Моделювання конструкції ліфта модульного типу в середовищі CAD системи
Автор: Казибрід Михайло Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Сучасні розумні технології та Інтернет речей дозволяють взаємодіяти операторам, пасажирам, відвідувачам та мешканцям будинку. Наприклад, мешканець будинку встановлює застосунок на свій смартфон, однією з функцій якого є відкривання дверей ліфту в певний час. Для автоматизації технологічної лінії транспортування матеріалу, виробу між верстатами для подання на наступну технологічну операцію, піднімання виробів у вертикальній площині, без спеціального ліфтового обладнання неможливо обійтися. Кожна технологічна лінія вимагає індивідуального проєктування ліфта. Тому розроблення та виробництво нових енергоефективних ліфтів модульного типу з поліпшеними конструктивними, енергетичними і динамічними показниками, характеристиками міцності, - є актуальною задачею та становить науковий інтерес. Об’єкт дослідження: навантаження на конструкцію консолі ліфта модульного типу. Предмет дослідження: консоль за статичного та динамічного навантаження й напруження та деформації які виникають в консололі за переміщення виробу. Мета дослідження: розроблення конструкції ліфтового модуля для ефективного переміщення виробів у вигляді обмеженого об’му в складі технологічної виробничої лінії. У першому розділі розроблено концепцію та проаналізовано варіанти основних частин ліфтового модуля. Розглянуто особливості конструкції модуля ліфта, вибрано матеріал на каркас рами та комплектуючі. Обґрунтовано направляючі для візка. Вибрано привід консолі. 5 Для реалізації поставленої мети магістерської роботи поставлені задачі. У другому розділі розглянемо кілька варіантів модулів ліфтів, виходячи із варіантів компонуванням їх складових елементів. Проведено конструктивне компонування проєктованого обраного варіанту. Це варіант із заднім розташуванням системи приводу переміщення консолі. Використовується алюмінієвий каркас з модульних профілів. Розраховано навантаження на консоль, на якій вкладається виріб і вертикально переміщується. Коефіцієнт статичної міцності становить 5,4. Розрахованого номінальний термін служби найслабшої частини також вважається номінальним терміном служби оцінюваної моделі. Номінальний пробіг лінійної лінії становить 22814 км. У третьому розділі була створена модель в програмі Autodesk Inventor, а потім промодельована з використанням методу кінцевих елементів для перевірки значень деформації та напружень. Це повністю зварений кронштейн, який підтримує та піднімає стрічковий конвеєр. Максимальна вага ящика не перевищує 5 кг. Максимальне значення деформації, яке становить 2,249 мм, розташоване з лівого боку (від задньої частини консолі). В основному це викликано розташуванням двигуна для приводу стрічкового конвеєра, який важить 15 кг. Максимальне значення переміщення 2,249 мм є занадто високим і необхідно модифікувати конструкцію та підвищити її жорсткість. Перевірку міцності проводили за гіпотезою Фон Мізеса. Максимальні пікові значення напруження в конструкції становлять 245,31 МПа. Для зменшення деформацій і напружень було проведено модифікацію конструкції консолі. Максимальне значення переміщення вже становить 1,418 мм і так само розташоване з лівого боку (з боку консолі ззаду). Максимальні пікові значення напруження в конструкції становлять 152,03 МПа. Для моделювання був обраний матеріал конструкції консолі – сталь 35, придатний для зварювання всіма поширеними методами зварювання. Характеризується матеріал лінійністю, постійністю, однорідністю та має ізотропні властивості. 6 В четвертому розділі роботи здійснено економічну оцінку отриманого проектного рішення. Термін розробки та впровадження проектного рішення триватиме 89 днів, а витрати на його розробку і впровадження складатимуть 58260,2 грн. Дане проектне рішення матиме термін використання – 5 років. Річні витрати на експлуатацію проектного рішення становитимуть 43595,0 грн. Проектне рішення матиме ціну споживання для організації-розробника 172,45 грн. за день та для організації-покупця – 174,33 грн. за день протягом усього терміну використання. Отримані в роботі проектні рішення та відповідні досліджень вказують на їх тьактуальніс та доцільність використання на практиці. Ключові слова: ліфт модульний, каркас ліфта, консоль, CAD система, напруження максимальне, деформація максимальна, метод скінченних елементів.