Регистрация / Вход
Прислать материал

«Создание
параметрического ряда универсальных измельчителей, реализующих способ
экструзионного измельчения, для переработки сельскохозяйственного сырья»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
ФГУП КРОЗ

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 10.09.2009
АННОТАЦИЯ РАБОТ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА ЭТАПЕ № 1
  «Разработка структурно-параметрической и математической моделей измельчителей и их элементов»
  государственного контракта с Федеральным агентством по науке
и инновациям от 15 июня 2009 г. № 02.740.11.0044.


Шифр: «2009-1.1-225-011»
Период выполнения этапа С 01.06.2009 по10.09.2009
Исполнитель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет", г. Красноярск
Цель работы Целями выполнения предлагаемой НИР являются:
- создание параметрического ряда универсальных измельчителей на основе нового вида цилиндрической передачи внутреннего зацепления, обеспечивающих не менее чем на 20% снижение энергопотребления, способных измельчать широкий спектр материалов, имеющих большую, чем молотковые дробилки, безопасность, лучшие эксплуатационные и ремонтные характеристики;
- формирование творческого коллектива, способного проводить научно-инновационные работы с использованием современных средств и технологий и применять полученные навыки и знания в учебном процессе;
- подготовка научных и научно-педагогических кадров высшей квалификации, магистров, специалистов и бакалавров.

1. Наименование разрабатываемой продукции
Система критериальных параметров для оценки качества новой цилиндрической передачи внутреннего зацепления в роли исполнительного механизма универсальных измельчителей.
Структурно-параметрическая и математическая модели нового вида цилиндрической передачи внутреннего зацепления как основы универсальных измельчителей, основные параметры и геометрия передачи для трех типоразмеров измельчителей.
Твердотельная модель универсальных измельчителей, результаты модельных исследований по выбору оптимальных конструкций, напряженно-деформированных состояний деталей и узлов для оценки их работоспособности для трех типоразмеров измельчителей.
Конструкторская документация.
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Результаты работы на первом этапе.
1. Разработана система критериальных параметров для оценки качества новой цилиндрической передачи внутреннего зацепления в роли исполнительного механизма универсальных измельчителей
2. Разработана структурно-параметрическая модель новой цилиндрической передачи
3. Выполнены расчеты основных параметров и геометрии передачи для 1-го типоразмера измельчителя
4. Разработан эскизный проект измельчителя 1-го типоразмера
5. Проведены патентные исследования.
Для понимания решаемых задач в отчет добавлен раздел 1 «Энергоресурсосбережение как приоритетное направление механического измельчения материалов». В разделе дан анализ существующих способов измельчения и измельчающих устройств, показаны достоинства экструзионного измельчения и измельчители, реализующие этот способ. Приведены достоинства, измельчителей (дезинтеграторов) на основе торцевой зубчатой передачи, и недостатки этих измельчителей, предложено решение по устранению этих недостатков на основе новой зубчатой передачи внутреннего зацепления.
2.2. Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Из раздела 2 «Патентные исследования» видно, что создаваемый в проекте измельчитель на основе оригинальной передачи внутреннего зацепления обладает патентной чистотой и существенной новизной. Данное техническое решение нигде не опубликовано. На первом этапе подана одна заявка на патент, подготовлена вторая заявка. Материал, приведенный в разделах 3,4,5 и 6 отчета, является оригинальным и приводится впервые.
2.3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
При разработке структурно-параметрической модели применен расчетный модуль MathCAD, параметрическое построение реализовано в современном CAD пакете Solid Works. Анализ напряженно-деформированного состояния наиболее важных деталей зубчатой передачи выполнен методом конечных элементов в среде Cosmos Works.
Разработка эскизного проекта измельчителя выполнена на основе твердотельной модели в пакете Solid Works.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.
1. Структурно-параметрическая модель оригинальной зубчатой передачи внутреннего зацепления для измельчителей.
2. Твердотельная модель оригинальной зубчатой передачи внутреннего зацепления.
3. Система критериальных параметров для оценки качества оригинальной зубчатой передачи внутреннего зацепления.
4. Общий вид конструкции измельчителя 1-го типоразмера, расчеты основных параметров.
3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Области применения полученных результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция).
Структурно-параметрическая модель оригинального вида цилиндрической передачи внутреннего зацепления может быть применена в теории расчета цилиндрических передач.
Создаваемая твердотельная модель универсальных измельчителей на основе предложенной в проекте оригинальной передачи будет применяться при создании измельчающих машин нового поколения.
Разработанный на этапе эскизный проект измельчителя 1-го типоразмера будет использован при разработке технического проекта этого измельчителя.
3.2. Ход практического внедрения полученных результатов.
  Результаты НИР внедряются в учебный процесс по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». Студенты специальности 23.01.04 активно участвуют в разработке твердотельной модели измельчителя, проектировании на основе математической модели геометрии передачи внутреннего зацепления для измельчителей.
3.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов, товаров и услуг, созданных на основе полученных результатов, на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, достижение или превышение заданных индикаторов и показателей.
На основе результатов работы по проекту будут готовиться к защите диссертации двумя аспирантами и, в дальнейшем, планируется защита двух докторских диссертаций.

