Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
20 результатів
Результати пошуку
Документ Функціонально-орієнтоване проектування машин пакування харчових продуктів у контексті технологій замкненого циклу(2022) Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Токарчук, Сергій ВолодимировичПри проєктуванні структури та визначенні параметрів процесу керування як важливої складової забезпечення життєвого циклу пакувальної машини важливо враховувати умови її майбутньої експлуатації, технічного обслуговування та ремонту. Реалізація такого підходу можлива лише шляхом застосування функціонально-орієнтованих технологій проєктування. В основі цієї концепції лежить рекурентний зв’язок між етапами конструкторського й технологічного проєктування пакувальної машини (ПМ), а також планування її виготовлення і супроводу, що координуються спеціально призначеним для цього розподіленим інформаційним середовищем. При застосуванні концепції функціонально-орієнтованого проєктування вдається досягти перекриття всіх стадій життєвого циклу пакувальної машини, що забезпечує підвищення якості його функціональних і споживчих властивостей та ефективність швидкого виконання індивідуального замовлення. Функціональний підхід до процесу розроблення і створення нових пакувальних машин передбачає, що будь-який матеріальний об’єкт є певною сукупністю (матрицею) функцій, серед яких можна виділити корисні, шкідливі та нейтральні функції. У статті описано функціональний підхід, який, на відміну від підходу предметного, ґрунтується на тому, що створюваний виріб повинен відповідати ряду функцій, які можуть забезпечуватися окремими матеріальними носіями, що є найдешевшими, або робота з якими є найменш витратною. Перспективним може бути такий технологічний процес проєктування, на переходах якого, одночасно з формуванням корисних функцій, відбувається ослаблення або ліквідація функцій шкідливих і, за можливості, усунення функцій нейтральних. Наведено аналіз ієрархічної структури окремої машини пакування дрібноштучних харчових продуктів. Розроблено схеми та моделі реалізації багатоетапного покрокового багатокритеріального синтезу на прикладі функціонального мехатронного модуля (ФММ) подачі сипкого продукту в пакувальну машину, обґрунтовано доцільність використання функціонально-орієнтованого проєктування для різних компонувань ПМ. Результати теоретичних досліджень є підґрунтям для експериментальних досліджень.Документ Обґрунтування режимів роботи адаптронних функціональних модулів дозування рідкої продукції ваговим способом(2023) Гавва, Олександр Олександрович; Кривопляс-Володіна, Людмила ОлександрівнаСучасні машини-автомати мають характеризуватися не тільки високою продуктивністю, але й високою точністю виконання функцій. Для пакувальних машин-автоматів, що пакують продукцію в споживчу тару, такою функціо-нальною точністю є точність формування дози. На нинішньому етапі проєк-тування пакувальних машин (наявність функціональних модулів, мікроприводів, мікродатчиків, комп’ютерних технологій керування тощо) доречним є створен-ня адаптронних функціональних модулів для вагового способу формування дози. Донедавна цей спосіб дозування для рідкої продукції майже не застосовувався через відсутність відповідних приводів, датчиків механізованих систем керуван-ня, а також обґрунтування режимів роботи системи живлення продукції та системи зважування. У статті наведено розроблену структуру адаптронного функціонального модуля дозування рідкої продукції ваговим способом. Проаналізовано етапи на-повнення тари рідкою продукцією та врахування динамічної складової зважу-вання. Оптимізувати процес формування дози за часом і точністю дозування можна шляхом раціонального підбору геометричної форми клапана насадки та раціонального закону його руху відносно каналу насадки. Виконано теоретичний аналіз руху продукції по каналу насадки при застосуванні чотирьох широко ви-користовуваних геометричних форм клапана (конічної; сферичної із сідлом, що не повторює форму клапана; сферичної із сідлом, що повторює форму клапана; циліндричної). На прикладі фасування молока в пляшку місткістю 1 л одержано графічні залежності, що відображають ефективність регулювання потоком продукції. Встановлено, що клапани конічної форми забезпечують найбільший хід клапана при однакових витратних характеристиках, а сферичної із сідлом, що повторює форму клапана, найменший хід. Аналіз цих результатів надає мо-жливість припустити, що найбільш оптимальною геометричною формою є ко-нічно-сферична, або подібна до краплі. Modern automatic machines must be characterized not only by high performance but also by high functional accu-racy. For automatic packaging machines that pack products into consumer packaging, this functional accuracy is the ac-curacy of dose formation. At the current stage of designing packaging machines (availability of functional modules, mic-rodrives, microsensors, computer control technologies, etc.), it is appropriate to create adaptive functional modules for the weight-based