шухова, — 2015.-С. 2765-2769.

30. Бушуев, Д.А. Моделирование экстремальных систем управления объектов промышленности строительных материалов в среде MATLAB Simulink / Д.А.Бушуев, И.В. Башко // Сб. трудов международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, посвященной 160-летию со дня рождения В.Г. Шухова. Белгород. 01-20 мая 2013 г., Белгород: Изд-во - БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2013. - С. 357-362.

31. Бушуев, Д.А. Пути повышения эффективности модульных мехатронных систем автоматической балансировки помольно-смесительных агрегатов [Электронный ресурс] /Д.А. Бушуев, К.В. Ерохин // Международная конференция «Актуальные проблемы робототехники и автоматики». Белгород, 08-09 октября 2015 г., Белгород: Изд-во - БГТУ им. В.Г. Шухова. -2015.-С. 21-26.

32. Бушуев, Д.А. Разработка и исследование виртуального прототипа центробежного помольно-смесительного агрегата в среде MSC.ADAMS [Электронный ресурс] / Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов, В.А. Порхало // II Российская научно-практическая конференция «Инженерные технологии MSC Software для высших учебных заведений» (М8С-ВУЗ-2016). Материалы конференции. Москва. 14 апреля 2016 г., М.: Изд-во MSC Software. - Режим flOCTyna:http://docs.mscsoftware.ru/conf/vuz2016/20_Bushuev_BSTU.pdf

33. Бушуев, Д. А. Экстремальная комбинированная система автоматического подавления вибрации центробежного помольно-смесительного агрегата / Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - 2016. - №2, - С. 44-51.

34. Вапник, В. Н. Теория распознавания образов (статистические проблемы обучения) / В. Н. Вапник, А. Я. Червоненкис. Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, М., 1974, - 416 с.

35. Воробьев Н.Д. Уменьшение динамических реакций с помощью противовесов / Н.Д. Воробьев, Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов // Сб. науч. тр. Sworld- Одесса: КУПРИНЕНКО СВ, 2013. -Вып.З.Т. З.-С. 23-27.

36. Глаголев, С.Н. Технологические комплексы и оборудование для переработки техногенных материалов / С.Н. Глаголев, B.C. Севостьянов, C.B. Свергузова, И.Г. Шайхиев, В.И. Уральский, М.В. Севостьянов, Д.Д. Фетисов, Л.И. Шинкарев // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - №10. - С. 198-200.

37. Горчаков, Г.И. Строительные материалы / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. — М.: Стройиздат, 1986. - 688 с.

38. ГОСТ 22061-76. Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. Основные положения. - Москва: ИПК Изд-во стандартов, 1984. — 135 с.

39. ГОСТ ИСО 1940-1-2007. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса. Межгосударственный стандарт. -Минск. 2008. - 25 с.

40. ГОСТ ИСО 10816-1-97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования. Межгосударственный стандарт. - Минск. - 12 с.

41. ГОСТ 12.1.012-2004. Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования. - Москва. Стандартинформ, 2008. - 15 с.

42. Гусаров, A.A. Автобалансирующие устройства прямого действия / A.A. Гусаров. -М.: Наука, 2002.-119 с.

43. Гусаров, A.A. Автоматическая балансировка роторов машин / A.A. Гусаров, В.И. Сусанин, JI.H. Шаталов, Б.М. Грушин. -М.: Наука, 1979. - 151 с.

44. Гусаров, A.A. Автоматическое уравновешивание роторов с применением следящих систем / A.A. Гусаров, В.И. Сусанин, Ю.И. Сусанин // В кн. Колебания и балансировка роторных систем. - М.: Наука. - 1974. - С. 101-106.

45. Гусаров, A.A. Балансировка роторов машин: в 2 кн. / A.A. Гусаров; Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова. - М.: Наука, кн. 1. 2004. — 267 с.

46. Гусаров, A.A. Балансировка роторов машин: в 2 кн. / A.A. Гусаров; Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова. — М.: Наука, кн. 2. - 2005. - 383 с.

47. Гусаров, А.А, Принцип построения автоматических балансировочных машин, работающих как после критической скорости, так и до нее // Dynamika strojov. Вып. II, сб. III конф. Слов. АН по динамике машин в 1963 г. Братислава: изд. Слов. АН. - 1965. - С. 171-188.

48. Диаконенко, В.В. Техническая диагностика процесса измельчения на обогатительных фабриках / В.В. Диаконенко. // Системы управления горными машинами. — Новочеркасск. - 1979. - С. 63-68

49. Диментберг, Д.М. Колебания машин / Д.М. Диментберг, К.Т. Шаталов, A.A. Гусаров. — М.: Изд-во: «Машиностроение», 1984. — 386 с.

50. Дрейпер, Ч. С. Автоматическая оптимизация управляемых систем / Ч.С. Дрейпер, И.Т. Ли; под ред. Б. Н. Петрова. - М.: Изд-во иностр. лит., 1960. -240 с.

51. Дубовик, В.А. Статическая балансировка кривошипно-ползунного механизма / В.А. Дубовик, В.М. Замятин // Известия Томского политехнического университета. — 2003. — № 306 (5). - С. 96-97.

52. Зарубин, B.C. Математическое моделирование в технике / В.С.Зарубин. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 496 с.

53. Зырянов, В.В. Механохимическая керамическая технология. Возможности и перспективы / В.В. Зырянов // Механохимический синтез в неорганической химии: Сб. научн. трудов / АН СССР. Сиб. Отд-ние. Ин-т химии твердого тела и переработки минерального сырья / Отв. ред. Аввакумов Е.Г. - Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1991. - С. 102 - 125.

54. Ильевич, А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров / А.П. Ильевич. - М.: Высш. шк., 1979. - 344 с.

55. Казакевич, В.В. Системы автоматической оптимизации / В.В. Казакевич, А.Б. Родов. - М.: Энергия, 1977. - 288 с.

56. Кини, Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. / Р.Л. Кини, X. Райфа. - М: Радио и связь, 1981. - 560 с.

57. Кожевников, С.Н. Теория механизмов и машин / С.Н.Кожевников. — М.: Машиностроение, 1973.-591 с.

58. Кожешник, Я. Динамика машин, пер. с чешек. / Я. Кожешник.— М., 1961.— 464 с.

59. Красовский, A.A. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем / А.А.Красовский. - М.: Физматгиз, 1963. - 468 с.

60. Куинджи, A.A. Автоматическое уравновешивание роторов быстроходных машин Текст. / A.A. Куинджи, Ю.А. Колосов, Ю.И. Народицкая. - М., 1974. - 152 с.

