Реєстраційний номер
0826U002904, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
03-09-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Квантифікаційний аналіз та синтез адаптронних функціональних модулів дозування і фасування пакувальних машин-автоматів для харчових продуктів
Здобувач
Гавва Олександр Олександрович,
Керівник Кривопляс-Володіна Людмила Олександрівна
Опонент Стадник Ігор Ярославович
Опонент Гурський Петро Васильович
Рецензент Якобчук Роман Леонідович
Рецензент Костін Володимир Борисович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет харчових технологій
Опис
Основною тенденцією розвитку функціональних модулів дозування і фасування харчових продуктів у споживчу упаковку в пакувальних машинах-автоматах є перехід на адаптивні системи керування. Для ефективного функціонування таких модулів потрібно, щоб усі її складові – механічна, система керуван-ня і адаптивна система були технічно досконалими.
Дисертація присвячена розробці методології проєктування адаптронних функціональних модулів дозу-вання і фасування харчових продуктів у споживчу упаковку в пакувальних машинах-автоматах, яка базується на функціонально-орієнтованому підході із застосуванням квантифікаційних методів аналізу та синтезу.
Методологія такого підходу проєктування розглянута на адаптронних модулях дозування і фасування сипкої та рідкої харчової продукції.
Дослідження адаптронних функціональних модулів дозування і фасування проводилися комплексними методами, до яких входять: квантифікаційний і критеріальний аналіз; математичне та симуляційне мо-делювання операцій дозування і фасування; експериментальні дослідження на пілотних зразках адапт-ронних модулів.
За результатами квантифікаційного аналізу машин-автоматів пакування сипкої харчової продукції у споживчу упаковку встановлено, що одинадцять з тридцяти трьох параметрів ефективності є вагомими під час аналізу структури пакувальної машини.
Для оцінювання показників якості виконання модулями функцій застосовано критеріальний аналіз, що враховує «збурюючі фактори» операції дозування та фасування. Встановлено, що за критеріальним аналізом функціональних модулів дозування легкоплинної сипкої продукції найкращий результат має модуль стаканчикового типу періодичної дії, а найгірший – модуль стаканчикового типу безперервної дії. Адаптронний функціональний модуль дозування сипкої продукції стаканчикового типу з безперервним рухом ротора дає можливість забезпечити найвищу продуктивність із шести досліджуваних модулів, а тому для створення оптимальної конструкції такого модуля потрібно виконати його синтез за геометричними і кінематичними параметрами. За результатами моделювання руху сипкої продукції в пристроях дозування стаканчикового типу з безперервним рухом ротора встановлено, що особливістю формування дози продукції, її відсікання від масиву продукції в бункері та ущільнення укладки частинок в об'ємі мірного стакана є наявність шару продукції над рухомим диском із мірними стаканами в дилатантному стані, що призводить до гідравлічного характеру руху сипкої продукції.
Узагальнюючим результатом дослідження пристрою дозування легкоплинної сипкої продукції з мірни-ми стаканами, що безперервно рухаються, є формування стабільного значення об'ємної маси продукції в мірному стакані за заданої частоти обертання ротора і раціонального розташування золотника відносно верхньої крайки мірного стакана.
Встановлено, що одним із ефективних способів зменшення тривалості фасування сипкої продукції у споживчу упаковку є мінімізація тривалості контакту частинок сипкої продукції з внутрішньою конус-ною поверхнею лійки за рахунок збільшення площі поперечного перерізу спряження конічної частини лійки з циліндричною частиною. Одержано функціональну залежність для визначення оптимального значення ексцентриситету зміщення циліндричної частини лійки відносно конічної. Встановлено, що значення і напрям ексцентриситету залежать від лінійної швидкості переміщення мірного стакана.
За раціонального співвідношення кінематичних і геометричних параметрів руху сипкої продукції та раціонального значення ексцентриситету тривалість фасування зменшується до 11%.
Встановлено, що для адаптронних модулів з ваговим способом формування дози рідкої продукції поряд із точністю дозування, потрібно забезпечити і високу продуктивність. На основі аналізу структури адап-тронного модуля та особливостей формування дози ваговим способом розроблено методику та одержані функціональні залежності для визначення оптимальних витрат продукції фасувальним пристроєм. Оптимізація дає можливість на 60 %…80% збільшити продуктивність адаптронного модуля.
Аналітично виконано обґрунтування раціональних геометричних параметрів клапана конічної форми, що забезпечують реалізацію оптимального закону формування дози продукції та усунення нестаціонар-них режимів переміщення продукції в каналах фасувального пристрою. Встановлено, що за критеріями мінімальних габаритів живильника, можливості реалізації заданого закону зміни пропускної здатності та усунення можливих осередків турбулентностей доречно використовувати клапани сферично-конічної форми із зрізаною вершиною.
Результати комплексних наукових досліджень є науковими засадами практичних рекомендацій ство-рення нових конструкцій адаптронних модулів дозування та фасування сипких і рідких харчових проду-ктів у споживчу упаковку пакувальних машин-автоматів.
Дата реєстрації
2026-06-29
Додано/оновлено в НРАТ
2026-06-29 / 2026-09-21