dosing method. This method of dosing for liqu-id products was almost never used due to the lack of appro-priate drives, sensors of mechanized control systems, as well as justification of the operating modes of the product power supply system and the weighing system. The developed struc-ture of an adaptronic functional module for dosing liquid products in a weighted manner is presented in the article. The stages of filling containers with liquid products were analyzed taking into account the dynamic component of weighing. The process of dose formation in terms of time and dosing accu-racy can be optimized by rational selection of the geometric shape of the nozzle valve and the rational law of its movement relative to the nozzle channel. A theoretical analysis of the product movement through the nozzle channel using four commonly used geometric shapes of the valve (conical; sphe-rical with a seat that does not follow the shape of the valve; spherical with a seat that follows the shape of the valve; cy-lindrical) is performed. On the example of packaging milk in a 1-litre bottle, graphical dependencies were obtained that ref-lect the efficiency of product flow control. It was found that conical valves provide the largest valve stroke with the same flow characteristics, and spherical valves with a seat that follows the shape of the valve provide the smallest stroke. The analysis of these results suggests that the most optimal geometric shape is conical-spherical or drop-shaped.Документ Методологія квантифікаційного підходу до вибору оптимальних структур адаптронних функціональних модулів пакувальних машин(2023) Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила ОлександрівнаСучасні зразки пакувального обладнання — це складні технічні системи, що побудовані на агрегатно-модульному принципі. Такі інтегральні технічні комплекси формуються з адаптронних функціональних модулів, кожен з яких є як функціонально, так і конструктивно самостійним виробом з високою кількістю синергетично зв’язаних між собою характеристик і параметрів. У статті наведена методологія вибору оптимальної структури пакувальної машини на основі теорії функціонально-вартісного аналізу. За результатами експертних оцінок визначається інтегральний параметр, тобто пріоритет. Modern samples of packaging equipment are complex technical systems built on the aggregate-module principle. Such integral technical complexes are formed from adaptronic functional modules, each of which is both functionally and constructiv ely an independent product with a high number of synergistically interconnected characteristics and parameters. The aggre gate-module design principle involves the creation of clusters of adaptronic functional modules of various functional purposes. The selection of the functional module from the cluster is based on the output data of the packaging machine and compliance with the quality parameters of their functioning. The article presents the methodology for choosing the optimal structure of the packaging machine bas ed on the technology of functional-cost analysis. Based on the results of expert evaluations, an integral parameter, i. e. priority, is determined. The selection of the optimal structure of the adaptronic functional module was made on the basis of criterion analysis. The criterion analysis method takes into account the functional features of the functional module. On the basis of comparisons of the given coefficient of perfection, the optimal structure of the adaptronic functional module is chosen. The implementation of the developed methodology was tested at the stage of designing machines for packing light-flowing loose products into consumer containers. The performed studies made it possible to substantiate the methodology of the quantification approach to the selection of optimal structures of both the packaging machine as a whole and individual adaptive functional modules. It is appropriate to select the optimal structure of the packaging machine by the methods of functional and cost analysis. Comparing the priority values makes it possible to s elect the optimal option from the cluster. It is appropriate to select the optimal structures of adaptive functional modules using the methods of criterion analysis, which takes into account the features of the module's functioning.Документ Логістичні аспекти організації пакувального виробництва(2012) Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Валіулін, Геннадій РаіфовичАвторы рассмотрели особенности анализа оптимальной организации упаковочного производства согласно логистическому построению. Они привели примеры формирования различных технологических циклов с наиболее употребляемыми способами размещения изделий. The authors examined the special of the analysis of optimal organization packaging production according to the logistics construction. They gave examples of the formation of different technological cycles with the most used methods of placing products.