61. Лазарчук, М.Ю. Подсистема регулирования положения противовеса помольно-смесительного агрегата с автоматической балансировкой / М.Ю. Лазарчук, Д.А. Бушуев, С.А. Стативко // Исследования и инновации в ВУЗе: сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова, Белгород. 01-30 мая 2015 г. Белгород: Изд-во - БГТУ им. В.Г. Шухова. -2015. - С. 2892-2896.

62. Кунцевич, В.М. Синтез оптимальных и адаптивных систем управления. Игровой подход / В.М. Кунцевич, М.М. Лычак. - Киев: Наукова думка, 1985. - 247 с.

63. Кунцевич, В. М. Системы экстремального управления / В.М. Кунцевич, - Киев: ГТИУССР, 1961.-151с.

64. Лазарчук, М.Ю. Подсистема регулирования положения противовеса помольно-смесительного агрегата с автоматической балансировкой / М.Ю. Лазарчук, Д.А. Бушуев, С.А.Стативко // Исследования и инновации в ВУЗе: Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова, сб. докл., Белгород: Изд-во - БГТУ им. В.Г. Шухова. -2015. -С. 2892-2896.

65. Левит, М.Е. Балансировка деталей и узлов. / М.Е. Левит, В.М. Рыженков. - М.: Машиностроение, 1986. - 248 с.

66. Либерзон, Л.М. Системы экстремального регулирования / Л.М. Либерзон, А.Б. Родов. -М.: Энергия, 1965. - 162 с.

67. Либерзон, Л.М. Шаговые экстремальные системы / Л. М. Либерзон, А. Б. Родов. -М.: «Энергия», 1969. - 99 с.

68. Линник, Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математике-статистической теории обработки наблюдений. — 2-е изд. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. — 350 с.

69. Линч, А.Дж. Циклы дробления и измельчения / А.Дж. Линч. - М.: Недра, 1981. Том 1.-342 с.

70. Льюнг, Л. Идентификация систем. / Л. Льюнг // Теория для пользователя: пер. с англ./Под ред. Я.З. Цыпкина. М.: Наука, 1991. - 432с.

71. Марюта, А.Н. Автоматическая оптимизация процесса обогащения руд на магнитообогатительных фабриках / А.Н. Марюта. - М.: Недра, 1987. - 230 с.

72. Марюта, А.Н. Автоматический контроль гранулометрического состава сыпучих материалов / А.Н. Марюта, Ю.Г. Качан, - Киев - Донецк: Высшая школа, 1977. - 145 с.

73. Марюта, А.Н. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик: Учебник для вузов / А.Н. Марюта, Ю.Г. Качан, В.А. Бунько. - М.: Недра, 1963.-277 с.

74. Метод Гольдфарба в теории регулирования. Сб. статей. - М. - Л., Госэнергоиздат, 1962.-224 с.

75. Нестеренко, В.П. Автоматическая балансировка роторов приборов и машин со многими степенями свободы / В.П. Нестеренко. - Томск, 1985. - 84 с.

76. Новицкий, И.В. Автоматическая оптимизация процессов самоизмельчения руд в барабанных мельницах / И.В.Новицкий. - Днепропетровск: Системные технологии, 2000. - 194 с.

77. Новицкий, И. В. Разработка автоматических устройств технологической диагностики для оптимального управления барабанными мельницами самоизмельчения руд: автореф. дис. ... канд. техн. наук 05.13.07: / Новицкий, Игорь Валериевич. - Днепропетровский ордена трудового красного знамени горный институт им. АРТЕМА — Днепропетровск, 1984.— 25 с.

78. Олейников, В.А. Основы оптимального и экстремального управления / В.А. Олейников, Н.С. Зотов, A.M. Пришвин. - М.: Высшая школа, 1969. - 296 с.

79. Парсункин, Б. Н. Системы автоматической оптимизации управления технологическими процессами с запоминанием экстремума: учебное пособие / Б. Н. Парсункин, С. М. Андреев, Е. Н. Ишметьев. — Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. технического ун-та им. Г. И. Носова, 2015. - 136 с.

80. Пат. 114875 Российская федерация, МПК В 02 С 17/00. Помольно-смесительный агрегат с автоматической балансировкой / Рубанов В.Г., Севостьянов B.C., Уральский В.И., Стативко A.A., Бушуев Д.А., Стативко С.А.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова; - № 2011144546; заявл. 2.06.2011; опубл. 20.04.2012, Бюл. № 11. - 9 с.

81. Пат. 123688 Российская федерация, МПК В 02 С 17/08 Помольно-смесительный агрегат / Севостьянов B.C., Синица Е.В., Уральский В.И., Уральский A.B.; заявитель и патентообладатель ФГБОУВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова». -№ 2012133425/13; заявл. 03.08.2012; опубл. 10.01.2013, Бюл. 1.-7 е.: ил. 2.

82. Пат. 161423 Российская федерация, МПК В 02 С 17/00. Устройство автоматического подавления вибрации помольно-смесительного агрегата / Рубанов В.Г., Стативко С.А., Бушуев Д.А., Стативко A.A.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова; -№2015129157; заявл. 16.07.2015; опубл. 20.04.2016, Бюл. №11. -2 с.

83. Пат. 695639 СССР, МПК А 22 В 5/20, Е 16 Н 21/18 Ручной инструмент для распиловки мясных туш / Соловейчик С. Л., Петриковец И. П., Кудин В. В., Астахов Э. И., Дубинский JI. Р.; заявитель и патентообладатель Минский опытно-экспериментальный завод продуктов и Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт. — № 2638334/28-14; заявл. 22.05.78; опубл. 5.11.79, Бюл. 41. -3 е.: ил.

84. Пат. 1296762 СССР, МПК F 16 F 15/22. Устройство уравновешивания рычажных механизмов / Филонов И.П., Петриковец И.П.; заявитель и патентообладатель Белорусский политехнический институт. - № 3908667/25-28; заявл. 10.06.85; опубл. 15.03.87, Бюл. № 10. - 6 е.: ил.

85. Пат. 1627769 Российская федерация, МПК F 16 Н 21/00, F 16 F 15/26 Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм / Поспелов А. И., Доронин В. И.: заявитель и патентообладатель Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта. — № 4623536/28; заявл. 22.12.88; опубл. 15.02.91, Бюл. 6. -4 е.: ил.

