Дослідження конструкційно-технологічних параметрів об’ємного дозатора-змішувача безперервної дії з дисковим робочим органом
Автор: Саган Олег Ярославович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Обладнання переробних і харчових виробництв
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Найбільш поширеним видом виготовлення певного продукту який складається з декількох різних компонентів в промисловості є змішування певних видів матеріалів. Для забезпечення високої якості майбутнього виробу потрібна висока якість такого важливих чинників технологічного процесу як якість змішування та точність дозування, до яких залежно від умов і технологічного процесу ставляться високі вимоги. Так як, вартість майбутнього виробу має бути конкурентноздатною, тому питання забезпечення високої якості при малих енергозатратах, при збережені якості є дуже актуальним. Прикладом де виникає дана проблема є різні галузі промисловості харчова, фармацевтична, будівельна, сільськогосподарська та інші. Об’єкт дослідження: відцентровий дозатор-змішувач з дисковим робочим органом для змішування сипких матеріалів. Предмет дослідження: геометричні та кінематичні параметри та продуктивність дозатора змішувача. Мета дослідження: дослідити параметри робочого органу, кутову швидкість, кут твірної робочого конуса, та їхній вплив на продуктивність змішувача. Спираючись на вже наявні способи, технологічні процеси та зразки типового технологічного обладнання для змішування сипких матеріалів, було виявлено проблему раціонального конструктиву пристрою для змішування в безперервному технологічному процесі. Наявні конструкції періодичної дії, з малою продуктивністю, енерго і матеріало ємкі конструкції, тому виникає потреба в принципово новій конструкції яка буде відповідати заданим вимогам. Після розроблення принципової схеми роботи змішувача було проведено дослідження, які дозволили: 1. Розробити математичну модель розрахунку сходження матеріалу по робочому органі. 2. Визначення оптимальної частоти обертання і кута твірної робочого органу і їх вплив на дискретність дозування і якість змішування . 3. Експериментальним методом дослідили вплив частоти обертання на продуктивність даного обладнання. 4. Експериментальним методом дослідили вплив кута твірної робочого конуса на продуктивність даного обладнання. 5. З урахуванням досліджених параметрів розробили конструктивно нову конструкцію дозатора-змішувача безперервної дії . У першому розділі розглянуто і проаналізовано існуючі конструкції змішувачів і дозаторів сипких матеріалів, складена їх класифікація за принципом їх роботи і типом конструкції. Розглянуто конструкції змішувачів і дозаторів різних типів, їх характеристики та проаналізовано недоліки та наведені способи визначення основних параметрів. Обґрунтовано необхідність розроблення змішувача сипких матеріалів, безперервної дії. У другому розділі приведені теоретичні дослідження процесу моделювання сходження сипких матеріалів по робочій поверхні конуса. Розроблена математичні залежності впливу частоти обертання та кута твірної конуса на роботу дозатора-змішувача, визначену вплив зміни кута між векторами радіальної і абсолютної швидкостей при переміщенні частинки сипкого матеріалу по поверхні відцентрового конусного дискового дозатора. В четвертому розділі експериментальним методом було досліджено вплив кінематичних і геометричних чинників на продуктивність дозатора-змішувача У п’ятому розділі буро розроблена і розрахована конструкція дозатора змішувача безперервної дії із конусним робочим органом. Проведений силовий розрахунок, розрахунок на міцність основних деталей приводу. Дана конструкція дала змогу забезпечити безперервний процес змішування з високою якістю, що дозволить врази збільшити ефективність виробництва де відбувається змішування сипких матеріалів . Для того, щоб оцінити отримане проектне рішення з економічної точки зору, в шостому розділі в представленій роботі реалізоване планування виконання даної магістерської роботи. Окрім того проведено розрахунки: витрат на її виконання, експлуатаційних витрат для отриманого проектного рішення, визначення ціни споживання проектного рішення. Згідно розрахунків, термін розробки та впровадження проектного рішення буде 57 днів, при витратах на розробку і впровадження проектного рішення – 17041,8 грн. Дане проектне рішення доцільно застосовувати 5 років. Сума річних експлуатаційних витрат на проектне рішення складатиме 1032,36 грн. Значення денної ціни споживання проектного рішення для організації-розробника – 531,68 грн., а для організації-покупця – 550,84грн. Ключові слова – сипкі матеріали, дозатор-змішувач, продуктивність, дисковий робочий орган, частота обертання, кут твірної, конструкція.