[發明專利]一種橡膠混煉過程提栓動作的密煉機轉子能耗預測方法

有效

• 申請號: 202010500738.X
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111639435B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 李林;焦冬梅;楊化林;尹鳳福
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/04;G06F119/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發明公開了一種橡膠混煉過程提栓動作的密煉機轉子能耗預測方法。為了準確預測橡膠混煉過程中提栓動作的密煉機轉子能耗，本發明首先將提栓動作過程中密煉機轉子功率曲線特性劃分為兩個功率變化階段，建立提栓動作過程密煉機轉子分段功率模型P₁(t)＝2(P_m?P_l)t/S+P_l和P₂(t)＝2(P_n?P_m)t/S+2P_m?P_n；然后根據提栓動作過程兩個分段時間以及兩個分段功率模型計算提栓動作過程的轉子能耗，根據提栓動作過程的實驗數據確定最優表征點系數β_opt，最后建立轉子轉速與轉子空轉功率值的定量關系，獲得計算提栓動作過程轉子總能耗的預測模型E_p＝0.5Sβ_opta₃n+0.25S(2β_optb₃+P_l+P_n)。本發明適用于橡膠混煉過程中提栓動作的密煉機轉子能耗預測。

技術領域

本發明涉及一種密煉機轉子能耗預測方法，具體涉及一種橡膠混煉過程中的提栓動作過程的密煉機轉子能耗預測方法。

背景技術

橡膠混煉過程中合理的進行提栓動作不但能夠降低混煉膠的溫度提高混煉效率，而且能夠有效地降低密煉機轉子的能耗，進而降低橡膠混煉過程對環境的負面影響。

目前，橡膠混煉過程的節能研究多集中于密煉機創新結構設計的研究，以及時間-溫度控制排膠的研究，考慮密煉機轉子能耗的研究相對較少，并且在工程實踐中，橡膠混煉工作人員通常根據實際的經驗來確定密煉機上頂栓在混煉過程中的提栓動作，而這些加工經驗往往根據具體的密煉機型號和混煉時間經驗來確定。這樣的混煉方式往往缺乏理論的指導導致密煉機在混煉過程中能量消耗過多。

現有的專利技術未發現針對橡膠混煉過程的提栓動作過程的密煉機轉子能耗方面的技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種橡膠混煉過程提栓動作的密煉機轉子能耗預測方法，以解決密煉機在橡膠混煉過程中能量消耗過多的問題。

一種橡膠混煉過程提栓動作的密煉機轉子能耗預測方法，包括以下步驟：

步驟1、將提栓動作過程中密煉機轉子功率曲線特性劃分為兩個功率變化階段，建立提栓動作過程密煉機轉子分段功率模型，兩段直線功率模型如下：

其中，P₁和P₂是提栓動作過程兩個功率變化階段的功率，t是時間，a₁、a₂、b₁、b₂分別為提栓動作過程兩個功率變化階段的功率模型系數；

建立的提栓動作過程密煉機轉子分段功率模型如下：

其中，S是提栓動作過程需要的時間，P_l、P_m和P_n分別為功率表征點L、M和N處的功率值；

步驟2、根據提栓動作過程兩個分段時間以及兩個分段功率模型計算提栓動作過程的轉子能耗E_p如下：

步驟3、根據提栓動作過程的實驗功率數據確定最優表征點系數；計算各組實驗數據轉子能耗相對誤差，以相對誤差最小為優化目標求出最優表征點系數，表征點系數計算公式如下：

β＝P_m/P_r (4)

其中，β是表征點系數，P_r為密煉機轉子空轉功率值；