4. Выводы
Работы на первом этапе выполнены в соответствии с планом.
При решении задачи структурно-параметрического моделирования передачи применены такие разделы математики, как векторная алгебра, теория матриц, теория огибающих, математическое программирование в среде MathCAD.
Создание твердотельной модели выполнено с использованием CAE сред ANSYS и Cosmos Works.
Таким образом, поставленные задачи решены на современном уровне.

Руководитель работ по проекту
Проректор по инновационной деятельности
и развитию материально-технической базы
научных исследований СФУ, д.т.н., профессор Н.Н. Довженко
  01 сентября 2009 г.
Развернуть
2
11.09.2009 - 15.12.2009
2.1. Разработка технического проекта
измельчителя 1-го типоразмера
2.2. Разработка твердотельной модели
для измельчителей
2.3. Проверка на модели
ответственных деталей измельчителя
2.4. Разработка рабочей
документации на измельчитель 1-го
типоразмера
2.5. Отчет по этапу
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
3.1. Изготовление опытного образца
3.2. Разработка паспорта
универсального измельчителя 1-го
типоразмера
3.3. Разработка программы и
методики испытаний
3.4. Предварительные испытание
образца на заводе-изготовителе
3.5. Анализ результатов испытаний и
доработка конструкции измельчителя
1-го типоразмера
3.6. Изготовление измельчителя 1-го
типоразмера по результатам
доработки
3.7. Испытания измельчителя 1-го
типоразмера на заводе изготовителе
3.8. Разработка эскизного проекта
измельчителя 2-го типоразмера
3.9. Разработка технического проекта
измельчителя 2-го типоразмера
3.10. Расчеты параметров и геометрии
нового вида передачи для
измельчителя 2-го типоразмера
3.11. Твердотельная модель
измельчителя 2-го типоразмера
3.12. Испытание на модели
ответственных деталей измельчителя
3.13. Разработка рабочей
документации.
3.14. Отчет по этапу
3.15. Аттестация программы и
методики испытаний
3.16. Приемочные испытание образца
в сельхозпредприятии
Развернуть
4
01.07.2010 - 15.12.2010
4.1. Изготовление опытного образца
4.2. Разработка программы и
методики испытаний
4.3. Предварительные испытания
образца на заводе-изготовителе.
4.4. Разработка паспорта
универсального измельчителя 2-го
типоразмера
4.5. Разработка эскизного проекта
измельчителя 3-го типоразмера
4.6. Отчет по этапу
4.7. Аттестация программы и
методики испытаний
4.8. Приемочные испытания образца в
сельхозпредприятии
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.04.2011
5.1. Разработка технического проекта
измельчителя 3-го типоразмера
5.2. Расчет параметров и геометрии
нового вида передачи для
измельчителя 3-го типоразмера
5.3. Изготовление твердотельной
модели измельчителя 3-го
типоразмера
5.4. Испытание на модели
ответственных деталей измельчителя
5.5. Разработка рабочей
документации
5.6. Проведение технико-
экономической оценки полученных
результатов
5.7. Отчет по этапу
Развернуть
6
01.05.2011 - 31.08.2011
6.1. Изготовление опытного образца
измельчителя 3-го типоразмера
6.2. Разработка программы и
методики испытаний
6.3. Предварительные испытания
образца на заводе-изготовителе
6.4. Разработка паспорта
универсального измельчителя 3-го
типоразмера
6.5. Разработка методики
проектирования измельчителей
6.6. Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный
процесс
6.7. Заключительный отчет
6.8. Аттестация программы и
методики испытаний
6.9. Приемочные испытания образца в
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2011, 9 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Организация
ООО "Велес"
профинансировано
Продолжительность работ
2011, 9 мес.
Бюджетные средства
2,2 млн
Организация
ООО "МКС"
профинансировано
Разработка и исследование новых ресурсосберегающих технологий и технических систем для обеспечения эффективного функционирования объектов агропромышленного комплекса на основе биотехнологических методов и процессов 1. Разработка и исследование методик ресурсосберегающего проектирования технологического оборудования сельскохозяйственных машин; 2. Учет микропрофиля опорных поверхностей машинно-тракторных агрегатов (МТА) для рационального природопользования на основе вероятностных моделей; 3. Обоснование схемно-компоновочных решений силовых передач сельскохозяйственных машин с энергоустановками, работающими на различных видах биотоплива; 4. Разработка и исследование ресурсосберегающих устройств гидропривода сельскохозяйственных подъёмно-транспортных машин, действующих на основе аккумулирования энергии перемещаемого предмета труда; 5. Разработка и исследование адаптивных измельчителей растительных отходов агропромышленного комплекса; 6. Разработка новых технологий и технических средств поддержания микроклимата
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
профинансировано
Тема
Разработка методов получения биопрепаратов для переработки жидких и твердых отходов сельскохозяйственных животных.
Продолжительность работ
2011, 9 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
4
Тема
Разработка технологии и комплекса универсального модульного оборудования для переработки металлосодержащих отходов с выделением товарных металлов.
Продолжительность работ
2007 - 2009, 27 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
5
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области экологически безопасных ресурсосберегающих производств и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания»
Продолжительность работ
2009 - 2011, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
25
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области экологически безопасных ресурсосберегающих производств и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
47
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области экологически безопасных ресурсосберегающих производств и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания
Продолжительность работ
2010 - 2012, 27 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
46