86. Пат. 2277973 Российская Федерация, МПК В 02 С 17/08. Помольно-смесительный агрегат / Гридчин А.М., Лесовик B.C. Севостьянов B.C., Уральский В.И., Синица Е.В.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Технологический комплекс РЕЦИКЛ" (ООО "ТК РЕЦИКЛ") (RU). - № 2005118705/03; заявл. 24.06.2005; опубл. 20.06.2006, Бюл. №17.-9 е.: ил.,

87. Пат. 2381837 Российская Федерация, МПК В 02С 17/18. Помольно-смесительный агрегат / Гридчин A.M., Севостьянов B.C., Лесовик B.C., Уральский В.И., Уральский А.В., Синица Е.В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) (RU), Общество с ограниченной ответственностью "Технологический комплекс РЕЦИКЛ" (ООО "ТК РЕЦИКЛ") (RU) (RU). - № 2008109444/03; заявл. 11.03.2008; опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5. - 13 е.: ил.

88. Пат. 2412753 Российская федерация, МПК В 01 J 2/00. Вибрационно-центробежный гранулятор / Ильина Т.М., Севостьянов М.В., Шкарпеткин Е. А., Уральский В.И.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова; - № 2009135800/05; заявл. 25.09.2009; опубл. 27.02.11, Бюл. №6.-9 е.: ил.

89. Пат. 2494813 Российская федерация, МПК В 02 С 17/14. Помольно-смесительный агрегат с автоматической балансировкой / Глаголев С.Н., Рубанов В.Г., Севостьянов B.C., Уральский В.И., Стативко А.А., Стативко С.А., Бушуев Д.А.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. -№ 2012117656/13; заявл. 27.04.2012; опубл. 10.10.13, Бюл. № 28. - 10 е.: ил.

90. Пат. 2542531 Российская федерация, МПК В 02 С 25/00, В 02 С 17/00, G 01 М 1/00 Устройство и способ автоматического подавления вибрации помольно-смесительного агрегата / Рубанов В.Г., Стативко С.А., Стативко А.А., Уральский В.И., Немыкин Е.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова». - № 2013149882/13; заявл. 07.11.2013; опубл. 20.02.2015, Бюл. № 5. - 19 е.: ил.

91. Пат. 2567158 Российская федерация, МПК В 02 С 25/00, В 02 С 17/00, G 01 М 1/38 Устройство и способ автоматической балансировки помольно-смесительного агрегата / Рубанов В.Г., Уральский В.И., Стативко С. А., Стативко A.A., Магергут В.З.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова». -№ 2014134040/13; заявл. 19.08.2014; опубл. 10.11.2015, Бюл. № 31.-е. 12: ил.

92. Пивняк, Г.Г. Измельчение. Энергетика и технология: учебное пособие / Г.Г. Пивняк. - М.: Руда и металлы, 2007 (СПБ). - 295 с.

93. Попов, К.Н. Строительные материалы и изделия / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. - М,: Изд-во Высшая школа, 2001. - 367 с.

94. Растригин JI.A. Автоматическая балансировка ротора методом случайного поиска / JI.A. Растригин // Труды семинара теории машин и механизмов института машиноведения АН СССР. 1965. - Т. XXIII. - Вып. 89. - 380 с.

95. Растригин, JI. А. Балансировка роторов на ходу / JI.A. Растригин; под ред. В.А. Щепетильникова // В кн. теория и конструкция балансировочных машин. - М.: Машиностроение. - 1963. - С. 199-209.

96. Растригин, JI.A. Системы экстремального регулирования /JI.A. Растригин. - М.: Наука, 1974.-632 с.

97. Розенман, Е.А. Некоторые вопросы управления экстремальными объектами. / Е.А. Розенман, И.И. Филиппов. / Методы оптимизации автоматических систем // Сборник статей под ред. Я.З. Цыпкина. М., «Энергия», 1972. - С. 327-331.

98. Рубанов, В.Г. Вопросы автоматизации помольно-смесительных агрегатов для получения высокодисперсных материалов / В.Г. Рубанов, B.C. Севостьянов, С.А. Стативко, Д.А. Бушуев // сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. «Инновационные технологии и материалы». Белгород. 11-12 октября 2011 г., Белгород: Изд-во БГТУ В. Г. Шухова, 2011. - 4.2. -С. 215-220.

99. Рубанов, В.Г. Моделирование экстремальных систем управления в среде MATLAB и SIMULINK как средство анализа динамики // В.Г. Рубанов, Д.А. Бушуев // Научные ведомости Белгор. гос. ун-та. - 2012. - № 19 (138). - Вып. 24/1. - С.169-175.

100. Рубанов, В.Г. О способах автоматического подавления регулярных колебаний в помольно-смесительном агрегате / В.Г. Рубанов, Д.А. Бушуев, С.А. Стативко // Сборник трудов региональной научно-технической конференции по итогам конкурса фундаментальных

исследований по междисциплинарным темам, проводимого РФФИ и Правительством Белгородской области. Белгород, 09-10 апреля 2015 г., Белгород: Изд-во БГТУ. им. В.Г. Шухова, 2015. - С. 384-388.

101. Рубанов, В.Г. Разработка модульных устройств автоматической балансировки / В.Г. Рубанов, С.А. Стативко, Д.А. Бушуев, В.И. Уральский, А.А. Стативко // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвуз. сб. ст. / под ред. B.C. Богданова. - Белгород, 2013. — Вып. XII.-С. 338-343.

102. Рубанов, В. Г. Теория нелинейных систем автоматического управления: учеб. пособие, /В. Г. Рубанов. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2015. - 225 с.

103. Рубанов, В.Г. Экстремальная система с обучением для подавления регулярных колебаний помольно-смесительного агрегата [Электронный ресурс] / В.Г. Рубанов, Д.А. Бушуев, С.А. Стативко // Сборник трудов региональной научно-технической конференции по итогам конкурса фундаментальных исследований по междисциплинарным темам, проводимого РФФИ и Правительством Белгородской области. Белгород. 25-26 февраля 2016 г., Белгород: Изд-во БГТУ. им. В.Г. Шухова, 2016.-1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

104. Рябчиков, М.Ю. Оптимизация управления электрическими режимами работы дуговых сталеплавильных печей переменного тока с использованием прогнозирующей системы / М.Ю. Рябчиков, Б.Н. Парсункин, Е.С. Рябчикова // Автоматизация в промышленности, 2014. -№6. - С. 46-50.

105. Рябчиков, М.Ю. Системы экстремального регулирования на основе комбинации поисковых оптимизационных алгоритмов / М.Ю. Рябчиков, Е.С. Рябчикова // Мехатроника, автоматизация, управление, 2015. — Т.16. — №5. — С. 300-306.

106. Рябчикова, Е.С. Интеллектуальная система прогнозирующего управления энергетическим режимом дуговой сталеплавильной печи / Е.С. Рябчикова, М.Ю. Рябчиков, Б.Н. Парсункин // Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии. Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Оренбург, 14-15 ноября 2013 г. // Издательство "Оренбургский государственный университет". - 2013. - С. 195-202.

