Розроблення конструкції та дослідження роботи двомасового вібраційного транспортера з інерційним приводом та масою робочого органу 130 кг
Автор: Андрусів Віталій Ігорович
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: У першому розділі роботи проведено систематизацію та класифікацію транспортуючих машин, визначено їхні основні різновиди, галузі застосування та ключові конструктивні особливості. Особливу увагу приділено вібраційним транспортерам як обладнанню, що забезпечує ефективне переміщення сипучих і штучних матеріалів у різних технологічних процесах. Наведено характеристику призначення вібраційної машини, розглянуто її основні конструктивні елементи, принцип дії та параметри робочого органу, які визначають функціональні можливості обладнання. Проведено патентний пошук з метою виявлення сучасних технічних рішень, їхніх конструктивних особливостей і можливих напрямів удосконалення. Аналіз патентної документації дав змогу виділити ключові недоліки існуючих конструкцій та сформувати технічні вимоги до нової моделі транспортера. Додатково виконано огляд ринку сучасних вібраційних транспортерів, що дозволило визначити актуальний стан галузі, наявні технологічні прогалини та ринкові запити, на які орієнтується розроблена конструкція. У першому розділі також розглянуто методи розрахунку та принципи конструювання двомасових вібраційних машин. Детальний аналіз цих методів дав змогу обґрунтовано вибрати оптимальний підхід до розрахунку нового транспортера, що забезпечує коректність визначення його параметрів і гарантує працездатність конструкції в умовах реальної експлуатації. У другому розділі виконано теоретичний розрахунок і конструювання двомасового вібраційного транспортера з інерційним приводом. Обґрунтовано його призначення, окреслено вимоги до функціональних і експлуатаційних характеристик, визначено основні параметри машини. На основі отриманих даних здійснено розрахунок пружного елемента, що з’єднує дві маси — ключового елемента системи, який забезпечує узгодженість коливального процесу та стабільність роботи обладнання. Після завершення розрахункової частини розроблено конструкцію транспортера, яка відповідає вимогам міцності, надійності та масогабаритної оптимізації. Підбір матеріалів, геометричних параметрів та елементів підсилення дозволив сформувати раціональну конструкцію з достатнім запасом міцності та стійкістю до динамічних навантажень. У третьому розділі досліджено кінематичні та динамічні характеристики двомасового вібраційного транспортера. Побудовано механічну модель машини та наведено алгоритм визначення динамічних параметрів. На основі розрахункових даних виконано комп’ютерне моделювання руху мас, отримано графічні залежності зміни координат у часі та проведено аналіз отриманих характеристик. Додатково визначено власні частоти системи за допомогою програмного моделювання. Результати засвідчили суттєве перевищення власних частот над робочою, що унеможливлює виникнення резонансних режимів та гарантує безпечну й ефективну роботу обладнання. У четвертому розділі подано економічне обґрунтування впровадження розробленої конструкції. Виконано порівняльний аналіз із наявними ринковими аналогами, визначено конкурентоспроможність запропонованого транспортера та його потенційні переваги для підприємства. На основі розрахунку річних експлуатаційних витрат, визначення ефективності використання та прогнозованого терміну окупності сформовано висновок щодо економічної доцільності впровадження розробленої моделі. Переваги конструкції включають вищу енергоефективність, оптимізовану конструкцію та підвищену надійність у порівнянні з аналогами. Об’єкт дослідження - двомасового вібраційного транспортера з інерційним приводом. Предмет дослідження - процес роботи та динамічні характеристики двомасового вібраційного транспортера з інерційним приводом, а також конструктивні елементи, що забезпечують ефективність і надійність його функціонування. Мета - розроблення конструкції двомасового вібраційного транспортера з інерційним приводом для маси робочого органу 130 кг, а також визначення його кінематичних, динамічних та економічних характеристик з подальшим обґрунтуванням ефективності впровадження. Ключові слова - вібраційний транспортер; двомасова система; інерційний привід; робочий орган; динамічний розрахунок; пружний елемент.