Межпроверочных промежутков

Эффект магнитной обработки имеет сложную зависимость от различных факторов, таких, как время после обработки, скорость потока в межполюсном пространстве, характеристики магнитного поля и др. (рис. 43). В большинстве случаев, если во время магнитной обработки не происходит каких-либо необратимых процессов в системе, эффект

а - от времени после обработки; б - от скорости потока в межполюсном пространстве; в — от напряженности магнитного поля; 1 - полиэкстремальная зависимость (при достаточно малем шаге напряженности магнитного поля) ; 2 - один максимум (при большом интервале напряженности магнитного поля) ; 3 — непрерывное увеличение эффекта магнитной обработки (при наличии необратимых процессов в водной среде)

Считывание полей дефектов осуществляется расположенными над полосой индукционными преобразователями путем сканирования ими полосы в направлении приложенного поля в межполюсном пространстве электромагнитов. Поперечное сканирование обеспечивается вращением преобразователей, установленных на дисках по окружности диаметром 300 мм, близким по размеру к межполюсному расстоянию электромагнита. При этом рабочая зона в поперечном направлении составляет 3/4 диаметра. Частота вращения преобразователей (2500 об/мин) выбрана из условия выявления минимального по длине дефекта при максимальной скорости движения полосы.

Продольное сканирование краев полосы в межполюсном пространстве электромагнитов осуществляется неподвижными преобразователями за счет движения полосы.

В большинстве современных магнитных толщиномеров используется двухполюсная магнитная система с постоянными стержневыми и П-образ-ными магнитами. Простейшими приборами такого типа являются толщиномеры, в которых применение П-образ-ного магнита сочетается с использованием механической магнитоуравнове-шенной системы, расположенной в межполюсном пространстве магнита.

В 1880 г. М. Депре сделал попытку устранить основные недостатки, свойственные гальванометрам с подвижными магнитами, использовав с этой целью обычную магнитную стрелку, помещенную в катушку с измеряемым током [12]. Для защиты прибора от внешних магнитных полей всю систему помещали в межполюсном пространстве подковообразного магнита. В 1881 г. Д'АрсонвальиДепре видоизменили прибор, введя подвижную катушку и заменив ранее применявшуюся подвижную часть полым цилиндрическим сердечником [13]. Показания этого прибора не зависели от внешних магнитных полей, но его шкала была неравномерной. В 1884 г. для линии электропередачи Крейль—Париж французский ученый Депре сконструировал новый прибор, свободный от указанного недостатка [14].

термопары, измерение ЭДС которых осуществлялось по компенсационному методу с применением потенциометра 7. Электромагнит обеспечивает напряженность поля в межполюсном пространстве до 900—1000 Э в длительном и до 1500 Э в кратковременном рабочем режиме. Регулирование напряженности магнитного поля производится посредством изменения силы тока в обмотках электромагнита или введением в межполюсное пространство накладок из ферромагнитного сплава ковара. При наложении магнитного поля на клеевую прослойку с ферромагнитным дисперсным наполнителем в последней протекает процесс вращения частиц, обладающих постоянным магнитным моментом ц, или анизотропией восприимчивости. В магнитном поле с напряженностью Я на частицы действует крутящий момент М = цЯ08т-у,

Процессы, протекающие в воде при наложении магнитного поля, можно представить следующим образом. При прохождении воды в межполюсном пространстве магнитного аппарата при наличии ферромагнетиков в пересыщенном по накипеобразователю растворе (воде) образуются зародыши центров кристаллизации.

Приняв во внимание работы предшествующих исследователей, автор совместно с В. А. Кишневским провел детальное исследование механизма образования центров кристаллизации в присутствии окислов железа [4]. При этом допускалась возможность существования в технической воде магнетита и других ферромагнитных окислов ', образовавшихся из неферромагнитных. Окислы эти под действием магнитного поля в межполюсном пространстве магнитного аппарата укрупняются до размера больше критического для данного пересыщения и адсорбируют избыток кристаллизующегося вещества (накипеобразовате-ля), превращаясь в затравку. Понятием «критический» мы в данном случае характеризуем размер частиц (около 0,5 мкм), выполняющих роль центров кристаллизации, устойчивых к растворению.

Механизм формирования центров кристаллизации с известным приближением можно представить следующим образом. Под влиянием магнитного поля коллоидные частицы ферромагнетиков, достигнув определенного размера {для Ре3О4 начиная с размера 0,01 мкм [6], для -уРе2Оз — с размера 0,003—0,004 мкм [7]), приобретают свойства постоянных магнитиков, благодаря чему возникает их способность к агрегации — образуются ядра, которые из пересыщенных растворов могут сорбировать на своей поверхности ионы и молекулы накипеобразователей. При этом прочность их возрастает, и частицы приобретают функции центров кристаллизации или затравки. Наряду с этим в межполюсном пространстве возможны и другие явления, связанные с образованием затравок (см. ниже).

