Аналіз використання пантографів для автоматичних технологічних ліній пакування
Автор: Гамула Максим Богданович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Машини і технології паковання
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У магістерській кваліфікаційній роботі розглянуто сфери використання та основні технічні характеристики ножничних підйомників. Виконано аналіз застосування пантографів у виробничих технологічних лініях, зокрема в пакувальній індустрії. Окрім базових можливостей пантографів, зокрема як підйомнику, для завантаження-розвантаження обладнання та транспортних засобів можливе поєднання його можливостей з традиційними засобами для транспортування продукції, зокрема конвеєрів. Таке комплексне виконання ножничних підйомників дозволяє гнучко інтегрувати їх у склад високопродуктивних пакувальних ліній як розділювача потоків. Мета роботи – розрахунок ножничного підйомнику та моделювання напружено-деформованого стану відповідальних елементів. Для досягнення мети потрібно вирішити наступні завдання: - вибрати схему та конкретний конструктивний варіант ножничного підйомнику; - складання розрахункової схеми та визначення основних навантажень; - аналіз міцності досліджуваних елементів; - оптимізація базових рішень. Об’єкт розроблення і дослідження – оптимізація ножничного підйомнику. Предмет розрахунку і дослідження – характеристики напружено-деформованого стану. У другому розділі вибрано структурну схему ножничного пантографу з приводом внутрішнього важелю від гідроциліндру. Наведено основні геометричні співвідношення та значення конструктивних параметрів. Визначено зусилля, що необхідне для піднімання підйомнику, та встановлено характер його зміни. Максимальне значення зусилля в нижньому положенні пантографу становить 10,23 кН при вантажопідйомності платформи 1 кН. Висота піднімання пантографу та опускання можуть бути регульованими та змінними внаслідок виконання нижньої рами з двох частин, відстань між якими визначається ходом спеціального гідроциліндру. Основними та найбільш відповідальними елементами підйомнику є система зовнішніх і внутрішніх важелів, що з’єднані шарнірно центральною віссю обертання. У третьому розділі здійснено моделювання напружено-деформованого стану важелів, що навантажені в нижньому положенні вагою платформи та зусиллям піднімання. Вибрано шарнірні закріплення в місцях монтажу важелів та відносно осі їх спільного обертання. Визначено еквівалентні напруження та значення коефіцієнту 1,4-1,5, що знаходиться в допустимих значеннях для конструкцій зварного типу зі статичним і малим ударним навантаженням. За значенням реакцій в шарнірах двох окремих важелів визначено результуючу радіальну силу, що діє на їхню центральну вісь. Це дало змогу перевірити вісь на зріз та впевнитись у забезпеченні її міцності. Проте, епюри розподілу напружень мають значну нерівномірність, що дозволило виявити значно недовантажені ділянки важелів. Виконавши відповідне видалення частини матеріалу всередині бокових пластин вдалося суттєво зменшити на 22% і 24% відповідно масу внутрішнього і зовнішнього важелів. Значення коефіцієнтів запасу міцності при цьому незначно зменшилося, зокрема до 1,4. Таким чином, розв’язано найбільш принципові задачі розрахунку та моделювання напружено-деформованого стану ножичного підйомнику, його оптимізації. В розділі економічної оцінки виконано техніко-економічне обґрунтування запропонованого рішення ножичного підйомнику з регульованою висотою опускання та піднімання, порівняно з стандартним вертикальним підйомником, наведено переваги запропонованого виконання та його промислова ефективність. Ключові слова: ножничний підйомник, важіль, еквівалентні напруження, коефіцієнт запасу міцності, розрахунок.