Delist.ru

Автоматизация технологических процессов производства асфальтобетонных смесей при ультразвуковой обработке битума (18.09.2009)

Автор: Морщилов Максим Витальевич

) свидетельствуют о том, что адгезионная способность битумов возрастает под действием ультразвука, а прирост показателя сцепления практически не зависит от природы минерального материала.

Иллюстрация идеальной точки в оценке адгезии

Анализ полученных результатов позволяет сделать некоторые важные выводы. Во-первых, рост показателя ДП битумов при ультразвуковом воздействии свидетельствует о разрушении ассоциатов полярных молекул битума и высвобождении полярных групп, которые могут участвовать во взаимодействиях с поверхностью минеральных материалов. Во-вторых, снижение ДП по завершении ультразвуковой обработки битума в течение 5…10 минут до исходного значения указывает на то, что образовавшиеся активные группы способны к своеобразной рекомбинации, приводящей к восстановлению первоначальной структуры битума. Подобное поведение битумов, активированных ультразвуком, предъявляет определенное технологическое требование для реализации их свойств в асфальтобетонной смеси, заключающееся в необходимости объединения обработанного ультразвуком битума с минеральными материалами непосредственно по окончании воздействия.

Существующие методики оценки качества битума, в основном, основываются на экспертных оценках адгезии. Также существуют методики сравнительного анализа вязкости. Однако они не учитывают возможность количественной оценки в случае множественного выбора. Для сравнительного анализа адгезионных свойств битума с различной технологией обработки, в том числе и УЗ-обработки, в работе предлагается метод идеальный точки.

представлена иллюстрация решения задачи выбора варианта УЗ-обработки битума по методу идеальной точки.

Метод дает возможность сравнительного анализа качества адгезии по невзвешенным характеристикам потери массы и потери площади.

 Разработка базы данных экспериментальных исследований по оценке влияния УЗ-обработки на свойства битума

В третьей главе диссертации рассматриваются вопросы включения в систему автоматизации базовых моделей для оценки влияния УЗ обработки.

Проведенный в диссертации анализ структур данных (полученных лично автором и другими исследователями) показал, что имеется возможность интеграции нескольких таблиц в одну с целью более глубокой и всесторонней обработки сведенных в общую структуру данных. Кроме того структурированные данные возможно дополнять новыми таблицами, что ставит задачу создания интегрированной базы данных различных экспериментальных, экспертных и аналитических зависимостей, которые будут являться результатами новых экспериментов.

Список экспериментов

Влияние УЗ обработки битумов на зависимость скорости деформации от напряжения сдвига

Влияние Уз обработки битумов на зависимость вязкости от скорости деформации

Влияние УЗ обработки битумов на зависимость диэлектрической проницаемости от температуры

Влияние УЗ обработки битумов на зависимость диэлектрической проницаемости от температуры

Влияние длительности УЗ обработки при температуре + 120 0С на диэлектрическую проницаемость битумов

Влияние УЗ-обработки битума 7 на изменение его диэлектрической проницаемости во времени, при температуре испытания 1-100 0С, 2-120 0С, 3-140 0С (ультразвук включен в течение 5 минут, после этого выключен)

Влияние УЗ-обработки битумов при различных температурах на показатель диэлектрической проницаемости

Зависимость поверхностного натяжения от температуры при УЗ-обработке битумов

Влияние УЗ-обработки битумов различной вязкости на сцепление с поверхностью гранитных материалов

Влияние УЗ-обработки битумов различной вязкости на сцепление с поверхностью мраморных материалов

Изменение парамагнитных свойств битумов при УЗ-воздействии.

Измерение концентрации парамагнитных центров битума в зависимости от его содержания в асфальтовом вяжущем на кварцевом порошке

Изменение концентрации парамагнитных центров битума в зависимости от его содержания в асфальтовом вяжущем на известняковом порошке

Показатели парамагнитных свойств битумов и асфальтовых вяжущих

). Общая схема реализована на основе создания параметризуемых макросов пакета Statistica, включенных в гибридную среду системы автоматизации.

Предложенная схема автоматизации обладает развитыми средствами визуализации данных и позволяет оперативно проводить анализ адекватности новых моделей. На основе проведенного сравнительного анализ классических моделей отработана методика оценки эффективности моделей с использованием методов регрессионного, дисперсионного и факторного анализа.

Структура экспериментальных данных и модельных экспериментов

Все полученные результаты исследований сведены в единую статистическую базу данных, включающую первичную (исходную), вторичную (расчетные характеристики регрессионных моделей погружения) и производные от них по сравнительному анализу и оценке значимости влияния факторов.

Решена задача отработки форм представления результатов сравнительного анализа, и создания универсальной методики, позволяющей сформировать требования к созданию системы автоматизации производства битума.

В связи с данной целью возникает необходимость представления всех структур данных в единой форме, как параметрические функционалы характеристик:

F(x1, x2 ,…, xn|xn+1=x n+1*, x n+2=x n+2* ,…, x n+m=x n+m*)

где x1, x2 ,…, xn – варьируемые параметры;

xn+1=x n+1*, x n+2=x n+2* ,…, x n+m=x n+m*- неизменяемые параметры.

Таким образом, при различных комбинациях варьируемых параметров можно иметь возможность автоматического построения вторичных таблиц и соответственно формирования вторичных функционалов для возможности запуска приложений анализа и аппроксимации результатов.

Общая схема оценки характеристик битума может быть представлена в виде «черного ящика», где с учетом проведенной классификации используются обозначения:

V=(V1, V2, ... , Vk) - входные контролируемые управляемые;

U=(U1, U2, ... , Uk) - входные контролируемые неуправляемые;

Z=(Z1, Z2, ... , Zk) - входные неконтролируемые;

Y=(Y1, Y2, ... , Yk) - выходные.

Сводная таблица параметров

загрузка...