Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва
Институт механики и энергетики
Кафедра механизации переработки сельскохозяйственной продукции
Выпускная квалификационная работа магистра по теме:
Повышение эффективности процесса перемешивания жидких продуктов в специальных емкостях технологического назначения в пищевой промышленности
Саранск 2022
Магистерская диссертация 102 с., 64 рис., 6 табл., 39 форм., 52 источ., 11 прил., 15 л.
Объектом разработки является мешалки для перемешивания жидких продуктов в специальных резервуарах технологического назначения в пищевой и перерабатывающей промышленности.
Цель работы – разработка конструкции мешалки для перемешивания жид-ких продуктов в емкостях и резервуарах типа «еврокуб» (IBC-контейнер).
В процессе работы рассмотрено применение резервуаров и емкостей общего и специального назначения, дан обзор существующих конструкций перемешивающих устройств и мешалок для перемешивания жидких продуктов, в том числе в емкостях и резервуарах типа «еврокуб» (IBC-контейнер), представлена область применения и классификация емкостей и резервуаров типа «еврокуб». Представлена актуальность совершенствования устройств для перемешивания жидкостей. Показано, что разработка универсальной конструкции мешалки для применения в емкостях типа «еврокуб» с возможностью выбора и замены типа перемешивающего устройства в зависимости от перемешиваемой жидкости является актуальной. Представлено технико-экономическое обоснование разработки новой мешалки для перемешивания жидких продуктов, описана ее конструкция и принцип действия. Произведен расчет основных конструктивных параметров мешалки и разработаны ее 3D-модель, чертеж общего вида, сборочный чертеж, сборочный чертеж перемешивающих устройств, рабочие чертежи деталей. Для обеспечения функционирования разрабатываемой мешалки предложена и рассчитана ее технологическая оснастка, а именно, кантователь (опрокидыватель) для «еврокубов» и подставка под мешалку. Обоснованы конструктивно-геометрические характеристики разрабатываемой мешалки и ее технологической оснастки системами инженерного анализа путем моделирования условий эксплуатации для линейного статического анализа в программном модуле SolidWorks Simulation. Численное моделирование проводилось с использованием современных программных комплексов и вычислительных средств. Рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности при эксплуатации мешалки. Произведена оценка экономической эффективности ее разработки.
Основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики – создана новая универсальная конструкция, которая сможет обеспечить необходимые степень и качество смешивания перемешиваемых продуктов с различными значениями их физико-механических и реологических параметров и возможностью использования в нескольких технологических процессах, осуществляемых в условиях производства на предприятии по сравнению с аналогами.
Степень внедрения – установка данной мешалки выгодна на предприятиях, где используются разные технологические процессы перемешивания в «еврокубах», особенно в пищевой (кондитерская, масложировая промышленность, производство ингредиентов и т.д.) и перерабатывающей промышленности.
Эффективность разработанной мешалки определяется универсальностью ее конструкции с возможностью замены и использования 6 видов перемешивающих устройств в зависимости от вязкости и плотности перемешиваемого продукта и скорости перемешивания.
Введение
1 Резервуары и емкости общего и специального назначения в пищевой промышленности и применение мешалок в их конструкциях
1.1 Применение резервуаров и емкостей общего и специального назначения в пищевой промышленности
1.2 Обзор существующих конструкций перемешивающих устройств и мешалок для перемешивания жидких продуктов в резервуарах и емкостях технологического назначения в пищевой промышленности и их классификация
1.3 Обзор конструкций емкостей и резервуаров типа «еврокуб» (IBC-контейнер), область их применения и классификация
1.4 Обзор конструкций мешалок для перемешивания жидких продуктов в емкостях и резервуарах типа «еврокуб» (IBC-контейнер)
2 Конструктивное обоснование и расчет основных узлов и деталей разрабатываемой мешалки и её оснастки для перемешивания жидких продуктов в специальных резервуарах технологического назначения в пищевой промышленности
2.1 Технико-экономическое обоснование разработки новой конструкции мешалки для перемешивания жидких продуктов
2.2 Описание конструкции и принципа действия разрабатываемой мешалки для перемешивания жидких продуктов
2.3 Расчет основных узлов разрабатываемой конструкции мешалки для перемешивания жидких продуктов
2.3.1 Расчет основных размеров мешалки
2.3.2 Расчет потребной мощности, выбор привода мешалки и его элементов
2.3.3 Проверочный расчет мешалки
2.3.4 Проектный расчёт и конструирование вала и подшипникового узла
2.3.5 Расчет шпонок и болтовых соединений на смятие и срез
2.4 Расчет технологической оснастки для обеспечения функционирования мешалки для перемешивания жидких продуктов
2.5 Обоснование конструктивно-геометрических характеристик разрабатываемой мешалки и технологической оснастки системами инженерного анализа
3 Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации разработанной мешалки для перемешивания жидких продуктов в специальных резервуарах технологического назначения
4 Расчет экономической эффективности разработки мешалки для перемешивания жидких продуктов в специальных резервуарах технологического назначения
Заключение
Список использованных источников
Оригинальная конструкция: рама, подшипниковый узел, валы, рабочие органы перемешивания. Остальное стандартные / покупные детали (без истории построения). Создавать я предпочитаю в Компасе, а CAE-моделировать в SolidWorks. Поэтому там основа в компасовских форматах, а расчеты в SolidWorks и нейтральных.