Документ Аналіз компонування і методологія синтезу пакувального обладнання(2013) Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила ОлександрівнаАктуальними проблемами сучасного пакувального машинобудування є: комплексна автоматизація технологічного процесу, упровадження гнучких технологій з можливістю швидкого переналагоджування обладнання на виготовлення високоякісних виробів різних форм і розмірів, забезпечення високої продуктивності за мінімальних енерго- і металовитрат, компонування універсальних пакувальних ліній (all inclusive) від одного виробника. Передумовою розвитку пакувального обладнання є аналіз і синтез існуючих конструкцій машин та ліній, виділення переваг і недоліків окремих функціональних модулів. Одним з напрямків вирішення проблеми створення нового покоління пакувального обладнання є залучення принципу модульного проектування, відповідно до якого будь-яка частина системи синтезується з окремих елементів (модулів). Модульне проектування обладнання узгоджується з еволюційним підходом і надає виробнику обладнання можливість проектувати складні технічні системи з послідовними і паралельними, плоскими і просторовими внутрішньомашинними транспортними системами. Сукупність функціонально зв’язаних між собою модулів утворює модульну структуру машини. Prerequisite for the development of packaging equipment is the analysis and synthesis designs and lines of existing machine, the definition of the strengths and weaknesses of individual functional modules. This article are analyzed the ways to improve the efficiency of packaging equipment and the direction of its development on the basis composition and synthesis of intra-machine communication and packaging lines.Документ Деякі підходи до мінімізації енерговитрат у підіймально-опускному пристрої пакетоформувальної машини(2014) Гавва, Олександр Миколайович; Кохан, Олена Олександрівна; Кривопляс-Володіна, Людмила ОлександрівнаВ статті приведені результати досліджень раціональних параметрів підіймально-опускного пристрою пакетоформувальної машини за критерієм мінімізації витрат енергії на операцію формування транспортного пакета. Сформульовано показник якості та аналітично виражена задача оптимального керування, що зводиться до двох точкової граничної задачі і дає можливість визначити оптимальні параметри збудження та руху робочих органів пристрою. Функція керування забезпечує потрібне задане позиціонування робочого органу пристрою під час виконання технологічної операції. To the article the results of research of rational parameters of lifting-movable device are driven machine for a packet, on the basis of criterion of minimization on the expense of energy on the operation of transport packet assembly. The index of quality is reasonable and the task of optimal management, that over is brought to the twoborder task and gives an opportunity to find the optimal parameters of excitation and motion of working organs of device, is analytically described. A management function provides the necessary positioning of working organ of device during execution of technological operation.Документ Вплив інерційних і геометричних параметрів вакумних захоплювальних пристроїв на допустиме зусилля утримання тарно-штучних вантажів(2020) Якимчук, Микола Володимирович; Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Токарчук, Сергій Володимирович; Якимчук, Владислав МиколайовичУ конструкціях сучасних вакуумних захоплювальних пристроїв спостерігаються революційні зміни. Ці зміни пов ’язані з появою нових конструктивних матеріалів з покращеними фізико-механічними характеристиками і технологій створення складних конструкцій шляхом використання ЗД-принтерів. Потреба створення нових конструкцій вакуумних захоплювальних пристроїв з розширеними функціональними можливостями є наразі дуже актуальною. У статті розглянуто можливість використання вакуумних захоплювальних пристроїв для виконання технологічних операцій в обладнанні для переміщення тарно-штучних вантажів. Розроблено математичну модель для визначення зусилля утримання тарно-штучних вантажів і величини вакууму в таких пристроях з урахуванням додаткових динамічних навантажень і фізико-механічних властивостей пакувальних одиниць, що надає можливість забезпечити надійне їх утримання. Проведено порівняльний аналіз зусиль утримання стандартних і гофроприсмоктувачів. За результатами аналітичних дослідження встановлено, що зміна напрямку вектора сили інерції збільшує зусилля утримання тарно-штучного вантажу в 1,5 раза при однакових показниках кінематичних і динамічних навантаженнях. Використання гофроприсмоктувачів надає додаткові технічні можливості для захоплення тарно-штучних вантажів зі складною конфігурацією твірних поверхонь і є додатковим джерелом коливальних процесів, які суттєво зменшують зусилля утримання упаковок до 40% порівняно зі стандартними присмоктувачами при однакових показниках величини вакууму, кінематичних і динамічних навантаженнях. Визначено, що зміщення осі присмоктувача відносно центру