Статті
Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372
Переглянути
38 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 Інноваційні запірно-регулювальні пристрої в технологічних потоках виробництва цукру(2023) Мирончук, Валерій Григорович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Гера, Володимир Миколайович; Володін, Сергій ОлексійовичЕфективність цукрового виробництва значною мірою залежить від надій- ності роботи запірно-регулювальних пристроїв (ЗРП) у системі технологічних трубопроводів, що об’єднує обладнання в єдину апаратурно-технологічну схему, яка працює в безперервному режимі. У статті наведено результати експериментальних досліджень, спрямованих на вирішення актуального науково-технічного завдання щодо ефективності роботи та регулювання технологічними потоками в трубопроводах цукрового виробництва шляхом удосконалення конструкційних та експлуатаційних харак- теристик ЗРП. На основі аналізу сучасного стану проблеми визначено, що під- вищення надійності роботи ЗРП можна досягти шляхом створення матема- тичних і фізичних моделей, які визначають раціональне поєднання вихідних кон- структивних параметрів з нормами герметичності, міцності та ресурсу при забезпеченні заданого технологічного регламенту. Дослідженнями роботи міжфланцевої дискової заслінки DN40, оснащеної пневматичним приладом керування, методом чисельного моделювання, розрахо- вані поточні значення експлуатаційних характеристик виконавчих елементів ЗРП з урахуванням пропускної спроможності та герметичності замикання при величині кута повороту дискової міжфланцевої заслінки на 30°, 60°, 90°. Ці ре- зультати дали змогу визначити режим раціональної експлуатації дискової за- слінки з плавними змінами витратних характеристик, що усуває імпульсні віб- рації (гідравлічні удари). Вирішено завдання корекції регулювання температури пари в стабілізаційно- му контурі РОУ шляхом дозованої подачі води за допомогою кульових кранів з V- подібним вирізом та електропневматичним позиційним приводом. Середнє зна- чення температури склало 132,9 °С при заданому значенні температури 132 °С. Результати виконаних досліджень реалізовані на Яреськівському та Лино- вицькому цукрових заводах. The efficiency of sugar production largely depends on the reliability of the shut-off and control devices (SCDs) in the system of technological pipelines connecting the equipment into a single hardware and technological scheme operating in a continuous mode. The results of experimental studies aimed at solving the urgent scientific and technical problem of efficiency and re- gulation of technological flows in sugar production pipelines by improving the structural and operational characteristics of the SCDs are presented in the article. Based on the analysis of the actual state of the problem, it was determined that improving the reliability of the SCDs operation can be achieved by creating mathematical and phy- sical models that determine the rational combination of initial design parameters with the standards of leakage, robustness, and service life while ensuring a given technological regula- tion. By studying the operation of a DN40 interflange disc valve equipped with a pneumatic control device, the present values of the performance characteristics of the actuating SCDs' elements were calculated by the numerical modeling method, taking into account the flow capacity and closure leak tightness at the angle rotation value of the disc interflan- ge valve by 30°, 60°, 90°. These results made it possible to determine the mode of rational use of the disc valve with smooth changes in flow characteristics, which eliminated impulse vibrations (hydraulic shocks). The problem of correcting the steam temperature control in the stabilizing circuit of the reduction and cooling device was solved by means of dosed water supply using ball valves with a V-shaped cutout and an electro-pneumatic positioning drive. The average temperature was 132.9 °C with a set temperature of 132 °C. The results of the research were implemented at the Yareskiv and Lynovytskyi sugar plants.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 Дослідження впливу конструкцій захоплювальних пристроїв на динаміку роботи лінійних двигунів у мехатронних модулях переміщення упаковок(2020) Якимчук, Микола Володимирович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Мироненко, Світлана Михайлівна; Якимчук, Владислав МиколайовичУ статті розглядається можливість використання слідкувальних електричних приводів лінійного переміщення в пакувальному обладнанні для виконання операцій лінійних переміщень упаковок з використанням різних конструкцій захоплювальних пристроїв. Встановлено, що основним фактором відхилення роботи системи керування мехатронним модулем з лінійним електродвигуном від номінального режиму роботи є пружні коливання захоплювальних пристроїв, які є причиною додаткових збурень. За результатами досліджень можливих способів протидії впливу пружних коливань на роботу мехатронного модуля з лінійним електродвигуном запропоновано встановлення додаткових елементів компенсації в конструкції захоплювальних пристроїв. Отримані результати доцільно використовувати для синтезу мехатронних модулів переміщення упаковок з використанням різних конструкцій захоплювальних пристроїв. The article considers the possibility of using electric tracers of linear motion in packing equipment to perform operations of displacements of packages using different designs of gripping devices. It is established that the main factor of output of the control system of the mechatronic module with a linear motor from a steady mode of operation is the elastic vibrations of gripping devices with packaged food products, which together form additional perturbations. The obtained experimental harmonic graphs