107. Рябчикова, Е. С. Применение прогнозной модели для оптимизации управления энергетическим режимом ДСП / Е. С. Рябчикова, М. Ю. Рябчиков, Б. Н. Парсункин // Автоматизированные технологии и производства. - 2012. —№ 4. - С. 179 - 189.

108. Рябчикова, Е.С. Сравнительный анализ систем экстремального регулирования, основанных на статистических критериях наличия тренда, на примере управления электрическими параметрами ДСП / Е.С. Рябчикова, М.Ю. Рябчиков, А.И. Сунаргулова, и др. // Автоматизированные системы управления. - 2015. — №4. - С. 4-8.

109. Свидетельство регистрации программы ЭВМ № 2014610786 (Заявка № 2013660914) Программа для моделирования динамики экстремальных систем объектов промышленности строительных материалов. / Бушуев Д.А., Башко И.В., Рубанов В.Г., Порхало

B.А. 17.01.2014.

110. Севостьянов, В. С. Разработка и исследования энергосберегающего помольного оборудования для высокодисперсного измельчения материалов / B.C. Севостьянов, Д.Н. Перелыгин, В.И. Уральский // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2014. - № 3. - С. 76-80.

111. Севостьянов, B.C. Определение энергетических характеристик центробежного помольного агрегата / B.C. Севостьянов, В.И. Уральский, A.B. Уральский и др. // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. - 2012. - № 3. - С. 21-25.

112. Севостьянов, B.C. Центробежный помольно-смесительный агрегат / B.C. Севостьянов, В.И. Уральский, Е.В. Синица // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2005. - № 11.-

C. 215-217.

113. Севостьянов, B.C. Энергосберегающие помольные агрегаты / B.C. Севостьянов. -Белгород: Изд-во БГТУ, 2006. - 436 с.

114. Севостьянов, М. В. Оборудование для компактирования техногенных материалов / М. В. Севостьянов, Т.Н. Ильина, И.А. Кузнецова и др. // Вестник Белорусско-Российского университета. -2016. -№ 2 (51). - С. 92-101.

115. Синица, Е.В. Центробежный помольный агрегат для производства композиционных материалов: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 / Синица Елена Владимировна; БГТУ им. Шухова. - Белгород, 2009. - 22 с.

116. Синица, Е.В. Энергосберегающие помольные комплексы для получения механоактивированных композиционных смесей / Е.В. Синица, A.M. Гридчин, B.C. Севостьянов, B.C. Лесовик, В.И. Уральский, A.B. Уральский// Изв. вузов. Строительство. — 2009.-№5.-С. 68-79.

117. Скворчевский, А.К. Современное развитие теории и практики балансировочной техники / А.К. Скворчевский, Э.К. Гудушуари, Л.В. Гаврилина // Информатизация и связь. -2009.-№4.-С. 83-87.

118. Солодовников, В.В. Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем с эталонной моделью / В.В. Солодовников, Л.С. Шрамко. — М.: Машиностроение, 1972. — 270 с.

119. Стативко, С.А. Идентификация помольно-смесительного агрегата в номинальном режиме функционирования методами планирования эксперимента / С.А. Стативко, В.Г. Рубанов // Известия ТулГУ. Технические науки. - 2013. - №12. - С. 282-292.

120. Стативко, С.А. Исследование вибрации центробежного помольного агрегата в зависимости от загрузки / С.А. Стативко, В.Г. Рубанов, В.С. Севостьянов, В.И. Уральский // Актуальные проблемы науки: сб. докл. междунар. науч.-практ. конф., (Кузнецк, 30 сент. 2011 г.), Кузнецк: ИП Тугушев С.Ю. - 2011. - Т.З. - С. 99-102.

121. Стативко, С.А. Модульное уравновешивающее устройство динамической системы для автоматического подавления вибрации центробежного помольного агрегата: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.06, 05.02.13 / Стативко Станислав Андреевич. Белгород: БГТУ им. Шухова, 2015.-18 с.

122. Стативко, С.А. Модульные мехатронные системы автоматической балансировки / С.А. Стативко, Д.А. Бушуев, В.Г. Рубанов, В.И. Уральский // Автоматизация, мехатроника, информационные технологии: IV междунар. науч.-техн. интернет-конф. молодых учёных, (Омск, 14-15 мая 2014 г.), Омск: Изд-во ОмГТУ. - 2014. - С. 132-136.

123. Стативко, С.А. Повышение эффективности центробежных измельчителей с помощью модульных систем автоматической балансировки / С.А. Стативко, Д.А. Бушуев, В.И. Уральский // Сборник трудов молодых ученых и специалистов Белгородской области. -Белгород: Изд-во Константа. - 2012. - С. 102-107.

124. Стативко, С.А. Разработка модулей автоматической балансировки центробежных измельчителей / С.А. Стативко, Д.А. Бушуев // сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова «Исследования и инновации в ВУЗе», , Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2012. - Ч. 4. - С. 225-228.

125. Стативко, С.А. Разработка системы автоматического управления для подавления вибрации помольно-смесительного агрегата / С.А. Стативко, Е.В. Немыкин // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, посвященная 160-летию со дня рождения В.Г. Шухова. Белгород, 19-20 мая, 2013 г., Белгород: Изд-во БГТУ. -2013.-С. 474-478.

126. Стативко, С.А. Система автоматического подавления негативной вибрации помольно-смесительного агрегата / С.А. Стативко, В.Г. Рубанов, Ю.А. Гольцов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. -2014. -№ 10. - С. 1-7.

127. Сусанин, В.И. Автоматические уравновешивающие устройства со следящими системами / В.И. Сусанин // СТИН. - 1973. - №8. - С. 13-14.

128. Сусанин, В.И. Автоматическое уравновешивающее устройство / В.И. Сусанин // Машиностроитель. - 1975. №11. - С. 21.

129. Сусанин, В.И. Устройство для автоматического уравновешивания роторов на ходу / В.И. Сусанин // В кн. Колебания и уравновешивание роторов. - М.: Наука, 1973. - С. 107-113.

130. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. - М.: Высшая школа, 1986.-416 с.

131. Турбин, Б.И.. Возможности уравновешивания сил инерции в колеблющихся рабочих органах / Б.И.Турбин, A.A. Коропец, 3.J1. Коропец //Сб. научно-метод. статей по теории машин и механизмов. — 1978. - Вып. 7. — С. 87-90.

132. Тюкин, И. Ю. Адаптация в нелинейных динамических системах: / И.Ю. Тюкин, В.А. Терехов. - М.: Изд. ЛКИ, 2014. - 384 с.

