Обґрунтування параметрів вібраційного дозатора перевантаження сипких матеріалів

Abstract

Робота містить пояснювальну записку та графічну частину. Пояснювальна записка складається зі вступу, технічного завдання, конструкторської частин, висновків та додатків з економічною частиною та охороною праці. Згідно технічного завдання автоматизовано ділянку завантаження сипкого матеріалу (цукру) на операції просушування з можливістю регулювання подачі сипкого матеріалу. Цукор засипається зверху в дебалансну вібраційну сушарку, де піддаючись конвективному методу з продуванням теплоносія через „віброкиплячий” шар він просушуються. Провівши детальний аналіз, для розробки обладнання для завантаження сипкого матеріалу на операції просушування за основу вибрано вібраційний принцип транспортування та дозування, який реалізований на вібраційному транспортері з електромагнітним приводом. Зосереджена увага саме на таких транспортерах, що пов’язано з тим, що вони мають безсумнівну перевагу, особливо вагому в сучасному виробництві, в порівнянні з транспортними засобами інших типів: а) відсутні рухомі з’єднання, що значно підвищує їх надійність; б) відсутність інтенсивного перемішування продукту; в) низькі затрати електроенергії, що пов’язано з їх роботою в білярезонансних режимах; г) їх безпечність, висока продуктивність. В конструкторській частині обґрунтовано використання в проектованому дозаторі прямолінійних гармонійних коливань для транспортування сипкого матеріалу, що в першу чергу пов’язано з відносною простотою конструкції в порівнянні з конструкціями з еліпсоподібними траєкторіями коливань робочого органу. Виходячи із заданої продуктивності визначені оптимальні режими та параметри вібротранспортування. Проведено конструктивну розробку вібраційного дозатора з прямолінійними траєкторіями коливань. Вибір зупинився на дозатоі з напрямленою підвіскою, що реалізується при спиранні лотка на плоскі нахилені пружини. За основу було взято найбільш оптимальну двомасову конструкцію, яка є відносно проста та дозволяє ефективно віброізолювати механічну коливальну систему в нерухомих точках. Проведено конструктивну розробку активної та реактивної коливальних мас. Проведено розрахунок пружної системи вібраційного дозатора окремо для пружин, що кріпиться до активної коливальна маси та для пружин, що кріпиться до реактивної коливальна маси. Вібраційний дозатор розроблений за допомогою 3D проектування в програмному продукті SolidWorks, що дозволило визначити значення коливальних мас. Проведено розрахунок на жорсткість та міцність пружних елементів за допомогою програмного продукту. Користуючись спрощеним розрахунком електромагнітних віброзбудників за амплітудними значеннями зусилля здійснено підбір електромагнітних віброзбудників, згідно якого необхідно використовувати три стандартних віброзбудники. Проведено необхідні розрахунки з економіки та охорони праці, що наведені в додатках. Бакалаврська кваліфікаційна робота складається з пояснювальної записки, що містить 59 сторінок основної частини (82 сторінки разом з додатками), 16 рисунків в основній частині, 4 аркуші графічної частини, що складається з 4 листів формату А1.The work contains an explanatory note and a graphic part. The explanatory note consists of an introduction, technical specifications, design parts, appendices with: economic part, labor protection. According to the technical specifications, the section for loading bulk material (sugar) for drying operations is automated with the possibility of regulating the supply of bulk material. Sugar is poured from above into an unbalanced vibration dryer, where it is dried by the convective method with the blowing of the coolant through the “vibro-boiling” layer. After a detailed analysis, the vibration principle of transportation and dosing, which is implemented on a vibrating conveyor with an electromagnetic drive, was chosen as the basis for the development of equipment for loading bulk material for drying operations. The focus is on such conveyors, which is due to the fact that they have an undoubted advantage, especially significant in modern production, compared to other types of vehicles: a) there are no moving joints, which significantly increases their reliability; b) there is no intensive mixing of the product; c) low electricity consumption, which is associated with their operation in near-resonant modes; d) their safety, high productivity. In the design part, the use of rectilinear harmonic oscillations in the designed batcher for transporting bulk material is justified, which is primarily due to the relative simplicity of the design in comparison with designs with elliptical oscillation trajectories of the working body. Based on the given productivity, the optimal modes and parameters of vibration transport were determined. A design development of a vibration feeder with rectilinear oscillation trajectories was carried out. The choice was made for a feeder with a directional suspension, which is implemented when the tray is supported on flat inclined springs. The most optimal two-mass design was taken as a basis, which is relatively simple and allows for effective vibration isolation of the mechanical vibration system at fixed points. A design development of active and reactive vibration masses was carried out. The elastic system of the vibration conveyor was calculated separately for the springs attached to the active vibration mass and for the springs attached to the reactive vibration mass. The vibration conveyor was designed using 3D design in the SolidWorks software product, which allowed determining the values of the vibration masses. The stiffness and strength of the elastic elements were calculated using the software product. Using a simplified calculation of electromagnetic vibration exciters by the amplitude values of the effort, a selection of electromagnetic vibration exciters was carried out, according to which it is necessary to use three standard vibration exciters. The necessary calculations on economics and occupational safety have been made and are given in the appendices. The bachelor's qualification work consists of an explanatory note containing 59 pages of the main part (82 pages including appendices), 16 figures in the main part, 4 sheets of the graphic part, consisting of 4 sheets of A1 format.