Delist.ru

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

Автор: Морщилов Максим Витальевич

Обозначение параметра Краткое описание параметра и единицы измерения

Cх общая емкость конденсатора при заполнении межэлектродного пространства битумом, пФ.

Hиглы глубина проникая иглы, 1/10 мм.

Jx интенсивность сигнала для исследуемой пробы, мм.

Jэ интенсивность сигнала для эталона, мм.

mx масса исследуемой пробы, г.

n количество циклов нагружений.

Nx концентрация паромагнитных частиц, г-1

nдинам динамическая вязкость.

Pсдвига напряжение сдвига, Па.

t УЗ время ультразвуковой обработки, сек.

Tбитума температура битума, 0С

tвыд. время выдержки смеси после обработки битума ультразвуком

Tисп. температура окружающей среды при которой проводятся испытания, 0С.

tстар. время старения битума, час.

vдеф. скорость деформации, с-1.

? концентрация битума в асфальтовом вяжущем, %

?асф. содержание битума в асфальтовом бетоне, %

?0 плотность, кг/м3.

?Hx ширина сигнала для исследуемой пробы, мм.

?Hэ ширина сигнала для эталона, мм.

При анализе рассматриваются схемы, в которых объединяются входные контролируемые (управляемые и неуправляемые) X=(V, U). К управляемым переменным относятся те, с помощью которых происходит целенаправленное изменение режимов исследуемого процесса. Контролируемые переменные могут быть качественными и количественными. Схемы анализа предполагают, что Z и Y являются случайными величинами, при этом Y=((X, Z) является некоторой детерминированной функцией, определяемой как M(X|Y)=(((X,Z)((Z|X)dz, где ((Z|X) - плотность n-мерной случайной величины Z при фиксированном значении X. Величина M(X|Y) как функция от X представляет функцией отклика.

Входные переменные (базовые): время обработки УЗ, мощность УЗ, температура битума, время выдержки смеси после обработки битума ультразвуком и др.

Выходные: адгезия, вязкость.

Выходные вторичные параметры, такие как парамагнитные свойства. Они также являются предметом анализа и являются обычными выходными, но для них еще имеют место аналитические зависимости для анализа непосредственно адгезии, как основной характеристики битума.

Приведенные показатели, таблицы результатов испытаний и найденные зависимости являются основными при формировании базы данных по оценке характеристик битума.

Для информационно-логической модели взаимодействия предлагается доменно-ориентированная структура модели данных. Выделены следующие базовые домены: оценки параметров, описание эксперимента, экспериментальные данные, физические свойства материалов. На их основе построены составные домены. Все атрибуты составных доменов образуются в результате наследования атрибутов от связанных с ними доменов.

С целью адекватного представления объектных моделей в работе предлагается модель данных, основанная на использовании математической теории категорий. Любой объект предметной области будем ассоциировать с некоторой универсальной сущностью Е.

Каждый экземпляр сущности характеризуется множеством атрибутов А = {А, А2..., Аn}. Атрибуту соответствует область возможных значений. Между множеством атрибутов и областями возможных значений задается отображение вида: Dom: A ? D, где

D = {D1, D2,..., Dn} - области возможных значений; Di - область возможных значений.

Таким образом, атрибуту Аi соответствует область значений Dom(Aj). Дня идентификации элементов из множества объектов Е выделяется номерное множество N. С множеством экземпляров сущности Е свяжем атрибут Е, который обозначает отношение принадлежности объекта предметной области к множеству экземпляров сущности Е и задает идентификатор экземпляра сущности.

Множество N можно ассоциировать с универсальным множеством идентификаторов экземпляров сущности. Это требует разработки соответствующей нумерации экземпляров сущности (N?Е). В качестве области значения атрибута Е рассматривается подмножество N (Dom(E) ( N). В качестве атрибута объектов, наряду с атрибутом Е, может использоваться атрибут Е', значения которого ссылаются на другие объекты из множества Е (Dom(E') ( Dom(E)). Такой атрибут рассматривается как ссылочный атрибут или атрибут связи. Таким образом, множество N рассматривается так же как элемент множества D (N ( D). Предложенный объектно-ориентированный подход для создания системы баз данных позволил повысить уровень совместимости и целостности данных за счет использования типового интерфейса, типовых доменов и отношений между ними и создать условия для расширения системы методов и моделей за счет стандартизации доменов и свойств системной открытости, используя объектно-ориентированные языки программирования.

 Апробация РЕЗУЛЬТАТОВ анализа влияния УЗ-ОБРАБОТКИ на свойства БИТУМА

В четвертой главе проведена апробация разработанных методов и моделей, а также показана экономическая эффективность использования УЗ-обработки битума в процессе производства асфальтобетонных смесей.

Приведено описание программной реализации методики расчета режимов управления технологическими процессами обработки битума в системе «СОТА».

Инструментальные средства гибридной среды позволяют формировать алгоритмическую структуру программных приложений за счет задания переходов между приложениями по условиям его завершения с использованием стандартизованного интерфейса, что и создает пользовательский сценарий. Все механизмы направлены на оперативное создание методик, имея типовой, отработанный набор универсальных приложений.

Кроме механизмов создания сценариев в диссертации разработана модель структуризации сценариев, которая позволяет реализовать синхронизацию приложений.

В ходе лабораторных исследований определялись вначале основные показатели свойств исходного необработанного битума, а затем эти показатели определялись после воздействия на него ультразвука.

Анализ данных показал, что наибольшее воздействия ультразвука выявлено для показателей вязкости при 150 оС, остальные показатели (глубина проникания иглы при 0 и при 25 оС, температура размягчения по кольцу и шару (КИШ), растяжимость при 25оС) остаются без изменения с увеличением времени активации битума ультразвуком. Это связано с тем, что активация битума ультразвуком носит временной характер, а стандартные методики определения этих показателей предполагают исследование битума в остывшем состоянии.

Способы установки ультразвукового оборудования

загрузка...