133. Уайлд, Д. Дж. Методы поиска экстремума / Д. Дж. Уайлд; пер. с англ. под ред. A.A. Фельдбаума. - М.: Наука, 1967. - 267 с.

134. Уральский, A.B. Многофункциональный центробежный агрегат с параллельными помольными блоками / A.B. Уральский, B.C. Севостьянов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2010.-№1.-С. 106-112.

135. Уральский, A.B. Центробежный помольный агрегат с параллельными помольными блоками для получения тонкодисперсных порошков / B.C. Севостьянов, Е.В. Синица, A.B. Уральский // Сборник докладов II Семинара - совещания ученых, преподавателей, ведущих специалистов и молодых исследователей «Керамика и огнеупоры: перспективные решения и нанотехнологии». - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2009. - С. 201-205.

136. Уральский, A.B. Энергосберегающий центробежный агрегат с параллельными помольными блоками: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 / Уральский Алексей Владимирович; БГТУ им. Шухова. — БГТУ, 2012. - 22 с.

137. Утеуш, Э.В. Основы автоматизации измельчения материалов в шаровых мельницах / Э.В. Утеуш, З.В. Утеуш. - М.: Химия, 1968. - 156 с.

138. Утеуш, Э.В. Управление измельчительными агрегатами / Э.В. Утеуш, З.В. Утеуш. -М.: Машиностроение, 1973. - 280 с.

139. Фельдбаум, А. А. Вычислительные устройства в автоматических системах. / A.A. Фельдбаум. - М.: Физматгиз, 1959. - 800 с.

140. Фицнер, Л.Н. О принципах построения и методах анализа некоторых типов экстремальных систем / Л.Н.Финцер. // В кн.: Теория и применение дискретных автоматических систем. - М.: Изд-во АН СССР. - 1960. - С. 114-122.

141. Французова, Г. А. Исследование свойств двухканальной системы экстремального регулирования с производными в обратной связи / Г.А. Французова, A.B. Останин // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. - 2011. — № 2. - С. 5964.

142. Французова, Г. А. Применение релейного регулятора для автоматического поиска экстремума в нелинейных системах / Г.А. Французова // Автометрия. - 2011. - Т. 47. - № 3. - С. 84-91.

143. Французова, Г. А. Синтез систем экстремального регулирования для нелинейных нестационарных объектов на основе принципа локализации: дис. ... д-ра техн. наук: 05.13.01 /Французова Галина Александровна. Новосибирск. Изд-во НГТУ, 2004. - 346 с.

144. Французова, Г. А. Сравнительный анализ возможностей типовых регуляторов и регуляторов по методу локализации / Г.А. Французова, Е.П. Толстоконева, Н.Ю. Шилкова // Автоматика и программная инженерия. - 2015. - № 1 (11). - С. 29-34.

145. Фролов, К.В. Теория машин и механизмов / К.В.Фролов, - М.: Высшая школа, 1987.-496 с.

146. Ходаков, Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов / Г.С. Ходаков. - М.: Стройиздат, 1972. — 239 с.

147. Ходаков, Г.С. Физика измельчения / Г.С.Ходаков. - М.: Наука, 1972. - 307 с.

148. Шинкоренко, С.Ф. О мощности, потребляемой мельницей на движение шаровой загрузки / С.Ф. Шинкоренко. // В кн.: Обогащение руд черных металлов. - М.: Недра, 1973. — Вып. 2. - С. 254-260.

149. Шкарпеткин, Е.А. Вибрационно-цетробежный гранулятор для формования композиционных смесей: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 / Шкарпеткин Евгений Александрович. - Белгород. Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2013. - 209 с.

150. Щепетильников, В.А. Уравновешивание механизмов / В.А. Щепетильников. - М.: Машиностроение, 1982. - 256 с.

151. Яшин, В.П. Теория и практика самоизмельчения / В.П. Яшин, А.В. Бортников. -М.: Недра, 1978.-228 с.

152. Arakelian, V. Complete shaking force and shaking moment balancing of linkages /V. Arakelian, M. Smith. // Mechanism and Machine Theory. - 1999. - 34(8). - P. 1141-1153.

153. Arakelian, V. Shaking moment cancellation of self-balanced slider-crank mechanical systems by means of optimum mass redistribution / V. Arakelian. // Journal of Mechanics Research Communications. - 2006. - 33. - P. 846-850.

154. Arakelian, V. Shaking moment cancellation of self-balanced slider-crank mechanical systems by means of optimum mass redistribution / V. Arakelian. // Journal of Mechanics Research Communications. - 2006. - 33. - P. 846-850.

155. Ariyur, K.B. Analysis and design of multivariable extremum seeking / K.B. Ariyur, M. Krstic. //11 Proc. of the 2002 American Control Conference. Anchorage, Alaska, USA. - 2002. - P. 2903-2908.

156. Ariyur, K.B. Real-Time Optimization by Extremum-Seeking Control / K.B. Ariyur, M. Krstic. // USA, John Wiley & Sons Inc., 2003. - P. 230.

157. Ariyur, K.B. Slope seeking and application to compressor instability control / K.B. Ariyur, M. Krstic. // Proc. 41th IEEE conf. Decision and Control. Las Vegas, Nevada, USA. - 2002. -P. 3690-3697.

158. Bushuev, D. A. Automatic Balancing Simulation of the Centrifugal Grinding-Mixing Unit / D. A. Bushuev, V. G. Rubanov, N. D. Vorobyov // Research Journal of Applied Sciences. -2014.-№9.-P. 1064-1072.

159. Bushuev, D.A. Tasks of grinding aggregates automation for high-dispersible powders production / D.A. Bushuev, S.A. Stativko // Студенство. Наука. Иноземна мова: зб. наукових праць, Харьков / ХНАДУ. - 2013. - Випуск 5. - С. 389-393.

160. Chen, Ке. MSC.ADAMS basic training and examples / Ke Chen, Jihui Liang. Shenyang // Ligong University, 2007. - 172 c.

161. Chung, J. Dynamic analysis of an automatic dynamic balancer for rotating mechanisms / J. Chung, D.S. Ro // Journal of Sound and Vibration. - 1999. - Vol. 228(5). - P. 1035-1056.

162. Chung, J. Dynamic Response and Stability Analysis of an Automatic Ball Balancer for a Flexible Rotor / J. Chung, Jang // Journal of Sound and Vibration. - 2003. - Vol. 259(1). - P. 31-43.

163. Ljung, L. System Identification Toolbox. / L. Ljung. // User Guide, Math Works, 1997. -

274 p.

