Mincemeat mixer 25-FM6 upgrade with the process of minced meat mixing modeling

Робота складається з пояснювальної записки обсягом 98 сторінок (3 таблиці, 45 рисунків, ) та графічної частини 8 креслень формату А1. В першому та другому розділах були проведені: аналіз сучасного стану роботи фаршемішалки марки 25-ФМ6, огляд літературних джерел і патентів, вибір і обґрунтування теоретичних і експериментальних методів і засобів досліджень, аналіз похибок експериментальних досліджень, обґрунтування актуальності досліджень, формулювання мети та задачі роботи. В треьому розділі представлені розробки нових проектно-технічних і технічних вирішень вдосконалення фаршемішалки марки 25-ФМ6. В цьому розділі представлені розрахунки та опис модернізації фаршемішалки марки 25-ФМ6. В четвертому розділі була розроблена математична модель процесу перемішування на фаршемішалці марки 25-ФМ6, її розрахунок та аналіз отриманих результатів.Автор кваліфікаційної роботи освітнього рівня «магістр» – Кордуба Ольга Русланівна. Тема дипломної роботи: «Модернізація фаршемішалки 25-ФМ6 з моделюванням процесу перемішування фаршу» Роботу виконано в Тернопільському національному університеті імені Івана Пулюя в 2020 році. Робота складається з пояснювальної записки обсягом 98 сторінок (3 таблиці, 45 рисунків, ) та графічної частини 8 креслень формату А1. В першому та другому розділах були проведені: аналіз сучасного стану роботи фаршемішалки марки 25-ФМ6, огляд літературних джерел і патентів, вибір і обґрунтування теоретичних і експериментальних методів і засобів досліджень, аналіз похибок експериментальних досліджень, обґрунтування актуальності досліджень, формулювання мети та задачі роботи. В треьому розділі представлені розробки нових проектно-технічних і технічних вирішень вдосконалення фаршемішалки марки 25-ФМ6. В цьому розділі представлені розрахунки та опис модернізації фаршемішалки марки 25-ФМ6. В четвертому розділі була розроблена математична модель процесу перемішування на фаршемішалці марки 25-ФМ6, її розрахунок та аналіз отриманих результатів. Також виконано вирішення питань охорони навколишнього середовища і безпеки життєдіяльності.Вступ 14 1. Аналіз сучасного стану об’єкту дослідження, вибір і обґрунтування основних напрямків дослідження. 16 1.1. Сучасні конструкції обладнання для змішування і обґрунтування їх застосування в галузі харчової промисловості 16 1.2. Аналіз та короткий опис об’єкту дослідження. 25 1.3. Мета та задачі кваліфікаційної роботи. 29 2. Методи та методика досліджень 31 2.1 Аналіз теоретичних і експериментальних методик і технічних рішень для здійснення досліджень, оцінки похибок експериментів 31 2.1.1 Застосування фізичного моделювання для опису процесів перемішування 31 2.1.2 Теорія подібності для опису процесу перемішування на фаршемішалці марки 25-ФМ6 32 2.2 Визначення похибки експериментальних даних 32 3 Розроблення нових проектно-технологічних і технічних вирішень вдосконалення фаршемішалки марки 25-ФМ6 34 3.1 Аналіз структури фаршемішалки марки 25-ФМ6 34 3.1.1 Будова і принцип роботи шнеків фаршемішалки марки 25-ФМ6 34 3.1.2 Будова і принцип роботи вузла приводу фаршемішалки марки 25-ФМ6 34 3.1.3 Будова і принцип роботи циліндричного редуктора фаршемішалки марки 25-ФМ6 36 3.2 Постановка задачі пошуку нових технічних вирішень для модернізації фаршемішалки марки 25-ФМ6, визначення необхідних технічних параметрів, розробка і опис схем технічних вирішень 37 3.2.1 Технологічний розрахунок фаршемішалки марки 25-ФМ6 38 3.2.2 Кінематичний розрахунок фаршемішалки марки 25-ФМ6 40 3.2.3 Розрахунок і підбір муфти приводу фаршемішалки марки 25-ФМ6 41 3.2.4 Конструктивні розрахунки вузла приводу фаршемішалки марки 25-ФМ6 42 3.2.5 Розрахунок клинопасової передачі фаршемішалки марки 25-ФМ6 43 3.2.6 Розрахунок навантаження на шнеки фаршемішалки марки 25-ФМ6. 45 3.2.7 Розрахунок і конструювання деталей вузла приводу фаршемішалки 25-ФМ6 45 3.2.8 Розрахунок конструктивних параметрів привідної вал-шестерні вузла приводу фаршемішалки 25-ФМ6 49 3.2.9 Розрахунок на міцність привідної вал-шестерні вузла приводу фаршемішалки 25-ФМ6 49 3.3 Обґрунтування, основний зміст і опис модернізації фаршемішалки марки 25-ФМ6 51 3.3 Кінематичний розрахунок завантажувального механізму. 53 3.3.1 Конструювання та розрахунок механізму вивантаження фаршемішалки марки 25-ФМ6 55 3.3.2 Розроблення технологічних засобів комплексної механізації завантажувальних операцій при роботі на фаршемішалці марки 25-ФМ6 56 3.4 Технологічна схема для виробництва м’ясних консервів 59 3.5 Особливості експлуатації модернізованої фаршемішалки марки 25-ФМ6 62 4. Дослідження перемішування м’ясного фаршу на фаршемішалці марки 25-ФМ6 64 4.1 Аналіз витрат потужності при різних габаритах фаршемішалки марки 25-ФМ6. 64 4.2 Використання методу аналізу розмірностей для моделювання процесу перемішування 66 4.3 Умови проведення експериментів 67 4.4 Розрахунок за математичною моделлю 69 4.6 Визначення невідомих коефіцієнтів методом логарифмування 71 4.7 Аналіз результатів виконаних досліджень 72 4.8 Розв’язок зворотної задачі. Визначення витрат потужності на перемішування 78 5. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 84 5.1 Охорона праці 84 5.1.1 Державний нагляд і громадський контроль за виконанням законодавства про охорону праці 84 5.1.2 Створення безпечних умов при роботі на фаршемішалці 25-ФМ6 86 5.1.3. Міри захисту від ураження електричним струмом. Електробезпека 87 5.1.4 Захист від ураження електричним струмом при роботі на фаршемішалці 25-ФМ6. Розрахунок захисного занулення 88 5.2 Розробка заходів по забезпеченню надійності роботи Сатанівського консервного заводу в період хімічного ураження 90 5.2.1 Закон України про цивільну оборону 90 5.2.2 Класифікація СДОР 91 5.2.3 Засоби оповіщення при виникненні небезпечної ситуації (НС) 92 5.2.4 Розробка заходів по забезпеченню надійності роботи Сатанівського консервного заводу в період хімічного ураження 93 5.2.5 Висновки 96 Загальні висновки 98 Перелік посилань 100 Додатки 10

