Адаптивная система управления взвешиванием весового дозатора — кипного рыхлителя

Среди российских производителей нетканых материалов много предприятий, оснащенных устаревшим оборудованием. В советское время при подготовке волокнистых материалов к чесанию использовались разные технические решения. Все они подразумевали наличие большого количества разнообразного технологического оборудования, в том числе, автоматических питателей, щипально-замасливающих и трепальных машин, смесовых машин непрерывного и периодического действия, а также механизированных лабазов для вылеживания и дополнительного смешивания волокон. Приготовительные поточные линии, включающие в себя это оборудование достаточно успешно работали и продолжают работать на достаточно крупных текстильных комбинатах и фабриках. В то же время они, зачастую, неприемлемы для малого бизнеса.
Применение малопроизводительных чесальных машин, выпущенных еще в советское время, вполне оправдано во многих секторах промышленности нетканых материалов, особенно при переработке натуральных волокон и текстильных отходов. На многих «малых» предприятиях смешивание волокнистых материалов до сих пор осуществляется вручную путем приготовления компонентного настила (постели) на полу помещения перед рыхлителем. В качестве рыхлителя максимальное распространение в России получила щипально-замасливающая машина ЩЗ-140. Настил составляется из волокон различных видов, которые вручную по отдельности отвешиваются в соответствующих конечной рецептуре пропорциях и вручную укладываются более или менее равномерными горизонтальными слоями один на другом. Затем от компонентного настила волокнистый материал отбирается по вертикали – опять же вручную — и перемещается на транспортер разрыхлительной машины, откуда смесь направляется в питатель чесальной машины. Этот процесс является полностью ручным и его результаты полностью зависят от качества работы персонала на этапах взвешивания компонентов, образования отдельных слоев компонентного настила и отбора волокнистого материала от настила с передачей его на разрыхление. Получить описанным способом смесь с равномерным распределением компонентов чрезвычайно сложно, а неравномерность смеси влечет за собой, среди прочего, отсутствие стабильности физико-механических показателей вырабатываемого нетканого материала. Для синтепона и других материалов, при изготовлении которых используется легкоплавкое бикомпонентное волокно, неравномерность смеси по составу предопределяет перерасход этого волокна, которое является наиболее дорогостоящим компонентом смеси. Предприятия-лидеры рынка успешно производят высококачественные утеплители для швейных изделий с вложением 20-24 % бикомпонентных волокон, в то время как малые предприятия, использующие ручные схемы приготовления смесей, вынуждены увеличивать содержание бикомпонентных волокон до 25-30 %.

Для решения этой проблемы давно существует специальное оборудование, например европейских и китайских машиностроителей. Проанализировав данное оборудование, а также запросы рынка РФ по оборудованию в подготовке волока, специалисты ООО «Эрэнджи» разработали весовой дозатор – кипный рыхлитель, который позволяет с высокой точностью и производительностью отвешивать порции волокна для последующего рыхления. Также разработана концепция линии подготовки волокна на основе надежной ЩЗ-140. Линия подготовки волокна представляет собой три весовых дозатора, питающий транспортер, щипально-замасливающую машину ЩЗ-140. Данная типовая схема позволяет обеспечить смешанным и предварительно раскрытым волокном как стандартное низко производительное чесальное оборудование советского периода, так и потребности более мощных чесальных машин импортного производства. Производительность одного весового дозатора составляет 100 кг./час. на самых сложных легких волокнах и достигает 150-200 кг./час на более грубых волокнах. Применение весовых дозаторов исключает необходимость сложных энергоемких смесовых машин и лабазов во многих технологических процессах подготовки волокна и полностью исключает ручной труд при взвешивании и транспортировки волокнистых материалов. При этом гарантируется постоянный заданный уровень смешанного и раскрытого волокна в питателе чесальной машины, что особенно важно для равномерной подачи волокна на чесание в питателях чесальных машин шахтного типа (без чаши весов). Поддержание установленного уровня волокна в питателе ЧМ повышает стабильность конечного полотна по поверхностной плотности.
Новое оборудование оснащено современными российскими контроллерами, декодерами, тензодатчиками веса, инвертерами. Особое внимание инженеры ООО «Эрэнджи» уделили программному обеспечению оборудования. Внимательно изучив алгоритмы работы аналогичных машин ведущих производителей оборудования по подготовке волокна для нетканых материалов, мы разработали собственный адаптивный алгоритм управления весовым дозированием. Этот алгоритм значительно повышает точность работы весового дозатора при переработке «нестабильных» волокон (вторичное синтетическое волокно низкого качества, натуральные волокна и, особенно, регенерированное волокно из текстильных отходов). Разработанный алгоритм автоматически изменяет пороги тонкого взвешивания и скорость работы вертикального колкового транспортера для попадания в заданный диапазон точности без оператора. Кроме того, в памяти контроллера заложен простой двухступенчатый алгоритм взвешивания. ООО «Эрэнджи» входит в группу предприятий ООО «Предприятие Нетканых Материалов», г.Вязники и все новые разработки проходят длительное тестирование на производственных мощностях ООО «ПНМ». Наличие сервисного обслуживания и российских комплектующих делает весовые дозаторы ООО «Эрэнджи» интересными для российских производителей нетканых материалов.