тяжіння тарноштучного вантажу в межах розмірів ядра перерізу контакту призводить до суттєвого збільшення величини вакууму в присмоктувачі на 30%, а зміна кута дії сили інерції — на 40%. Отримані результати можуть бути використані для розробки нових конструкцій вакуумних захоплювальних пристроїв. Revolutionary changes are observed in the designs of modern vacuum capturing devices. These changes are related due to the emergence of new structural materials with improved physical and mechanical properties and technologies for creating complex structures through the usage of 3D printers. The need to create new designs of vacuum capturing devices with advanced functionality is currently very relevant. In the article the authors considered the possibility of using vacuum capturing devices to perform technological operations in the equipment for moving containerized artificial cargo. A mathematical model has been developed to determine the holding force of containerized artificial cargo and the amount of vacuum in such devices, taking into account additional dynamic loads and physical and mechanical properties of packaging units, which made it possible to ensure their reliable retention. A comparative analysis of the retention efforts of standard and corrugated suction cups has been conducted. According to the results of analytical studies, it was established that the change in the direction of the inertial force vector increased the retention forces of the containerized artificial cargo by 1.5 times at the same indicators of kinematic and dynamic loads. The usage of corrugated suction cups provided additional technical capabilities for capturing containerized artificial cargo with a complex configuration of forming surfaces, but was also an additional source of oscillating processes that significantly reduced the retention force of packages up to 40% compared to standard suction cups at the same vacuum values, kinematic and dynamic loads. It was determined that shifting the axis of the suction cup relative to the center of gravity of the containerized artificial cargo within the core size of the contact cross section led to the significant increase in vacuum in the suction cup by 30% and change the angle of inertia by 40%. The obtained results can be used to develop new designs of vacuum capturing devices.Документ Моделювання операції орієнтування тарних вантажів на гравітаційних спусках(2016) Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Лук'яненко, Максим СергійовичДля раціонального розташування технологічного обладнання на підприємствах харчової промисловості транспортні системи для тарних вантажів розташовують здебільшого на другому рівні виробничої ділянки. Енергоефективним засобом переміщення тарних вантажів із другого рівня на перший, де розташовується обладнання для збільшення вантажних одиниць, є гравітаційні спуски. Конструктивне виконання їх найрізноманітніше – суцільна прямолінійна або криволінійна площини та їх комбінація, роликові та кулькові доріжки тощо. Під час формування збільшених вантажних одиниць для забезпечення їх динамічної стійкості шар вантажів формують із перев’язкою стиків. Формування такої структури шару потребує змінювати попередню орієнтацію вантажів (розвертання на 90° та зміщення відносно осі попереднього руху вантажу). Здебільшого ці операції виконуються окремим функціональним модулем пакетоформуючої машини [1]. З метою ресурсо- та енергозбереження доцільним є виконання операцій орієнтування тарних вантажів на гравітаційних спусках. На сьогодні розроблено методику дослідження орієнтування тарних вантажів на рухомих поверхнях транспортних систем та їх рух по різних видах гравітаційних спусків [2]. У відомих наукових працях відсутня інформація про складний плоский рух на гравітаційних спусках. Orientation operations of tare cargoes outside the package forming machine at the transport systems is advisable to carry out with the aim of resource and energysaving. This is especially important if we have the gravitational slopes. The article presents the results of theoretical research, on the basis of which it are determined the analytical dependences for determining the time of the orientation operations, kinematic and power parameters of the load movement, the geometric parameters of the gravitational slopes, the working bodies of the orientation and location relative to their rational gravitational plane.