|
(21), (22) Заявка: 2004136120/06, 09.12.2004
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
09.12.2004
(46) Опубликовано: 27.08.2006
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
Богданов Е.С. Автоматизация процессов сушки пиломатериалов. – М.: Лесная промышленность, 1979, с.50-52. SU 1744392 A1, 30.06.1992. SU 1518632 A1, 30.10.1989. RU 2162993 C2, 10.02.2001. RU 2189549 C2, 20.09.2002. US 3468036 A, 23.09.1969. US 3972128 A, 03.08.1976.
Адрес для переписки:
394613, г.Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, патентный отдел
|
(72) Автор(ы):
Петровский Владислав Сергеевич (RU), Глухов Дмитрий Александрович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Воронежская государственная лесотехническая академия (RU)
|
(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к технике сушки древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях, например, при сушке пиломатериалов, мебельных заготовок, паркетной фрезы, что является неотъемлемой операцией производства изделий из древесины, в частности мебели и паркета. Задача, на решение которой направлено изобретение, – повышение эффективности процесса сушки пиломатериалов, в частности снижение процента брака высушиваемой древесины по растрескиванию и короблению, при минимальной продолжительности общего времени сушки. Для решения данной задачи в способе автоматического управления режимами сушки пиломатериалов, включающем автоматическое управление температурой и влажностью сушильного агента в камере и контроль влажности древесины в штабеле, предварительно измеряют начальную влажность и толщину пиломатериалов и на их основе проводят многокритериальную оптимизацию температуры и влажности сушильного агента на каждой из трех ступеней сушки с нахождением таких управляющих воздействий на процесс, при которых достигается минимальное значение трех критериев оптимальности: у1 – растрескивание древесины, у2 – коробление древесины, у3 – общая продолжительность процесса сушки древесины. 1 ил.
Изобретение относится к технике сушки древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях, например, при сушке пиломатериалов, мебельных заготовок, паркетной фрезы, что является неотъемлемой операцией производства изделий из древесины, а в частности, мебели и паркета.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ автоматического регулирования режимов камерной сушки древесины, основанный на измерении температуры и влажности сушильного агента в камере, текущей влажности древесины в штабеле, обработке информации, полученной с датчиков, и выработке сигналов на исполнительные механизмы, управляющие клапанами подачи пара в калориферы и увлажнительными системами (Богданов Е.С. Автоматизация процессов сушки пиломатериалов – М.: Лесн. пром-сть, 1979. – с.50-52).
Недостатком известного способа является управление процессом сушки далеко не оптимальными режимами, что резко повышает процент брака высушиваемой древесины по растрескиванию и короблению, а также затягивает время сушки.
Задача, на решение которой направлено изобретение, – повышение эффективности процесса сушки пиломатериалов, а в частности, снижение процента брака высушиваемой древесины по растрескиванию и короблению, при минимальной продолжительности общего времени сушки.
Для решения данной задачи в способе автоматического управления режимами сушки пиломатериалов, включающем автоматическое управление температурой и влажностью сушильного агента в камере и контроль влажности древесины в штабеле, согласно изобретению предварительно измеряют начальную влажность и толщину пиломатериалов и на их основе проводят многокритериальную оптимизацию температуры и влажности сушильного агента на каждой из трех ступеней сушки с нахождением таких управляющих воздействий на процесс, при которых достигается минимальное значение трех критериев оптимальности: у1 – растрескивание древесины, у2 – коробление древесины, у3 – общая продолжительность процесса сушки древесины.
На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа автоматического управления процессом сушки пиломатериалов.
Устройство, реализующее предлагаемый способ автоматического управления режимами сушки пиломатериалов в сушильных камерах периодического действия, содержит сушильную камеру периодического действия 1, в которой находится штабель высушиваемой древесины 2, датчики температуры 3 и влажности 4 сушильного агента в сушильной камере, датчик влажности древесины в штабеле 5, калорифер 6, предназначенный для подачи пара в камеру, и увлажнительное устройство 7. Датчики 3, 4, 5 связаны с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 8, который преобразует сигналы с этих датчиков к унифицированному виду. Сигналы с АЦП поступают на вход микропроцессорного средства регулирования (ЭВМ) 9. С выхода ЭВМ сигналы попадают на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, где преобразуются к аналоговой форме, что позволяет управлять работой калорифера и увлажнительной системы. Работу ЭВМ контролирует оператор 11.
Способ осуществляется следующим образом.
Непосредственно перед началом процесса сушки измеряют начальную влажность и толщину высушиваемых пиломатериалов. Полученные результаты измерений вводят в управляющую ЭВМ. После чего на основе проведенных измерений посредством предлагаемых математических моделей проводят многокритериальную оптимизацию температуры и влажности сушильного агента на каждой из трех ступеней сушки. В основу многокритериальной оптимизации предлагается использовать математические модели процесса сушки пиломатериалов, представляющие собой уравнения регрессии с парными и квадратичными взаимодействиями. Задача многокритериальной оптимизации сводится к нахождению таких управляющих воздействий на процесс, при которых достигаются минимальные значения трех критериев оптимальности: у1 (растрескивание древесины), у2 (коробление древесины), у3 (общая продолжительность процесса сушки древесины).



где g1 – температура 1-й ступени сушки; g2 – температура 2-й ступени сушки; g3 – температура 3-й ступени; g4 – относительная влажность 1-й ступени сушки; g5 – относительная влажность 2-й ступени сушки; g6 – относительная влажность 3-й ступени сушки; f1 – начальная влажность древесины; f2 – толщина пиломатериала; afi, bfi, cfi, agij, bgij, cgij – коэффициенты уравнений, определяемые экспериментально, например методом наименьших квадратов.
После определения с помощью уравнений регрессии оптимальных режимов сушки древесины начинается непосредственно процесс сушки. По ходу процесса ЭВМ через АЦП получает информацию с датчиков температуры и влажности сушильного агента в камере, сравнивает ее с необходимыми расчетными значениями и в случае их несоответствия посылает управляющие воздействия через ЦАП на калорифер или увлажнительное устройство. Информация с датчика влажности пиломатериалов в штабеле также поступает на вход ЭВМ и позволяет при достижении определенной влажности древесины осуществить переход либо на следующую ступень сушки, либо в случае достижения конечной влажности завершить процесс.
Формула изобретения
Способ автоматического управления режимами сушки пиломатериалов, включающий автоматическое управление температурой и влажностью сушильного агента в камере и контроль влажности древесины в штабеле, отличающийся тем, что предварительно измеряют начальную влажность и толщину пиломатериалов и на их основе проводят многокритериальную оптимизацию температуры и влажности сушильного агента на каждой из трех ступеней сушки с нахождением таких управляющих воздействий на процесс, при которых достигается минимальное значение трех критериев оптимальности у1 – растрескивание древесины, у2 – коробление древесины, у3 – общая продолжительность процесса сушки древесины.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 10.12.2006
Извещение опубликовано: 10.09.2008 БИ: 25/2008
|
|