Розроблення і моделювання конструкції шнекового транспортера
Автор: Бойко Максим Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Об’єкт дослідження –шнековий транспортер. Предмет дослідження – конструкція шнекового транспортера, його тривимірна модель, побудова математичної моделі, розрахунок на міцність елементів транспортера та його параметричне дослідження. Метою роботи є розроблення конструкції шнекового транспортера засобами CAD/CAEсистем, розроблення його математичної та тривимірної моделей,параметричне дослідження роботи, перевірка міцності його основних вузлів. У вступі магістерської роботи коротко подано мету магістерської роботи, актуальність, практичне значення. Також описово розглянуто принцип роботи шнекових транспортерів, їх історію винайдення, короткий опис конструкцій, сфери застосування. У першому розділі подано опис принципу роботи шнекового транспортера, доцільність сфер застосування шнекових транспортерів, їх типізацію і класифікаційну схему. Розглядається доцільність дослідження конструкції шнекового транспортера як з метою вдосконалення процесу транспортування сипких матеріалів так і для вдосконалення його конструкції з метою забезпечення портативності самого транспортера для зручності його зберігання, переміщення, його трансформації із складеного стану у робоче положення і навпаки. На основі класифікаційної схеми зроблено вибір типу і параметрів транспортера для подальшого розроблення його конструкції, розробки CADта математичної моделей, параметричного аналізу, розрахунків міцності окремих елементів. 4 У другому розділі подано розрахунок шнекового транспортера.Для розробки і розрахунку конструкції, розроблення відповідних моделей та подальшого аналізу вибрано шнековий транспортер для транспортування сипких матеріалів з наступними параметрами: тип – похилий, закритий; матеріал для транспортування – пшоно; висота підйому (транспортування) – 2 метри, потрібна продуктивність – 5 тон на годину. На основі аналізу конструкцій і методики розрахунків шнекових транспортерів вибраного типу проведено розрахунки основних параметрів, які забезпечують задану продуктивність транспортування сипкого матеріалу, розрахунок потужності, розрахунок та обґрунтування параметрів принципових особливостей і елементів конструкції, зокрема, таких як крок гвинта, діаметр гвинта, форма поверхні гвинта, потужність двигуна, довжина і кут нахилутранспортера. Діаметр гвинта розраховано залежністю планової продуктивності від показника заповнення робочого простору, об’ємної маси зерна, швидкості обертання валу шнека та співвідношенням між кроком гвинта та його діаметром, яке було прийняте стандартним у відношенні один-до-одного. Розраховано потужність на валу гвинта залежністю висоти підйому матеріалу, вагою частини валу з гвинтом та осьовою швидкістю переміщення вантажу. Відповідно, всі ці значення також були вирахувані у ході розрахункової частини. Проведено розрахунок пошкодження зерна, який, внаслідок розрахунків, складав у максимальному значенні 5,95% пошкодженого зерна на годину, що означає, з 5 потрібних для транспортування тон матеріалу було пошкоджено не більше 250 кг матеріалу, що відповідно до сучасних стандартів є допустимим значенням. Проведено розрахунок шпонкового пазу для з’єднання гвинта з приводом двигуна. Шпонка була математично розрахована і перевірена на міцність для даної конструкції. Також проведено розрахунок міцності корпусу шнекового транспортера, де було обґрунтовано конструкцію його рами.У кінці 5 другого розділу подано висновки, щодо розрахунків та конструктивних вирішень У третьому розділі спроектовано шнековий транспортер за допомогоюCAD системи:сконструйовановузли шнекового транспортера, гвинта, опорних вузлів, корпусу, привід, завантажувальні та та вивантажувальні горла. Проведено параметричне дослідження впливу кроку гвинта, потужності двигуна, кількості обертів двигуна і інших параметрів на продуктивність транспортування сипкого матеріалу. Результати аналізу подано у вигляді відповідних графіків та висновків. У цьому ж розділі також запропоновано вирішення конструкції вдосконаленого шнекового транспортера. Вдосконалення конструкції спрямоване наа) можливість і полегшення процесу переведення транспортера із складеного стану у робочий стан (складання-розкладання транспортера), що є важливим як і для зберігання транспортера так і для можливості його переміщення (перевезення);б) можливість регулювання швидкості завантаження-вивантаження матеріалу, що також дозволяє отримати менший відсоток пошкодження транспортованого зерна. Узагальнено важливість та доцільність дослідження даного виду транспортерів з метою покращення конструкції, розрахунків, та графіків, що сприяють покращенню якості роботи як транспортних вузлів так і виробництв у цілому. У висновках подаються загальні висновки по роботі. Ключові слова: шнековий транспортер, продуктивність, крок гвинта, кут нахилу, швидкість обертання, сипкий матеріал, параметричне дослідження, гвинтова поверхня, механізм транспортування, технічний аналіз.