showed that the value of maximum acceleration is a component of the characteristics of inertial and driving forces and significantly affect the quality of implementation of a given law of motion. It has been investigated that the control system operates without fail when the amplitude of the first harmonic is greater than the amplitude of all others, that is, when the driving force is greater than the inertia force. As soon as the amplitude of any of the other harmonics becomes greater than the amplitude of the first, that is, the inertial component increases, the control system begins to respond to such perturbation. An attempt is made to control the “model-observerˮ to compensate for the action of inertia, which leads to the appearance of additional self-oscillations. As a result of the imposition of external oscillations on the internal oscillations, they accumulate and become non-attenuating. According to the results of experimental studies, a mathematical and statistical model of determining the time of the process of raising and lowering the structural elements of group packing by a mechatronic module with a linear motor was obtained. According to the results of studies of possible ways of counteracting the influence of elastic vibrations on the operation of a mechatronic module with a linear motor, it is proposed to limit their influence by establishing additional elements of compensation in the design of gripping devices. The results obtained can be used to design mechatronic modules for moving packages using different designs of gripping devices.Документ Оптимізація компоновки пакувальних технологічних ліній(2016) Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Токарчук, Сергій Володимирович; Валіулін, Геннадій РаіфовичСтаття присвячена вирішенню важливої проблеми щодо компонування автоматизованих пакувальних технологічних ліній. Проектування та компонування пакувальних технологічних ліній є найбільш складним і визначальним етапом забезпечення їх ефективності. Авторами розглянуто основні аспекти та переваги використання математичного моделювання при проектуванні пакувальних технологічних ліній. Article is devoted to the solution of an important problem concerning configuration of the automated packaging processing lines. Configuration optimization — an important factor of the solution of tasks power — and resource-saving, the mistakes made at this design stage lead to difficult consequences as from the point of view of excessive costs of energy, materials and products, and from the point of view of losses of appliances. Authors have considered the main aspects and benefits of use of mathematical modeling when designing packaging processing lines. The algorithm of optimization is presented in the form of four-level hierarchical structure. The task of modeling and designing of the formalized volume and spatial technological system is solved.Документ Експериментальні дослідження явища статичного гідравлічного гістерезиса в дозувальному мехатронному модулі(2021) Токарчук, Сергій Володимирович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Валіулін, Геннадій РаіфовичЗавдання вдосконалення та розвитку машин та їх елементів є актуальним на будь-якому етапі їх життєвого циклу. У статті представлено дослідження параметрів роботи функціонального мехатронного модуля дозування в’язкої продукції, роботу якого засновано на основі ерліфтного обʼємного способу формування дози та використання електропневматичної системи автоматичного керування. Запропоноване виконання функціонального мехатронного модуля може застосовуватись для широкого асортименту в’язких харчових продуктів із забезпеченням високих показників якості процесу дозування. The task of improving and developing machines and their elements are relevant at any stage of their life cycle. Along with ensuring the value of the specified productivity, one of the main tasks that they are trying to solve when synthesizing the structural and structural schemes of machines is to minimize the costs of their production and operation. The cost of the equipment is proportional to its metal consumption and energy supply. In addition, taking into account the realities of today and the constant increase in the cost of energy carriers, one of the main components of operating costs is the consumption of electricity by equipment. The paper presents a study of the operating parameters of the functional mechatronics module for dosing viscous products. The operation of the module is based on the erlift volumetric method of dosing and the use of an electro-pneumatic automatic control system. This involves connecting a control device (multi-channel proportional pressure regulator ER Camozzi) to the object and introducing it into the feedback system. The task of the regulator is to control the actuator so that the inconsistency signal is reduced to zero in the presence of disturbances. A laboratory plant was developed and constructed to carry out a set of experimental studies. Based on the obtained results of experimental studies, characteristics of the process of processing a viscous food product in the proposed FMM system are obtained. Repeat ability was maintained when the dosage time interval was changed. This indicates that it is possible to dosing the same volume of product over a predetermined processing time.Proposed design of functional mechatronics module in comparison with “classicalˮ scheme of piston volume dosage has several advantages. The product jet supply is implemented for a wide rangeof viscous food products with ensuring high quality indicators of the dosing process and ease of installation and operation. Also,there is a decrease in material consumption and power consumptiondue to the absence of a pneumatic drive system and shutoff valves.