Устройство для регулирования продол-жиТЕльНОСТи ВулКАНизАции РЕзиНОВыХиздЕлий Советский патент 1981 года по МПК B29H5/24 G05D27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к устройствам для автоматизации производственных процессов и может быть использовано в производстве резиновых изделий Известно устройство для регулирования продолжительности вулканизации резиновых изделий, содержащее датчики температуры теплоносителя, установленные на оборудовании для вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабирования с входами сеточной модели вулканизуемого изделия, выход одной из узловых точе указанной сеточной модели соединен через блок определения показателя степени вулканизации с входом блока сравнения 1 Известное устройство обладает ограниченными возможностями в отношении повышения точности стабилизаци продолжительности процесса вулканизации -из-за нестационарности темпера турного режима процесса вулканизации Цель изобретения - повышение точности стабилизации продолжительности процесса вулканизации. Указанная цель достигается тем, что известное устройство для регулирования продолжительности вулканизации резиновых изделий, содержащее датчики температуры теплоносителя, установленные на оборудовании для вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабирования с входами сеточной модели вулканизуемого изделия, блок определения показателя степени вулканизации, вход которого соединен с одной из узловых точек указанной сеточной модели, блок сравнения, дополнительно снабжено-по крайней мере одним дополнительным блоком определения показателя степени вулканизации, селектором минимального сигнала, причем входы блоков определения показателя степени вулканизации соединены с выходами.сеточной модели, выходы блоков определения показателя степени вулканизации соединены с входами селектора минимального сигнала, выход селектора минимального сигнала соединен с входом блока сравнения. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для регулирования продолжительности вулканизации резиновых изделий-; на фиг. 2 - электрическая структурная схема селектора минимального сигнала (для четырех каналов); на фиг. 3 - электрическая структурная схема блока определения показателя степени вулкайизации. Устройство для регулирования продолжительности вулканизации содержит датчики 1 тегчпературы, установленные на греющих изделие поверхностях оборудования 2 для вулканизации, блоки 3 масштабирования, сеточную модель 4 изделия, блоки 5 определения показа теля степени вулканизации, селеда;ро 6 минимального сигнала, блок 7 срав нения текущего и заданного показателей степени вулканизации. Селектор 6 (фиг. 2) содержит усил .тали 8 , выполненные на базе дифферен циальных усилителей 9 о высоким козф фицкентом усиления, согласующий усилитель 10. Блок 5 определения показателя степени вулканизации содержит нелинейный блок 11, интегратор 12. Устройство для регулирования продолжительности вулканизации работает , следующим образом. I От датчиков 1, температуры фиксирующих температуру теплоносителей на греющих изделие поверхностях оборудования 2, сигнал через блоки 3 масштабирования поступает на поле сеточной модели 4, где определяется температура контролируемого участка изделия. От группы узловых, точек сеточной модели 4 изделия, например от четырех точек, сигналы через соот ветствующие блоки 5 определения пока зателя степени вулканизации подаются на селектор б, на выходе которого определяется минимальный из входных сигналов. Выходной сигнгш селектуэра минимального сигнала- сравнивается в блоке 7 сравнения текущего и зада ного показателей степени вулканизации с заданной величиной и в случае их. равенства блок 7 сравнения выраб тывает управляющее воздействие на исполнительные, механизмы оборудования 2. Определение температурных полей в вулканизуемом изделии осуществляе ся на сеточной модели 4. В основу определения температуры контролируа мого участка изделия положено одномерное уравнение нестационарной теп проводности Фурье для многослойной пластинки с постоянными во времени теплофизическими характеристиками материала . Решением уравнения для каждой узловой точки сеточной модели 4 является характерная температурновременная зависимость 4(t), . где 4t к - температура соответствующе узловой точки сеточной модели 4, По этой зависимости для узловых точек .-ьчй модели 4 бло ами 5 определяется показатель степеи вулканизации 5ц FK -IJiO 10 де tjj , t j,, t начало, конец и продолжительность вулканизации соответственно/ К - константа скорости вулканизации (обычно применяют ). Таким образом, исходя из требования ведения процесса регулирования по лимитирующей процесс вулканизации области изделия выбирается та точка модели внутри этой области, для которой величина показателя степени вулканизации минимальна. Выбор.такой узловой точки и осуществляется описываемым устройством. Селектор б минимального сигнала может быть выполнец в виде блок-схемы, представленной на фиг. 2, и работает следующим образом. Входные сигналы подаются соответственно на неинверсные входы усилителей 9, представляющие собой нелинейные элементы, охваченные отрицательной обратной связью и имеющие общий выход. Сигналы отрицательной обратной СВЯЗИ с выходов усилителей 8 через резисторы поступают на инверсные входы усилителей 9. Через согласующий усилитель 10 минимальный сигнал поступает на выход селектора. Блок 5 определения показателя степени вулканизации может быть выполнен в виде блок-схемы, представленной на фиг. 3,и работает следуквдим образом. На выходе нелинейного блока 11 вырабатывается сигнал, пропорциональный интенсивности вулканизации, который определяется выражением оСХкад-р (t) 2 Д® к (t) - входной сигнал, об и 8 - некоторые постоянные коэффициенты. На выходе интегратора 12 формируется сигнал, пропорциональный показателю степени вулканизации S Ч Y,j,Jt) - fS.,(t)-dt, где Т - постоянная ньТтегрирования, равная эффекту вулканизации за единицу времени при постоянной температуре, для которой определяется S, пределы интегрирования по продолжительности вулканизации;время. Формула изобретения Устройство для регулирования продолжительности вулкани; ации резиновых изделий, содержащее датчики температ ры теплоносителя-, установленные на оборудовании для вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабирования со входами сеточной модели вулканизуемого изделия, блок определения показателя степени вулканизации, вход которого соединен с одной из узловых точек указанной сеточной модели, блок сравнения, о т г личающееая тем, что, с целью повышения точности стабилизации продолжительности процесса вулканизации, оно снабжено, по крайней мере, одним дополнительным блоком определения показателя степени вулка низации, селектором минимального сиг нала, причем- входы ллоков определения показателя степени вулканизации соединены с выходами сеточной модели, выходы блоков определения показателя степени вулканизации соединены со входами селектора минимального сигнала, выход селектора минимгшьного сигнала соединен со входом блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Claxton W.E., Holden Н.С. А analog Heat flow and Cure Control ler. Simulator for Rubber, Rubber Chem and Tech. Sept, 1973, vol.46, 4, p. 103-113.

x,(t)

l о-

I

I I

8

ХгЩ о-,

g

8

-кь

W

-&

M

-

/r«ri)l

jy

2

Фиг.З