164. Martinez, W.L. Exploratory Data Analysis with MATLAB / W. L. Martinez, A. R. Martinez // Изд-во CHAPMAN & HALL/CRC, 2005. - 363 p.

165. Olsson, К. O. Limits for the use of auto-balancing / K.O. Olsson // International Journal of Rotating Machinery. - 2004. - Vol. 10(3). - P. 221-226.

166. Patent US 1163832 А, МПК F 16 F 15/26. Balancing means for reciprocating engines / F.W. Lanchester; заявитель и патентообладатель Lanchester, F.W.; US. - № 728,881; заявл. 31.10.1912. опубл. 14.12.1915.

167. Patent US 3350018 А, МПК В 02 С 25/00. Grinding mill control or the like / Harris Thomas E, Hughes Samuel J. // заявитель и патентообладатель Dominion Eng Works Ltd. - № 3,350,018; заявл. 16.12.1963, опубл. 31.10.1967.

168. Patent US 3995610 А, МПК F 02 В 75/18. Four cylinder straight-type engine with secondary balancer system / Hirokazu N., Mitsutaka K., Tadahiko I., Kazumasa К.; заявитель и патентообладатель Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha; US. - № 05/527,780; заявл. 27.11.74, опубл. 07.12.76.

169. Patent US 6618646 Bl, МПК G 01 M 1/22, G 01 M 1/36. Method and apparatus for balancing. / Dyer S. W., Arbor A. // заявитель и патентообладатель Baladyne Corp., US. - № 09/282,755; заявл. 31.03.1999, опубл. 9.09.2003.

170. Patent US 8100009 B2, МПК G 01 M 1/22, G 01 M 1/36. Method and apparatus for balancing / S. W. Dyer. // заявитель и патентообладатель Lord Corporation, US. № 12/288,939; заявл. 31.03.1999, опубл. 24.01.12.

171. Subhadeep, С. Advantages of Blackman Window over Hamming Window Method for designing FIR Filter / C. Subhadeep // International Journal of Computer Science & Engineering Technology (UCSET).-2013. - Vol. 4.-P. 1181-1189.

172. Van de Vegte, J. Balancing of Rotating Systems Operation / J. Van de Vegte, R.T. Lake // J. Sound. - 1978. - Vol. 57. - P. 225-235.

173. Yamamoto, T. Historical developments in convergence analysis for Newton's and Newton-like methods / T. Yamamoto. // ELSEVIER Journal of Computational and Applied Mathematics 124. - 2000. - P. 1-23.

174. Yuan, K. Design and Simulation of a Neural-PD Controller for Automatic Balancing of Rotor / K.Yuan, T. W. Lin, M.-H. Chu, Y.P. Chang, Y.P. Wang // ISNN: Lecture Notes in Computer Science. - 2006. - Vol. 3972. - P. 1104-1109.

175. Zhang, C. Extremum-Seeking Control and Applications / C. Zhang, R. Ordonez // A Numerical Optimization-Based Approach. Springer-Verlag, London. 2012. -203 p.

176. Zhou, S. Active balancing and vibration control of rotating machinery: A. Survey / S. Zhou, J. Shi // The Shock and Vibration Digest. - 2001. - Vol. 33. - № 4. - P. 361-371.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Статические характеристики виртуального прототипа

ПСА

Рисунок А.1 - Статические характеристики виртуального прототипа ЦПСА: 1 - без загрузки; 2 - Атл = 5 кг, Атв = 0 кг, Атс= 0 кг; 3 - Атл = 0 кг, Атв = 5 кг, Атс= 0 кг; 4 - АтА = 0 кг, Атв= 0 кг, Атс= 5 кг

Рисунок А.2 - Статические характеристики виртуального прототипа ЦПСА:

1 - без загрузки; 2 - АтА = 10 кг, Атв= 0 кг, Атс= 0 кг; 3 - АтА = 0 кг, Атв = 10 кг, Атс= 0 кг; 4 - АтА = 0 кг, Атв= 0 кг, Атс= 10 кг

Рисунок А.З - Статические характеристики виртуального прототипа ЦПСА:

1 — без загрузки; 2 - АтА = 15 кг, Атв = 0 кг, Атс= 0 кг; 3 - АтА = 0 кг, Атв = 15 кг, Атс= 0 кг; 4 - АтА = 0 кг, Атв- 0 кг, Атс= 15 кг

Рисунок А.4 - Статические характеристики виртуального прототипа ЦПСА:

1 - без загрузки; 2 - Атл - 20 кг, Атв= 0 кг, Атс= 0 кг; 3 - АтА = 0 кг, Атв= 20 кг, Атс= 0 кг; 4 - АтА = 0 кг, Атв= 0 кг, Атс= 20 кг

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Графики изменения загрузки помольных камер ПСА,

используемые при моделировании

А т, кг

Г

t, с

о 200 400 600 800 1000 1200

1000

1200

Рисунок Б.1 - Графики изменения загрузки помольных камер ПСА измельчаемым материалом при разовой загрузке максимального количества материала в верхнюю помольную камеру: 1 - камера^ (АтА), 2 - камера В (Атв),

3 - камера С (Ашс)

Ат, кг

Рисунок Б.2 - Графики изменения загрузки помольных камер ПСА измельчаемым материалом при порционной загрузке материала в верхнюю помольную камеру: 1 - камера А (АтА), 2 - камера В (Атв), 3 - камера С (Атс)

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт опытно-промышленных испытаний

АКТ

опыгао-промьшшенных испытаний системы автоматического

помольно-смесительного агрегата

<

Мы, нижеподписавшиеся представители комиссии: от ООО «РЕЦИКЛ» директор Перелыгин Д.Н.

от БГТУ им. В.Г. Шухова: канд. техн. наук, доц. каф. ТКММ В.И. Уральский, канд. техн. наук, доц. кафедры ТК, к.т.н. А.Г. Бажанов, аспирант Д.А. Бушуев составили настоящий акт в том, что по материалам диссертационной работы Бушуева Д. А. «Система автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата на основе экстремального управления» на предприятии ООО «РЕЦИКЛ» были проведены опытно-промышленные испытания предложенной в диссертационной работе системы автоматического демпфирования колебаний.