The effect of insert conformity and material on total knee replacement wear

The mean average life is increasing; therefore, there is a need to increase the lifetime of the prostheses. To fulfil this requirement, new prosthetic designs and materials are being introduced. Two of the design parameters that may affect wear of total knee replacements, and hence the expected lifetime, are the insert conformity and material. Computational models have been used extensively for wear prediction and optimisation of artificial knee designs. The objective of the present study was to use a previously validated non-dimensional wear coefficient-based computational wear model to investigate the effect of insert conformity and material on the predicted wear in total knee replacements. Four different inserts (curved, lipped, partial flat and custom flat), with different conformity levels, were tested against the same femoral and under two different kinematic inputs (intermediate and high), with different levels of cross-shear. The insert bearing materials were either conventional or moderately cross-linked ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE). Wear predictions were validated against the experimental data from Leeds knee simulation tests. The predicted wear rates for the curved insert (most conformed) were more than three times those for the flat insert (least conformed). In addition, the computationally predicted average volumetric wear rates for moderately cross-linked UHMWPE bearings were less than half of their corresponding conventional UHMWPE bearings. Moreover, the wear of the moderately cross-linked UHMWPE was shown to be less dependent on the degree of cross-shear, compared to conventional UHMWPE. These results along with supporting experimental studies provide insight into the design variables, which may reduce wear in knee replacements