Введение к работе
Актуальность работы
Эффективность управления производством и в частности строительным производством в современных условиях в значительной мере определяется наличием методов и технических средств управления качеством продукции на всех стадиях технологического процесса. Технологический процесс возведения строительных объектов достаточно сложен, включает в себя несколько переделов, каждый из которых находится под воздействием переменных факторов-возмущений, изменяющих ход процесса и, как следствие, качество строительства.
При возведении объектов из железобетона должны учитываться их специфические индивидуальные характеристики, технологически обусловленные последовательностью операций, реализующих данный процесс, и системой автоматизации, обеспечивающей непрерывность и согласованность отдельных технологических переделов в соответствии с заданными критериями оптимальности. Поэтому возведение строительного объекта с учетом основных технологических факторов процесса бетонирования в специфических условиях строительства в Иране несёт в себе индивидуальные черты, определяющие методы и технические средства реализации и управления. Это позволяет сформировать комплекс требований, рассматриваемых как ограничения, при определении технологической структуры процесса возведения объекта и средств его автоматизации. Основные требования к технологическому оборудованию связаны с его конструктивной простотой и надежностью, оптимизацией номенклатуры технических средств автоматизации, особенностями самой технологии возведения отдельных сооружений малой этажности.
Как показывает опыт для возведения одиночных объектов наиболее целесообразно производить бетонную смесь на автоматизированных приобъектных передвижных бетоносмесительных установках, что обусловливается регулярностью технологического процесса, повышенными требованиями к надежности снабжения объекта бетонной смесью, потребностями в смесях с разной рецептурой.
При этом необходимо повысить технико-экономический эффект от внедрения подобной технологии и качество строительства в соответствии с действующими технологическими условиями; реализовать гибкую, быстро приспосабливающуюся к меняющимся условиям производства систему автоматизации элементов производственного цикла приготовления, транспортирования бетонной смеси и ее распределением в местах бетонирования на объекте; учесть специфику производства строительных работ и в первую очередь процессов смесеприготовления в части рационального уровня автоматизации.
Несмотря на существующий определенный опыт реализации автоматизированных систем управления возведением объектов из железобетона, их отличает фрагментарность и стандартность принимаемых решений в части используемых методов и средств автоматизации на отдельных технологических операциях.
Становится актуальным решение теоретических и практических задач возведения сооружений малой этажности с учетом специфических условий строительства в Иране в условиях жаркого климата. Необходимо раскрыть новые качественные свойства разрабатываемой технологической структуры и средств ее автоматизации, которые в полной мере окупят затраты на модернизацию и технические средства управления процессами строительства.
Цель и основные задачи исследования
Целью настоящей работы является научно-обоснованное решение задачи разработки технологической структуры, методов и средств автоматизации процессов возведения сооружений малой этажности в условиях жаркого климата с учетом специфики строительства в Иране.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие задачи:
обоснована наиболее эффективная автоматизированная структура технологического процесса строительства объектов малой этажности, включающая в себя приобъектную передвижную бетоносмесительную установку с непрерывно-периодической схемой приготовления бетонной смеси с использованием автоматических дозаторов – интеграторов расхода непрерывного действия; с последующим транспортированием и распределением бетонной смеси в местах бетонирования на объекте;
исследованы процессы дозирования сыпучих материалов дозаторами непрерывного действия, с замкнутыми структурами измерений, интегрированных в технологию периодического дозирования;
разработана система управления процессом непрерывно-периодического дозирования, обеспечивающая достижение оптимальной величины критерия эффективности;
разработана система автоматического управления стационарным гидравлическим бетононасосом с дроссельным регулированием для однородной и равномерной подачи бетонной смеси в бетонируемую конструкцию;
предложена система автоматического управления подвижностью бетонной смеси по нагрузке привода смесителя, с учетом показаний вибродатчика консистенции бетонной смеси;
предложена конструкция распределительного устройства, представляющее собой трехзвенный пространственный механизм с разомкнутой кинематической цепью.
выполнена экспериментальная проверка полученных результатов.
Методы исследований. Результаты диссертационной работы получены на основе комплексного использования методов теории автоматического управления, теории вероятности и математической статистики, оптимальных систем и математического моделирования.
Научная новизна. Основным научным результатом является определение неисследованных закономерностей автоматизированного управления в предложенной технологической структуре, методов и средств автоматизации процессов возведения сооружений малой этажности в условиях жаркого климата с учетом специфики строительства в Иране.
Научная новизна работы заключается в разработке:
эффективной автоматизированной структуры технологического процесса строительства объектов малой этажности;
процессов дозирования сыпучих материалов дозаторами непрерывного действия, с замкнутыми структурами измерений, интегрированных в технологию периодического дозирования;
системы управления процессом непрерывно-периодического дозирования, обеспечивающей достижение оптимальной величины критерия эффективности;
системы автоматического управления стационарным гидравлическим бетононасосом с дроссельным регулированием для однородной и равномерной подачи бетонной смеси в бетонируемую конструкцию;
системы автоматического управления подвижностью бетонной смеси по нагрузке привода смесителя, с учетом показаний вибродатчика консистенции бетонной смеси;
конструкции распределительного устройства;
Основные положения, выносимые на защиту
-
-
Результаты анализа технологии и технических средств обеспечения периодической схемы приготовления бетонной смеси с использованием автоматических дозаторов непрерывного действия; с последующим транспортированием и распределением бетонной смеси в местах бетонирования на объекте.
-
Математическая модель автоматических дозаторов – интеграторов расхода сыпучих материалов непрерывного действия.
-
Система измерений дозатора сыпучих материалов, которая отличается от релейной системы с датчиками крайнего положения тем, что она дополнительно снабжена потенциометрическим датчиком, позволяющим измерять малые отклонения массы на ленте весового транспортера без включения следящей системы.
-
Система автоматического управления стационарным гидравлическим бетононасосом с дроссельным регулированием для однородной и равномерной подачи бетонной смеси в бетонируемую конструкцию
Система автоматического управления подвижностью бетонной смеси по нагрузке привода смесителя, с учетом показаний вибродатчика консистенции бетонной смеси
Практическая ценность. Практические результаты исследований управления процессом возведения объектов малой этажности с учетом специфики строительства в Иране заключаются в том, что они обеспечивают выбор наиболее эффективной структуры технологического процесса и настройки систем автоматического управления, позволяющих решить задачи повышения технико-экономических показателей строительства.
Практическую ценность работы составляет новая периодическая схема приготовления бетонной смеси с использованием автоматических дозаторов – интеграторов расхода непрерывного действия; с последующим транспортированием и распределением бетонной смеси в местах бетонирования на объекте.
Разработанные методы и рекомендации прошли апробацию и нашли практическое применения в ООО «МОЭМТехнострой-В» г.Москва. Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили работоспособность и эффективность разработанных методов. Предварительный расчет показывает, что возможный экономический эффект от внедрения результатов исследований может составить 5-7%.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международной конференции «Интерстроймех-2010», 2010г. ( г.Москва), научно-методических конференциях Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) (Москва 2008-2009 г.г.) и кафедре автоматизации производственных процессов Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).
Публикации. Основные научные результаты диссертации изложены в 8 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложения, списка использованной литературы, насчитывающего 89 наименований, и содержит 143 страниц, 50 рисунков, 3 таблицы.
Похожие диссертации на Автоматизация технологических процессов возведения сооружений малой этажности в условиях жаркого климата с учетом специфических условий строительства в Иране
-
