Мехатронные автоматизированные системы управления дозированием и фасовкой сыпучих компонентов

ОГЛАВЛЕНИЕ 1
ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ПОСВЯЩЕННОЙ СИСТЕМАМ ДОЗИРОВАНИЯ И ФАСОВАНИЯ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ 6
1.1. Анализ работ, посвященных системам дозирования и фасования сыпучих продуктов 6
1.1 Анализ схем современных фасовочно-упаковочных автоматов для фасования малыми дозами. 7
1.2 Системы дозирования и фасования сыпучих продуктов 13
1.3 Устройства разматывания рулонов и протягивания упаковочных материалов 18
1.4 Системы приводов в фасовочно-упаковочных автоматах 20
1.5 Постановка задач исследования 20
2 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ МАЛЫМИ ДОЗАМИ 22
2.1 Мехатронная система дозирования сыпучих продуктов 23
2.2 Исследование производительности мехатронных дозаторов без холостых ходов 36
2.3 Тестовые испытания разработанных дозаторов 38
3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАТРОННОГО ДОЗАТОРА СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ МАЛЫХ ФОРМ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ 44
3.1 Разработка и исследование характеристик мехатронного дозатора 44
3.2 Исследование расчетной производительности дозатора 49
3.3 Тестовые испытания экспериментального образца дозатора для малых предприятий 59
4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА РАЗМАТЫВАНИЯ, СКЛАДЫВАНИЯ И ПРОТЯГИВАНИЯ УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА 64
4.1 Исследование характеристик рулона с упаковочным материалом 65
4.2 Устройство для разматывания и протягивания рулонного материала 68
4.3 Разработка и исследование устройства складывания упаковочного материала 74
5 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПРИВОДОВ АВТОМАТОВ ДОЗИРОВАНИЯ И ФАСОВАНИИ 80
5.1 Мехатронные пружинные приводы с рекуперацией энергии в системах дозирования 81
5.2 Исследование и разработка привода протягивания упаковочного материала 92
5.3 Разработка привода одновременного протягивания упаковочного материала и движения плунжера 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 112

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность данной работы определяется необходимостью комплексного повышения эффективности фасовочно-упаковочных автоматов за счет увеличения производительности, сокращения затрат энергии, уменьшения их габаритов и одновременного обеспечения требуемой точности дозирования. В современных условиях важной задачей становится полноценная автоматизация производственных процессов с применением мехатронных принципов проектирования, позволяющих оптимизировать цикл дозирования, контролировать и регулировать ключевые параметры, снижать энергопотребление и осуществлять непрерывный мониторинг процесса дозирования, а также минимизировать санитарно-гигиенические и террористические риски и влияние человеческого фактора на оборудование и свойства продукта. Несмотря на то, что проблемами совершенствования технологий дозирования, фасования и упаковки сыпучих материалов занимались многие исследователи, в научной литературе отсутствует системный подход к анализу и проектированию фасовочно-упаковочных автоматов данного типа. На рынке таких устройств выбор невелик: в основном предлагается китайское оборудование, не всегда отвечающее современным требованиям надежности; особенно остро стоит вопрос с точным фасованием малыми дозами, что наиболее актуально для предприятий фармацевтической и пищевой промышленности, при практически полном отсутствии отечественных разработок. Кроме того, в настоящих условиях на рынке не представлено достаточного числа фасовочно-упаковочных автоматов, ориентированных на нужды малых предприятий.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ПОСВЯЩЕННОЙ СИСТЕМАМ ДОЗИРОВАНИЯ И ФАСОВАНИЯ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ
1.1. Анализ работ, посвященных системам дозирования и фасования сыпучих продуктов
Первые исследования в области дозирования сыпучих материалов относятся к началу ХХ века.
Работа [26] посвящена описанию и исследованию процесса дозирования в зависимости от физико-механических свойств сыпучего материала, учитывая степень подвижности частиц в процессе дозирования, что непосредственно влияет на выбор необходимых дозирующих и вспомогательных устройств.
Многие авторы [25 – 27] посвятили свои работы проблемам истечения сыпучих материалов из емкостей при различных конфигурациях выпускных отверстий.
Для повышения активности работающих бункеров и стабилизации процесса истечения внутри бункера проводились экспериментальные исследования с применением неподвижных конструктивных элементов различной формы [5].
В работе [5] изложено теоретическое обоснование и практический расчет рациональных параметров бункеров. Вопросам автоматизации процесса дозирования посвящены следующие работы [3, 15, 38]. Исследование характеристик технологического процесса дозирования [1, 13, 16, 18], обеспечение допускаемой погрешности дозирования [10, 19, 20] выполнено в работе [39].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аксенова Т. И. Технология упаковочного производства: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Т. И. Аксенова, В. В. Ананьев, Н. М Дворецкая, Т. В. Иванова, Е. Г. Любешкина, Э. Г. Розанцева.–М.:Колос, 2002.– 184 с.
2. Бабин А. И. Элементы и устройства пневмогидроавтоматики: учебное пособие / А. И. Бабин, С. П. Санников. – М: Екатеринбург, 2002. – 144 с.
3. Баранов В. В. Исследование систем управления / В. В. Баранов, А. В. Зайцев, С. Н. Соколов. – М.: Альпина Паблишер, 2012. – 216 с.
4. Белогур В. П. Разработка и исследование мехатронных пружинных приводов с рекуперацией энергии для штанговых глубинных насосов / В. П. Белогур, В. Л. Жавнер, М. В. Жавнер, Ч. Вэнь // Современное машиностроение. Наука и образование. – 2020. – № 9. – С. 312–332.
5. Вилсон Д. Рулонная офсетная печатная машина: механизмы, эксплуатация, обслуживание / Д. Вилсон; пер. с англ.; под ред. В. Н. Румянцева. – М.: ПРИНТ- МЕДИА центр, 2007. – 418 с.
6. ГОСТ 8.579-2002. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте - М.: Межгосударственный стандарт, 2002. – 11 с.
7. Государственная Фармакопея Российской Федерации – 12 изд., ч.2. М.: Изд- во «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», 2008. – 704 с.
8. Давиденко П. Н. Исследование и разработка методов проектирования информационных систем на основе дозаторов дискретного действия: д. к. т.: 05.13.05: защищена 23.06.2005 / П. Н. Давиденко. – М.: Таганрог, 2005. – 156 с.
9. Дегтярев В. Н. Технологическое оборудование пищевых производств / В. Н. Дегтярев. – М.: Петропавловск-Камчатский, Камчат ГТУ, 2004. – 132 с.
10. Драгилев А. И., Дроздов B. C. Технологическое оборудование предприятий перерабатывающих отраслей АПК / А. И. Драгилев, B. C. Дроздов. – М.: Колос, 2001. – 352 с.

Весь текст будет доступен после покупки