Документ Вакуумні захоплювальні пристрої в пакувальних машинах (деякі особливості застосування)(2016) Якимчук, Микола Володимирович; Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила ОлександрівнаЗахоплювальні пристрої призначені для захоплювання та утримування в певному положенні упаковки під час її переміщення за допомогою різного виду захоплювальних елементів. Сьогодення пакувальної індустрії характеризується розробкою та використанням великої номенклатури упаковок, що мають різну форму, розміри, масу, фізичні та механічні характеристики матеріалів, з яких вони виготовлені. Тому конструкція кожного захоплювального пристрою характеризується видом контакту його робочих органів із відповідними елементами упаковки. Захоплювальні пристрої, що застосовуються в пакувальному обладнанні, можна поділити на певні групи. Кожна група вирізняється способом утримання упаковки: механічним, вакуумним, пневматичним, магнітним та комбінованим. Вимоги до захоплювальних пристроїв умовно можна поділити на дві групи: загальні та спеціальні [2]. До загальних вимог відносять надійність захоплювання та утримання упаковки, неможливість пошкодження її товарного виду чи часткового руйнування. Спеціальні вимоги пов’язані з особливістю технологічного процесу пакування. У разі, якщо упаковка має різні форму та масу, то для її переміщення застосовують універсальні захоплювальні пристрої або захоплювальні пристрої, що мають змінні робочі органи. The article provides an analysis of the effective use of the vacuum gripper. Recommendations on the use of different materials for the manufacture of the gripping elements are formulated. The effect of the center of mass of packaging offset from the geometric center of the gripper is analytically studied. Analytical relationships to ensure reliable and efficient retention package gripper are recommended.Документ Синтез просторових потоково-транспортних систем ліній пакування харчових продуктів(2016) Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Деренівська, Анастасія Василівна; Якимчук, Микола Володимирович; Токарчук, Сергій ВолодимировичНа базі потоково-просторових технологічних систем можуть широко вирішуватися питання комплексної автоматизації виробничих процесів виготовлення та упаковування різних виробів і виконання прогресивних технологічних процесів. Сучасний розвиток науково-технічного процесу є підгрунтям для нових тенденцій композиції та принципів створення техніки і технологічних систем. Створюються технічні системи з гнучкими автоматизованими комплексами, постійно удосконалюються і створюються функціональні технологічні модулі з якісно новими властивостями і можливостями. Однак, до дійсного часу ще не вивчені питання створення і функціонування автоматичних технологічних комплексних систем безперервної дії для пакувальнихпроцесів. Не виконано аналіз загальних структурно-функціональних параметрів автоматичних технологічнихсистем безперервної дії для пакувальних процесів зі складною просторовою структурою технологічнихелементів. Відсутні загальні принципи компоновки і проектування технологічних систем зі складноюпросторовою структурою і кінематикою функціонування технологічних елементів. Виходячи з викладеного вище, розробка методів проектування автоматичних технологічних систем безперервної дії для пакувальнихпроцесів єактуальною науковою задачею, і направлена на комплексне рішення задач по створенню автоматичнихтехнологічних систем безперервної дії для пакувальних ліній. У роботі розглянуто особливості компонування і проектування потоково-транспорних ліній (ПТЛ) пакувальних операцій, а також запропоновано на останньому етапі схемного розгляду технологічної системи використовувати принципово-структурні моделі. Тому в роботі виконано аналіз і синтез принципово-структурних моделей і розроблена загальна модель побудови ПТЛ. On the basis of flow-spatial technological systems can greatly decide the question of complex automation of production processes of manufacturing and packaging to various products and implementation of advanced technologicalprocesses. Modern development of scientific and technological process is the basis for the new trends of compositionand principles of creation equipment and process systems. Created technical systems with a flexible automated complexes, are constantly being improved and created functional process modules with qualitatively new properties andpossibilities. However, to date has not explored the issues of establishment and functioning of the automated complex manufacturing systems, continuous packaging processes. Not the analysis of General structural and functional parameters ofautomatic technological systems, continuous packaging processes with complex spatial structure of technological elements. There are no common principles of layout and design of technological systems with complex spatial structureand kinematics of the technological elements. Based on the above, development of methods of designing automatic assembly technological systems ofcontinuousaction for the Assembly processes is an important scientific problem, and is aimed at complex solution of tasks on creation of automated technological systems, continuous packaging lines. The paper discusses the features of layout and design with precisely-transport lines (PTL) packaging operations, aswell as proposed at the last step of scheme consideration the technological system to use a fundamentally-structuralmodel. Therefore, the analysis and synthesis of fundamentally-structural model and developed a General model of construction of PTL.