В ходе опытно-промышленных испытаний помольно-смесительного агрегата с модульным устройством автоматической балансировки на основе существующей энергии вращения установлено, что:

1) применение экстремальной комбинированной системы управления обеспечило возможность автоматической подстройки положения дополнительного противовеса в процессе работы помольно-смесительного агрегата для компенсации дисбаланса вследствие изменения технических характеристик агрегатов, загрузки помольных камер материалом и телами измельчения;

2) в процессе работы помольно-смесительного агрегата без автоматической балансировки с порционным режимом дозирования кварцитопесчаного отсева, 25% загрузкой помольных камер мелющими телами и фиксированными положениями основных противовесов с плечом 100 мм, 125 мм и 150 мм от оси вращения эксцентрикового вала наблюдались следующие соответствующие максимальные среднеквадратические значения виброскоростей корпуса опорного подшипника агрегата: 2,25 мм/с, 1,9 м/с и 2,3 мм/с. Согласно ГОСТ ИСО 10816-1-97, машины с таким уровнем виброактивности соответствует Зоне С и обычно рассматриваются как непригодные для длительной непрерывной эксплуатации;

3) при наличии модульного устройства автоматической балансировки на основе существующей энергии вращения и работы комбинированной экстремальной системы установлено следующее: а) на первом цикле аналогичной загрузки измельчаемого материала максимальное среднеквадратическое значение виброскорости корпуса опорного подшипника агрегата составило 1,73 мм/с, что приблизительно на 9 % меньше минимального значения, полученного в результате балансировки только фиксированными противовесами; б) на втором цикле аналогичной загрузки максимальное среднеквадратическое значение виброскорости корпуса опорного подшипника агрегата составило 1,75 мм/с, однако наблюдалось снижение интервалов работы исполнительных механизмов и количество реверсов движения дополнительного противовеса (на 63 %); в) максимальные уровни среднеквадратических значений виброскоростей соответствуют зоне В по ГОСТ ИСО 10816-1-97 и позволяют считать агрегат пригодным для дальнейшей эксплуатации без ограничения сроков и необходимости остановки на ремонт или балансировку;

4) отсутствие необходимости осуществлять остановку агрегата для осуществления балансировки в связи с превышением допустимых значений колебаний, а также применение комбинированной экстремальной системы, в которой, начиная со второго цикла загрузки сокращается количество включений тормозных электромагнитных муфт позволяет повысить энергоэффективность всего процесса измельчения на 2,5 %.

Результаты проведенных испытаний могут быть использованы для изучения процесса подавления колебаний опор помольного агрегата с автоматической балансировкой, а система управления принята к внедрению в производство.

от ООО «РЕЦИКЛ»:

Директор

Д.Н. Перелыгин

от БГТУ им. В.Г. Шухова

Доц. каф. ТКММ, к.т.н. Доц. каф ТК, к.т.н. Аспирант каф. ТК

В.И. Уральский А.Г. Бажанов Д.А. Бушуев

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Акт научно-технической комиссии об использовании научных результатов, выводов и рекомендаций кандидатской диссертации

PlLKINGTON

NSQ Group Flat Glass Business

научно-технической комиссии об использов

рекомендаций кандидатской диссертации Бушуева Дмитрия Александровича

ультатов, выводов и

1АЮ»

Ю «Пилкингтон Гласс»

_Домашенко Д.С.

!0 г.

Мы, нижеподписавшиеся представители комиссии:

от ООО «Пилкингтон Гласс»: начальник отдела модернизации производства Борисов Д.В., начальник участка технического обслуживания Умников Е.Г.

от БГТУ им. В.Г. Шухова: канд., техн. наук, профессор кафедры TK Кижук A.C., аспирант Бушуев Д.А.

составили настоящий акт в том, что диссертационная работа Бушуева Дмитрия Александровича на тему «Система автоматического демпфирования колебаний помольно-смесительного агрегата на основе экстремального управления», посвященная разработке способов подавления колебаний центробежных измельчителей с целью увеличения их ресурсоемкости, представляет интерес для нашей организации. Ряд разработанных компьютерных моделей, связанных с имитацией движения тел измельчения, с результатами моделирования и рекомендациями диссертанта, нашли применение в конструкторской деятельности ООО «Пилкингтон Гласс» по модернизации оборудования. В частности, при выборе допустимых нагрузок подшипников измельчительных агрегатов стекольного боя были использованы модели уравновешивания и расчетные схемы, приведенные в диссертации. Кроме того, созданные автором диссертационной работы прикладные программные продукты использованы для идентификации и моделирования технологического процесса измельчения. Большой интерес вызвала предложенная в диссертационной работе экстремальная комбинированная система автоматического подавления вибрации, структурная схема которой рекомендована для рассмотрения с целью применения в конструкторских решениях нашей организации.

Данный акт не является основанием для финансовых расчетов, от ООО «Пилкингтон Гласс»:

от БГТУ им. В.Г. Шухова:

Проф. каф ТК, к-т.н.

Начальник отдела модернизации производства

Аспирант каф. ТК

Начальник участка технического обслуживания

Pilklngton Glass LLC

1 Stekolnaya street Zhukovo village Chulkovsky s,'o Ramensky district Moscow region 140125 Russian Federation Tel. *7 [phone] Fax -7(495)980 5028 www.piIkington.ro

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акт внедрения в учебный процесс

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

П

Комиссия в составе зав. каф. «Техническая кибернетика», д. т. н., проф. Рубанова В.Г, к.т.н., доц. каф. «Техническая кибернетика», Бажанова А.Г. и аспиранта каф. «Техническая кибернетика» Бушуева Д.А. составила настоящий акт о том, что положения диссертационной работы Бушуева Д.А., связанные с компьютерным моделированием, разработкой и применением экстремальных систем регулирования внедрены в учебный процесс на кафедре технической кибернетики.

В рамках дисциплины «Адаптивные системы управления» по направлению подготовки магистров 27.04.04 — «Управление в технических системах» в лекционном материале и лабораторном практикуме используются математические и компьютерные модели помольно-смесительного агрегата, структура и способ реализации комбинированной экстремальной системы управления и программное обеспечение, позволяющее производить моделирование динамики экстремальных систем управления.

Методика получения математических моделей технических объектов и проведения совместного моделирования с системами управления с использованием методов компьютерного виртуального прототипирования (на примере помольно-смесительного агрегата) внедрены в учебный процесс в курсе «Системы автоматизированного проектирования» по направлениям подготовки магистров: 15.04.04 - «Автоматизация технологических процессов и производств», 15.04.06 - «Мехатроника и робототехника», 27.04.04 - «Управление в технических системах».

Кроме того, разработки используется студентами при выполнении дипломных и курсовых работ и проектов.

В.Г. Рубанов

Доц. каф «Техническая кибернетика», к.т.н.