Выше были рассмотрены условия и механизм образования центров кристаллизации в межполюсном пространстве, не связанные с обязательным наличием ферромагнитных отложений и продуктов коррозии.

Экономическая эффективность цикла решений зависит от планов выборочных проверок и от продолжительности межпроверочных промежутков. Продолжительности межпроверочных промежутков оказывают обычно сложное и очень существенное влияние на эффективность цикла решений. Оптимальные планы при данном векторе Т = Tlt Т2, . . ., Tj продолжительностей МП перестают быть оптимальными при ином Т и, наоборот, оптимальный Т может оказаться невыгодным при изменении любого плана выборочных проверок в цикле.

Сроки выборочных проверок, а следовательно, длительности межпроверочных промежутков можно устанавливать различными способами, причем алгоритмы вычисления а (УВХ) меняются лишь во второстепенных подробностях. В дальнейшем рассмотрен такой регламент выборочных проверок, при котором они отдалены друг от друга равными промежутками календарного времени и сроки их не зависят от момента наладки, с которой начинается технологический промежуток. Если регламентом предусматривается еще и обязательная проверка непосредственно после, каждой настройки, для расчетов, возникающих в этой связи, используется схема настройки с дополнительной провер-102

где Tj, I = 1, 2, . . ., J — длительность межпроверочного промежутка. Число проверок в течение технологического промежутка равно J — 1, иначе говоря, они выполняются только в начале межпроверочных промежутков, начиная со второго (случаи с отклонениями от такого порядка описаны .в вариантах примеров в гл. 7).

а(2) (УВХ) dyBX = {со(1) (УВЫХ) L (увых) + Q(2)f (УНС)) do. (5.5) Для третьего и последующих межпроверочных промежутков

Рис. 7. Изменения плотности распределения вероятностей a,W (ивх) входных отклонений у. н. чвх в последовательности межпроверочных промежутков при линейном износе настроенных элементов технологической системы (aj = 0,0001}

На рис. 7 показаны кривые а (ивх) в последовательности межпроверочных промежутков, на рис. 8 — вероятности брака qW.

До сих пор предполагалось, что число / межпроверочных промежутков в техническом промежутке сравнительно невелико. Это предположение практически подтверждается достаточно часто. Однако встречаются операции с относительно редкими технологически обусловленными настройками и с настолько частыми контрольными проверками, что без серьезной ошибки в результатах вычисления можно исходить из того, что настройки выполняются только в связи с теми очередными выборочными проверками отклонения у. н. v, при которых нарушены границы регулирования, а все остальные подналадки приурочиваются к ним (например, горячая штамповка с быстрым износом штампа, операции с использованием быстроизнашивающихся пресс-форм и пр.)

Если динамика уровня настройки описывается уравнением второго или более высокого порядка, возникает необходимость определять состояние технологической системы не только значением отклонения у. н. v{ (т), но и числом межпроверочных промежутков, в течение которых не производилась исходная настройка.

Задача, которую нам предстоит решить с помощью схемы марковской цепи, в практическом плане выглядит следующим образом. Для вычисления вероятности брака и ожидаемых затрат на настройку необходимо знать, каким будет распределение а (ивх) входного отклонения VBX после многочисленных повторений межпроверочных промежутков при условии, что настройки производятся только при нарушении границ регулирования, а исходная наладка выполнена в отдаленном прошлом. Ответ на этот вопрос легко получить, не прибегая к итерационному процессу (аналогично вычислениям в пп. 5.1, 5.3) или к статистическому моделированию (метод Монте-Карло), а воспользовавшись описанными ниже способами. В зависимости от особенностей матрицы перехода эти способы рассмотрены применительно к четырем случаям. Случай 1 описан ниже. Случаи 2 и 3 — в п. 5.5, а 4 — в п.5.6.

Эта модель аналогична модели с блужданием частицы между двумя поглощающими стенками (см. [6, с. 111 и 113]). Иначе говоря, попав в одно из состояний Ат , технологическая система уже не может из него выйти до тех пор, пока не потребуется настройка, вызванная иной причиной, чем результат контрольной проверки. После того, как система попадет в одно из состояний Ат , отклонение у. н. v в рамках конкретной последовательности межпроверочных промежутков перестанет быть случайной величиной, получив единственное значение vm .

Однако, если представить себе множество независимых, но аналогичных последовательностей межпроверочных промежутков (будь то на разных станках или на одном станке за разные очень длительные технологические промежутки), то финальное отклонение vt (тк), к = 1, 2, . . ., К можно рассматривать как случайную величину с числом возможных значений, равным К.