Розроблення конструкції та моделювання роботи реверсивного вібраційного конвеєру для систем вагового дозування насіння
Автор: Шпак Богдан Ярославович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Роботомеханічні системи та комплекси
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У магістерській кваліфікаційній роботі обґрунтовано конструктивні, кінематичні і динамічні параметри реверсивного вібраційного конвеєра з незалежними електромагнітними віброзбудниками та еліптичною траєкторією коливань робочого органу. Це дало можливість забезпечити ефективні безвідривні режими транспортування у системах вагового дозування та пакування насіння. Актуальність даної теми полягає у підвищенні ефективності процесу транспортування сипких матеріалів і продуктів використанням вібраційних конвеєрів з незалежними електромагнітними віброзбудниками, які у поєднанні з сучасними системами керування дозволяють забезпечити різноманітні режими роботи, незалежне регулювання амплітуди коливань та корегування впливу зміни маси завантаження на роботу таких віброконвеєрів. Окрім цього, можливість зміни напрямку транспортування (реверсу) дозволяє використання таких віброконвеєрів на ділянках автоматичних ліній як єдиний транспортний засіб для подачі продукту на обробку та відвантаження готового виробу для подальших операцій, що значно здешевлює технологічний процес. Мета магістерської роботи – забезпечення ефективних безвідривних режимів транспортування сипких продуктів у системах вагового дозування та пакування насіння. Основні завдання для магістерської роботи: ? провести огляд конструкцій і аналіз літературних джерел та встановити переваги і недоліки вібротранспортування виробів на конвеєрах з еліптичними траєкторіями та незалежною схемою збурення коливань; ? визначити основні параметри та оптимальні режими безвідривного вібротранспортування насіння при еліптичних траєкторіях коливань робочого лотка; ? розробити конструкцію вібраційного конвеєра з незалежним збуренням поздовжніх та нормальних коливань за еліптичною траєкторією руху робочого лотка з оптимальними параметрами та режимами безвідривного вібротранспортування насіння згідно вихідних даних; ? провести комп’ютерне моделювання динаміки роботи вібраційного конвеєра та обґрунтувати можливість формувати прямолінійні і еліптичні траєкторії руху центру мас робочого органу (транспортного лотка) та реалізовувати реверсивні режими транспортування виробів шляхом застосування незалежного електромагнітного збурення коливань в горизонтальному і вертикальному напрямках; ? виконати техніко-економічну оцінку запропонованого рішення та його порівняльний аналіз з аналогом. Об’єкт дослідження – процес розрахунку і проектування, а також моделювання роботи реверсивного вібраційного конвеєру для систем вагового дозування насіння. Предмет дослідження – реверсивний вібраційний конвеєр з незалежними електромагнітними віброзбудниками та еліптичною траєкторією коливань робочого органу для безвідривного режиму транспортування у системах вагового дозування та пакування насіння. В першому розділі проведено огляд конструкцій і аналіз літературних джерел та встановлено переваги вібротранспортування виробів на конвеєрах з регульованими еліптичними траєкторіями та незалежною схемою збурення коливань над типовими конвеєрами з прямолінійними (напрямленими) коливаннями. У другому розділі визначені основні параметри та оптимальні режими безвідривного вібротранспортування насіння при еліптичних траєкторіях коливань робочого лотка згідно вихідних даних. Розроблено конструкцію вібраційного конвеєра з незалежним збуренням поздовжніх та нормальних коливань за еліптичною траєкторією руху робочого лотка з оптимальним кутом зсуву фаз віброприводів у якій забезпечено геометричне суміщення центрів верхньої та нижньої коливних мас, а лінії дії тягових сил електромагнітів у горизонтальному та вертикальному напрямку проходять через спільний центр мас. Закріплення двох симетрично розташованих круглих стержнів здійснено таким чином, що центр жорсткості коливальної системи співпадає із геометричними центрами мас. Це унеможливлює виникнення крутильних коливань та обертальних рухів мас. В результаті цього, переміщення матеріалу на робочій масі буде рівномірним і під час реверсного режиму. У третьому розділі комп’ютерним моделюванням підтверджено, що застосування незалежного електромагнітного збурення в горизонтальному і вертикальному напрямках дозволяє формувати прямолінійні і еліптичні траєкторії руху центру мас робочого органу (транспортного лотка). При цьому, крім зміни напруги живлення і вимушеної частоти, на траєкторії руху впливає кут зсуву фаз між електромагнітами для горизонтальних і вертикальних коливань. Встановлено, що при значеннях кута зсуву фаз більше 90° траєкторії стають симетричними відносно нормальної осі, що забезпечує реверсування роботи віброконвеєра та зміну напрямку транспортування. В розділі економічної частини виконано техніко-економічну оцінку запропонованого рішення та його порівняльний аналіз з аналогом. Ключові слова: реверсивний вібраційний конвеєр, еліптична траєкторія руху, незалежна схема збурення, безвідривний режим вібротранспортування.