Дослідження констукційно-технологічних параметрів об’ємного дозатора безперервної дії з циліндричним робочим органом
Автор: Стефанюк Назарій Іванович
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: В переробній і харчовій виробництвах завжди виникає необхідність дозування та змішування сипких середовищ, які відносяться до числа найбільш незручних для дозування та змішування матеріалів. Фізико-механічні властивостей сипких матеріалів є змінні в часі й непрогнузовані в процесі змішування сумішей. Суперечливість результатів досліджень дозаторів, рекомендацій що-до їх застосування та різноманіття конструкцій свідчить про складність процесу дозування сипких матеріалів, особливо за нестабільності їх фізико-механічних характеристик та дозуванні малими дозами і обумовлює актуальність досліджень. Об’єкт дослідження – технологічний процес дозування сипких компонентів та робочі органі об’ємного дозатора безперервної дії із обертовим циліндричним робочим органом без внутрішніх пристроїв.. Предмет дослідження – залежність показників якості виконання процесу дозування сипких компонентів від конструкційно–технологічних параметрів об’ємного дозатора безперервної дії із обертовим циліндричним робочим органом без внутрішніх пристроїв. Метою магістерської роботи є підвищення ефективності дозування сипких матеріалів шляхом удосконалення конструкції об’ємного безперервного дозатора з обертовим циліндричним робочим органом. У першому розділі проаналізовано існуючі конструкції дозаторів сипких матеріалів, складена їх класифікація. Розглянуто конструкції дозаторів різних типів, їх характеристики та проаналізовано недоліки. Обґрунтовано необхідність розроблення дозатора сипких матеріалів, об’ємного типу безперервної дії з обертовим циліндричним робочим органом. Для реалізації поставленої мети магістерської роботи поставлені задачі. У другому розділі приведені теоретичні дослідження процесу моделювання сипких компонентів. Розроблена математична залежність визначення швидкості переміщення середовища поверхнею скосу обертового циліндра, аналітична залежність товщини шару скочування, швидкість переміщення середовища в обертовому циліндрі в осьовому напрямку залежить від швидкості переміщення частинок по скосу поперечного перерізу циліндра. Проведено моделювання продуктивності дозатора. Обґрунтовано режим функціонування дозатора: кінематичний коефіцієнт режиму 0 < К < 0,4; частота обертання циліндра - нижча 100 об/хв.; діаметр циліндра 0,08 м; кут нахилу циліндру до горизонту – в межах від 10 до 20 град; товщина скочуваного шару за K = 0,2 становить h = 0,021…0,022 м. У третьому розділі "Експериментальні дослідження об’ємного дозатора безперевної дії з обертовим циліндром" приведено програму й методику проведення та опрацювання експериментальних досліджень. Наведено схему експериментальної установки. У четвертому розділі приведено результати експериментальних досліджень. Проведено визначення масштабних коефіцієнтів подібності системи “суміш сипких компонентів -дозатор”. Отримані масштабні коефіцієнти подоби системи “суміш сипучих компонентів - дозатор” дозволяють використовувати елементи математичного моделювання для спрощеного проведення досліджень і з достатньою точністю визначити конструктивні і кінематичні параметри дозатора. Результати досліджень продуктивності дозатора показали, що подача від 350 кг/год до 400 кг/год. можлива за частоти обертання від 60 об/хв. до 65 об/хв. і куті нахилу обертового циліндра до горизонту 20 градусів. Для практичного використання в розрахунку продуктивності дозування обертовим циліндром доцільно приймати режиму К у межах 0 < К < 0,3. Із зростанням густини сипкого матеріалу, кіне¬ма¬тичний коефіцієнт K необхідно знижувати а кут нахилу збільшувати. У п’ятому розділі приведена методика проектування об’ємного дозатора безперервної дії із циліндричним робочим органом. Наведена розроблення номограми визначення основних параметрів дозатора безперервної дії із циліндричним робочим органом, а також приклад визначення параметрів дозатора за розробленою номограмою. В шостому розділі приведено розрахунок економічної оцінки проектного рішення. Обґрунтовано ціну продажу дозатора сипких компонентів на рівні 606,58 грн. Дослідження процесу дозування, а саме визначення впливу кінематичних і конструктивних параметрів дозатора на продуктивні і точність дозування, є актуальним. Ключові слова: дозатор, циліндр обертовий, швидкість, матеріал сипкий, продуктивність, коефіцієнт подібності, рівняння кореляції.