LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Наукові основи розроблення енергоощадної технології і засобів виготовлення розгорток картонного паковання

пакувального матеріалу, розробити на основі обґрунтованих переваг ножичного методу різання новий енергоощадний спосіб виготовлення розгорток з аркушевого та стрічкового матеріалу;

- проаналізувати особливості конструкції картонного паковання та уніфікувати конфігурації елементів паковання, що підлягають вирізуванню; запропонувати та обґрунтувати раціональну конструкцію інструментів для прорізування картону, вирізування ділянок різної геометричної форми;

- на основі аналітичних та експериментальних досліджень встановити раціональні технологічні параметри процесу виготовлення паковання новим способом;

- створити математичні моделі засобів, що описують процес ножичного вирізування картонних розгорток, розробити рекомендації щодо раціональних конструкцій технічних засобів різання;

- розробити теоретичні та практичні засади використання для усіх засобів різання принципу щільного контакту їх різальних крайок;

- експериментальним шляхом дослідити вплив на режими і якість вирізування та стійкість різальних засобів властивостей матеріалу, встановити відповідність результатів, отриманих експериментально і шляхом аналітичних досліджень;

- дослідити особливості процесу безупинного методу виготовлення розгорток паковання з картону, створити математичні моделі керування технологічним процесом, на основі яких обгрунтувати раціональну побудову пристроїв;

- розробити методичне і математичне забезпечення автоматизованого проектування засобів вирізування розгорток;

- виходячи з розмаїття типів і розмірів стандартного і нестандартного паковання, ощадного використання пакувального матеріалу та вибору раціонального розташування споживчого паковання у транспортній тарі, розробити метод автоматизованого раціонального розкроювання картонних аркушів;

- розробити енергоощадний метод виготовлення картонної тари за традиційною технологією.

Об'єктом дослідженняє технологія та устаткування для виготовлення розгорток картонного паковання.

Предметом дослідженняє операції процесу виготовлення розгорток картонного паковання, фізичні та математичні моделі засобів, що описують ножичне різання матеріалу, безупинні методи виготовлення розгорток з картонної стрічки.

Методи дослідження.Дослідження виконані на основі раціонального поєднання теоретичних узагальнень, що ґрунтуються на використанні математичного та комп'ютерного моделювання, і експериментальних випробувань на стендах і дослідних зразках обладнання.

Автоматизоване проектування засобів вирізування виконано методом твердотільного моделювання, а для вимірювання силових параметрів процесу вирізування розгорток використано метод тензометрування. Апроксимацію отриманих експериментальних залежностей та регресійний аналіз виконано методом додавання лінії тренда в середовищі MS Excel. Параметри точності елементів картонної тари визначені за допомогою технічних засобів вимірювання, а якості зрізу картону – методом комп'ютерного експрес–аналізу.

Аналітичні дослідження проводилися на ПК з використанням графічної конструкторської системи AutoCad, математичного редактора MathСad, редакторів растрової графіки Photoshop, CorelTrace, CorelDraw та електронних таблиць Excel.

Методом порівняння результатів теоретичних і експериментальних досліджень підтверджена їх збіжність.

Експериментальні дослідження для обґрунтування рекомендацій щодо налагоджування засобів різання проводилися з використанням цифрової відеокамери, а в дослідженні стійкості різального інструмента використано метод металографії.

Науковою новизною одержаних результатів при розв'язуванні науково-прикладної проблеми – обґрунтування раціональних параметрів технологічного процесу та механіки ножичного різання матеріалу з метою створення енергоощадного мобільного та універсалізованого устаткування для виробництва споживчого картонного паковання є:

- розроблено енергоощадний технологічний процес виготовлення розгорток картонного паковання методом ножичного вирізування шляхом комбінування пластинкових інструментів з прямолінійними і криволінійними різальними крайками;

- отримані аналітичні залежності для обґрунтування раціональних параметрів конструкції та налагоджування засобів вирізування в картоні криволінійних елементів, виходячи з оцінки взаємного розташування різальних крайок інструментів в процесі різання, впливу геометрії елементів розгорток, фізико–механічних властивостей матеріалу на енергосилові параметри операції їх вирізування;

- вперше теоретично обґрунтовано та експериментально реалізовано мінімізацію силового навантаження в засобах вирізування елементів розгорток з профільованими різальними крайками;

- отримано високу якість, забезпечено потрібну точність різання матеріалу, виявлено спрощення процедури налагоджування засобів різання при щільному контакті інструментів у процесі прорізування картону та вирізування різнопрофільних ділянок в заготовках, що покладено в основу розробленого методу пружного деформування їх різальних крайок;

- розроблено метод безупинного виготовлення розгорток паковання з картонної стрічки, яка подається з рулону, без формування компенсаційної петлі, що забезпечує потрібну якість і точність вирізування розгорток, створено математичні моделі процесу, розв'язками яких є параметри технічних пристроїв для їх раціональної побудови;

- розроблено метод оптимального розкроювання картонних аркушів з метою максимального використання їх площі, метод раціонального розташування споживчого паковання у транспортній тарі на основі алгоритмів автоматизованих програм;

- теоретично обґрунтовано енергоощадний процес виготовлення розгорток паковання методом прокочування по плоских штанцювальних формах засобів створення тиску.

Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці енергоощадної технології, засобів різання матеріалу та мобільного універсалізованого устаткування для виготовлення картонного паковання.

Реалізовано енергоощадний технологічний процес на основі використання методу ножичного вирізування розгорток шляхом комбінування інструментів з прямолінійними і криволінійними різальними крайками, їх поетапної взаємодії та забезпечення щільного контакту крайок.

Розроблені програми автоматизованого проектування засобів виготовлення розгорток методом ножичного різання, споживчого паковання і транспортної тари, раціонального заповнення внутрішнього об'єму транспортної тари пачками та коробками, економного використання площі картонного аркуша визначеного формату для розкроювання на окремі розгортки.

Результати наукових досліджень реалізовані в дослідних зразках для виготовлення розгорток паковання з картону методом вирізування, які неодноразово експонувалися на стендах спеціалізованих міжнародних виставок „РосУпак" (м. Москва), „ПакЕкспо" (м. Київ), „Поліграфія" (м. Київ) „Світ Упаковки" (м. Львів) і відмічені