Обґрунтування конструкції приводного вузла зернової норії
Автор: Турій Віталій Федорович
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: Дана робота спрямована на розробку оптимального приводу зернові норії з урахуванням сучасних вимог до ефективності, продуктивності та стійкості конструкції. Об’єкт дослідження – приводний вузол зернової норії. Предмет дослідження – конструкція приводного вузла зернової норії (її геометричні форми, фізичні параметри, взаємне розташування елементів, міцність конструкції). Метою магістерської роботи є оптимізація конструкції вузла приводу зернової норії зі зміною його маси, форми елементів при збереженні експлуатаційних параметрів. У першому розділі надана загальна характеристика та класифікація зернових елеваторів, описана будова типової конструкції, розглянуто принцип їхнього функціонування та особливості елементів. Також була детально обґрунтована проблематика експлуатації зернових елеваторів з фокусом на підвищенні їхньої ефективності. У другому розділі роботи здійснено розрахунок зернової норії за конкретними вхідними числовими значеннями. Зокрема проведено: вибір геометричних параметрів ковша норії, розрахунок лінійних погонних навантажень тягового пристрою зернової норії, тяговий розрахунок норії, перевірку тягового ланцюга на розрив, вибір приводного електродвигуна зернової норії, розрахунок параметрів приводу норії, визначено діаметр валу приводу тягового органу норії. У третьому розділі роботи розроблена тривимірна модель верхньої частини елеватора (приводної частини) з рамою, яку можна встановлювати на елеватор різної висоти із врахуванням закладеної потужності та швидкості транспортування. Здійснено перевірку міцності приводного валу норії з урахуванням того, що він є пустотілим. Розрахунок було проведено в середовищі CAD Inventor в модулі Stress Analysis методом скінчених елементів. Результат розрахунку показав, що найбільше напруження виникає в опорних вузлах валу, зокрема їх переходу на сусідні більші ступені. Проведено параметричну оптимізацію валу. Після оптимізації валу його маса зменшилась з 41,776 кг до 28,079 кг, тобто на 13,697 кг або в 1,49 раз. Проведено розрахунок на міцність зірки приводу тягових ланцюгів. В результаті досліджень визначено, що за ширини перетинки більше 14,8 мм коефіцієнт запасу міцності складав більше 2,5 мм, зокрема для даного значення – 2,526. Таке значення ширини перетинки і внесено в проект приводного вузла норії. Здійснено перевірку на міцність цілого приводного вузла зернової норії. Результати розрахунків показали, що запроектована конструкція є працездатною та витримує прикладене експлуатаційне навантаження із транспортування зерна. Проведено модальний аналіз досліджуваного приводного вузла з метою визначення його власних частот з метою подальшої перевірки можливості виникнення резонансних явищ при роботі норії. Результати даних досліджень загалом підтвердили, що запроектована конструкція витримає експлуатаційні навантаження та може бути застосована на практиці – впроваджена у виробництво. В четвертому розділі приведено економічну оцінку проектного рішення. Обґрунтовано ціну продажу зернової норії. Ключові слова: зернова норія, приводний вузол, вал, ланцюгова передача, міцність, напруження, рама.