МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ УПРАВЛІННЯ НАГРІВАННЯМ РЕЙОК В РЕЙКОГАРТІВНІЙ МАШИНІ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990232020241747Ключові слова:
рейкогартівна машина, РГМ, Matlab, регулятор, нагрів рейок, нагрів за допомогою СВЧ, САУ нагрівуАнотація
До числа основних завдань будь-якого металургійного виробництва слід віднести зниження собівартості і підвищення якості продукції, що випускається. Найважливішим напрямком виробництва рейок є збільшення їх якості та довговічності, що пов'язано з тенденцією підвищення вантажонапруженості на залізничному транспорті та зростаючою конкуренцією на світовому ринку. У зв'язку з цим дослідження, спрямовані на підвищення якості рейок, а також скорочення витрат на їх виробництво є важливими і актуальними.
На сьогоднішній день в світі виробляється понад 6 млн. тонн залізничних рейок. В Україні основним виробником рейок є комбінат ПрАТ «МК «Азовсталь», який щорічно випускає до 245 тис. тонн рейок. Рейки виробляються чотирьох категорій: вища, I, II, і III, з яких три перших поставляються в термічно зміцненому стані з нагріванням струмами високої частоти (СВЧ).
Існуюча система АСУТП рейкогартівних машин ПрАТ «МК «Азовсталь» має ряд істотних недоліків. Серед них: відсутність автоматизованого управління індукційним нагрівом рейок, відсутність автоматизованого управління процесом стикування і розстикування рейок, ручне введення завдання в систему управління витратою води на зону первинного охолодження, моральне і фізичне старіння апаратної частини АСУТП. Усунення цих недоліків має стати пріоритетним найближчим часом для підвищення ефективності виробництва та конкурентоспроможності продукції, що виробляється, на світовому ринку.
У даній статті розглядається проблема відсутності локальної системи автоматичного регулювання (ЛСАР) нагрівання рейок. В роботі побудована математична модель нагріву рейок, на основі якої можна створити ефективну САУ на базі сучасних контролерів. У даній моделі були розраховані оптимальні настройки регулятора управління нагрівом, побудовані перехідні процеси. Використання даної моделі при наступній модернізації виробництва дозволить підвищити якість продукції шляхом усунення можливої людської помилки і дозволить стабілізувати температуру рейки в зоні нагріву з необхідною точністю.
Посилання
Скобло Т.С. Производство поверхностно-закаленных рельсов с нагрева токами высокой частоты. Технологии производства и упрочнения. Оборудование. Теоретические основы процессов нагрева ТВЧ и охлаждения. Конструкционная прочность. Эксплуатационные испытания. Повреждаемость рельсов в пути. Неразрушающий контроль качества. / Т.С. Скобло, В.Е. Сапожков, А.И. Сидашенко. Под ред. проф. Т.С. Скобло – Харьков: ООО «ПромАрт», 2018. – С. 66–78.
Слухоцкий А.Е. Индукторы для индукционного нагрева. / А.Е. Слухоцкий, С.Е. Рыскин. – «Энергия» Л., 1974. – 264с.
Слухоцский А.Е. Индукторы. 5 изд. перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленинград. Отд-ние, 1989. – 69с.
Николаев Е.Н. Термическая обработка металлов токами высокой частоты. Учебник для техн.училищ. – 3-е изд., перераб. и доп. / Е.Н. Николаев, И.М. Короткин – М.: Высш. шк., 1984 – 207с.
