Розробка конструкції та аналіз орієнтуючого пристрою роликового транспортера
Автор: Потапенко Олексій-Семен Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Роботомеханічні системи та комплекси
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: В магістерській кваліфікаційній роботі розглядається розробка конструкції орієнтуючого пристрою роликового транспортера, призначеного для автоматизованого сортування вантажу відповідно до його габаритних розмірів, а також проведено аналіз окремих вузлів орієнтуючого транспортера. Встановлено напрямки його можливого удосконалення та оптимізації роботи. Актуальність роботи. Впровадження транспортерів із поворотними орієнтуючими модулями є важливим етапом модернізації логістичних центрів, оскільки дозволяє підвищити швидкість обробки, точність сортування та зменшити участь людини у транспортних операціях. Підвищення продуктивності досягається завдяки можливості роботи транспортної системи в безперервному режимі з керованими циклами активації поворотного модуля, що забезпечує обертання вантажів лише у потрібних зонах маршрутизації. Такий підхід дозволяє мінімізувати час циклу орієнтації посилки, оптимізувати кінематику руху та виключити простої, характерні для ручних операцій переорієнтації. Пришвидшення процесу орієнтації забезпечується завдяки стабільному, прогнозованому обертанню поворотних модулів і позиціонуванню, що значно зменшує ризик пошкодження, зміщення або неправильного спрямування. Висока повторюваність циклів виключає людський фактор та сприяє гарантованому дотриманню розрахованих режимів обертання і стабільності характеристик приводу.Система автоматизації також підвищує безпеку на підприємстві – відсутність роботизованої руки усуває небезпечні зони динамічного переміщення. Покращення умов праці відбувається через зменшення ручного позиціювання вантажів і зниження фізичного навантаження на персонал. Автоматизовані логістичні модулі такого типу підвищують конкурентоспроможність складських та сортувальних комплексів, дозволяючи швидко адаптувати маршрутні сценарії, масштабувати систему під зміну номенклатури вантажів та забезпечувати вищу швидкість обробки при нижчих операційних витратах. Мета роботи полягає у реалізації конструктивно-технологічного рішення автоматизації процесу орієнтації та повороту вантажу на базі роликового транспортера, та удосконалення його конструкції шляхом дослідження навантаження на окремі вузли. Для досягнення поставленої мети визначено такі завдання: - розробити кінематичну та конструктивну схему поворотного модуля, виконати кінематичні обрахунки модуля; - вибрати та розробити допоміжне обладнання (транспортери, двигуни тощо) - провести аналіз напружено-деформованого стану елементів орієнтуючого транспортера з метою оптимізації їх форми та розміру. - провести техніко-економічне обгрунтування доцільності використання орієнтуючого транспортера для сортування вантажів у порівнянні з альтернативними варіантами: роботизованою системою сортування на базі маніпулятора та виконанням цієї функції працівником вручну. Об’єкт дослідження – напружено деформований стан окремих вузлів поворотного модуля. Предмет дослідження – поворотний механізм роликового транспортера. У першому розділі проведено аналіз типових транспортерів, що використовуються у промисловості, та їх поворотних модулів. Наведено різнівиди транспортерів, їх сфери застосування та переваги. Проаналізовані різні лінії розділення потоків, та способи їх автоматизації. У другому розділі описано принцип роботи автоматизованої дільниці сортування, а також конструктивні особливості роботи поворотного модуля. Також проведено аналіз основних вузлів механічної частини. Окрему увагу приділено вибору кінематичних параметрів механізмів. У третьому розділі проведено аналіз напружено-деформованого стану роликів проміжного транспортера та валів і боковин орієнтуючого транспортера. Розрахунки та моделювання показали допустимі напруження та переміщення деталей під робочим навантаженням. Оптимізація геометрії валів і боковин дозволила зменшити масу конструкції без втрати жорсткості та надійності, підтвердивши ефективність застосованих рішень. У розділі економічної частини проаналізовано економічну доцільність використання орієнтуючого транспортера для сортування вантажів, його продуктивність та експлуатаційні витрати порівняно з ручною працею та роботизованими системами. Ключові слова: транспортер, привід, ролик, поворотний модуль.