Обґрунтування параметрів живильника клапанного типу адаптронного модуля дозування рідкої продукції

Abstract

Для машин-автоматів, що виконують функцію пакування продукції у споживчу тару, важливим критерієм конкурентоспроможності є точність формування дози. На сьогодні існують різні шляхи підвищення точності дозування продукції. Однак, як показує практичний досвід, за наявності сучасних комп’ютерних технологій керування технологічними процесами, технічних засобів, найкращих результатів можна досягти, застосувавши метод зважування продукції. Для продукції, що характеризується як суцільне середовище, характерним є процес динамічного зважування. Під час динамічного зважування важливо забезпечити потрібний закон зміни пропускної здатності живильника. В адаптронних модулях дозування рідкої продукції зміна потоку здійснюється за допомогою клапанів, переміщення яких забезпечується сервоприводами. Метою дослідження є обґрунтування геометричних і гідродинамічних параметрів живильника адаптронного модуля дозування з клапанним елементом розподілення потоку рідкої продукції. У статті наведено методику визначення раціональних значень геометричних і гідродинамічних параметрів живильника адаптронного модуля дозування рідкої продукції у споживчу тару. Геометричні параметри клапана визначалися з урахуванням закону неперервності потоку рідкої продукції як в мірній ємкості, так і в насадці живильника. За результатами імітаційного моделювання встановлено, що раціональними значеннями геометричних параметрів конусних клапанів є кут при основі конуса β=60° та базова довжина сідла насадки l0=15 мм. Ці значення забезпечують мінімальні геометричні параметри живильника, ламінарний режим руху рідини та реалізацію заданого закону зміни пропускної здатності живильника. Результати імітаційного моделювання руху рідини в міжклапанному каналі надали можливість рекомендувати використовувати зрізаний конусно-сферичний клапан і насадку з подовженими стінками, розташованими під кутом β до основи конуса.An important criterion for competitiveness for automatic machines that pack products into consumer containers is the accuracy of dosing. Today, there are various ways to improve the accuracy of product dosing. However, practical experience shows that, given the availability of modern computerized process control technologies and technical means, the best results can be achieved by applying the product weighing method. For products characterized as a continuous medium, the process of dynamic weighing is typical. During dynamic weighing, it is important to ensure the required law of change in the feeder capacity. In adaptive modules for dosing liquid products, the flow is changed by means of valves, the movement of which is provided by servos. The aim of the study is to substantiate the geometric and hydrodynamic parameters of the feeder of an adaptive dosing module with a valve element for distributing the flow of liquid products. The article presents a methodology for determining the rational values of the geometric and hydrodynamic parameters of the feeder of the adaptive dosing module for liquid products in consumer containers. The geometric parameters of the valve were determined taking into account the law of continuity of the flow of liquid products both in the measuring container and in the feeder nozzle. According to the results of simulation modeling, it was found that the rational values of the geometric parameters of cone valves are the angle at the base of the cone β=60° and the basic length of the nozzle seat l0=15 mm. These values provide the minimum geometric parameters of the feeder, the laminar mode of fluid movement, and the realization of the specified law of change in the feeder capacity. The results of the simulation modeling of fluid flow in the interval channel made it possible to recommend the use of a cut-off cone-spherical valve and a nozzle with elongated walls located at an angle β to the base of the cone.