/

А.Г. Бажанов

Аспирант каф. ТК

Д.А. Бушуев

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Положительное решение на выдачу патента РФ на

изобретение

Форма .N101 ИЗ-2014

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(РОСПАТЕНТ)

Бережковская наб., 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-3,125993. Телефон [phone]. Факс [phone]

НаХа -от- (~БГТУ

им. ВТ. Шухова, отдел создания и оценки и Наш >Г° 2015121142/13(032865) объектов интеллектуальной собственности

ул. Костюкова, 46

При п/рашехе просим ссылаться на номер замки и г. Белгород

сообщить дату поггучения настоящей корреспонденции

от 22.08.2016

J

РЕШЕНИЕ

о выдаче патента на изобретение и

(21)3аявка№ 2015121142/13(032865) (22) Дата подачи заявки 03.06.2015

ч__•

В результате экспертизы заявки на изобретение по существу установлено, что заявленная группа изобретений

относится к объектам патентных прав, соответствует условиям патентоспособности, сущность заявленного изобретения (изобретений) в документах заявки раскрыта с полнотой, достаточной для осуществления изобретения (изобретений)*, в связи с чем принято решение о выдаче патента на изобретение.

Заключение по результатам экспертизы прилагается.

' Приложение: на 5 л. в 1 экз.

Заместитель руководителя Л.Л, КириЙ

*Проверка достаточности раскрытия сущности заявленного изобретения проводится по заявкам на изобретения, поданным после 01.10.2014,

Приложение к форме М 01113-2014

10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРТИЗЫ

(2!) Заявка Кг 2015121142/13(032865) (22) Дата подачи заявки 03.06.2015

(24) Дата начала отсчета срока действия патента 03.06.2015

ПРИОРИТЕТ УСТАНОВЛЕН ПО ДАТЕ

(22) подзчи заявки 03.06.2015

(72) Авгор(ы) Рубанов В Г., Бушуев Д.А., КО

(73) Патентообладателей) федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова", ГШ

(54) Название изобретение УСТРОЙСТВО И СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИИ ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

130103

02

ВНИМАНИЕ! С целью исключения ошибок просьба проверить сведения, приведенные в заключении, т.к. они без изменения будут внесены в Государственный реестр изобретений Российской Федерации, и незамедлительно сообщить об обнаруженных ошибках.

2

Адрес для переписки с патентообладателем или его представителем, который будет опубликован в официальном бюллетене

указан на лицевой стороне бланка решения_

Адрес для направления патента

указан на лицевой стороне бланка решения_

В результате экспертизы заявки по существу, проведенной в соответствии со статьей 1386 и пунктом 1 статьи 1387 Гражданского кодекса Российской Федерации, введенного в действие Федеральным законом от 12 марта 2014 г. № 35-Ф3 (далее - Кодекс), в отношении первоначальной формулы изобретения установлено соответствие заявленной труппы изобретений требованиям статьи 1349 Кодекса, условиям патентоспособности, установленным статьей 1350 Кодекса, и соответствие документов заявки требованию достаточности раскрытия сущности изобретения, установленному пунктом 2 статьи 1375 Кодекса.

Формула изобретения приведена на страиице(ах) 3-5.

В текст формулы изобретения внесены редакционные правки, не меняющие сущность заявленного изобретения.

Форма Л» 01«

(21)2015121142/13

(51) МПК

В02С 25/00 (2006.01) В02С17/00 (2006.01) в01М 1/38 (2006.01)

1. Устройство автоматического подавления вибрации помольно-смеснтельного агрегата, содержащее помольно-смесительный агрегат, включающий станину, жестко закрепленные на ней вертикальные колонки с ползунами, раму, несущую три помольные камеры и соединенную шаршрно с ползунами и эксцентриковым валом, установленным с возможностью вращения в опорных стойках и снабженным с двух сторон противовесами, а также установленный во внутренних опорах и кинематически связанный через промежуточную шестерню с эксцентриковым валом дополнительный полый вал, снабженный водилом с направляющими несущими дополнительный противовес, взаимодействующий с ходовым винтом, жестко связанным с сателлитом дифференциального механизма, левая и правая шестерни которого соединены с полуосями, размещенными внутри дополнительного вала и связанными с выходами двух электромагнитных муфт, при этом установленный на одной из внутренних опор датчик вибрации связан своим входом через модуль ввода с программируемым контроллером, отличающееся тем, что дополнительно содержит двухпозиционный релейный элемент, датчики загрузки и выгрузки материала и кнопку запуска цикла загрузки, связанную через модуль ввода с контроллером и одновременно через элемент «НЕ» с входом первого Т-триггера, выход которого соединен с входом второго Т-триггера, а его выход в свою

4

очередь соединен с входом КЗ-триггера, связанного своим выходом с первым входом логического элемента «И», второй вход которого соединен с первым выходом контроллера посредством модуля вывода, при этом выход элемента «И» связан с управляющей обмоткой двухпозиционного релейного элемента, контакты которого соединены со вторым и третьим выходом контроллера через модуль вывода, а выход двухпозиционного релейного элемента связан через блок усилительно-преобразовательных устройств с электрическими входами двух электромагнитных муфт, кроме того выход датчика загрузки соединен с первым входом компаратора массы, а выход датчика выгрузки со вторым его входом, причем выход компаратора массы с помощью модуля ввода связан со вторым входом контроллера,

2, Способ автоматического подавления вибрации помольно-смесителъного агрегата, основанный на информации о величине вибрации, предусматривающий в соответствии с алгоритмом, заложенным в программируемом контроллере, включение той или иной электромагнитной муфты и перемещение дополнительного противовеса в направлении, зависящем от управляющего воздействия, отличающийся тем, что подавление вибрации осуществляют за счет организации комбинированного движения к ее экстремуму, сочетающего обучающий поиск экстремума и программное движение по траектории дрейфа экстремальной статической характеристики, полученной в результате обучения на первом цикле технологического процесса помола, причем обучающий поиск экстремума производят по методу запоминания экстремума, при котором одновременно запоминают значения вибрации и проинтегрированные значения управляющих воздействий, по которым в конце первого цикла определяют скорость дрейфа статической характеристики, при этом на последующих циклах, осуществляют путем программного движения со скоростью определенной на первом цикле, в случае превышения вибрации в пределах заданной зоны

5

нечувствительности по сравнению с аналогичным значением, полученным на первом цикле, осуществляют эпизодическое включение системы поиска на три поисковых движения с последним движением, равным по времени половинному движению предыдущего.

(56) К1Г 2494813 С1,10.10.2013; Ш 114875 Ш, 20.04.2012; Ш 7048212 В2,23.05.2006; ЕР 2050503 А2,22.04.2009; ^О 2008/047483 А1, 24.04.2008; ОВ 1506977 А, 12.04.1978; 1Ш 54532 Ш, 10.072006.

При публикации сведений о выдаче патента будут использованы описание в первоначальной редакции заявителя и первоначальные чертежи.