Богиносгогчийн жигнэх машин: Шинжилгэтэй жүүсийг цэврүүгүйгээр жигнэх

Аерийн ундаа цацлагч машинд эсгий үүсэхийг ойлгох

Хийгүй ундаа үйлдвэрлэгчидэнд арьс гарахаас зайлсхийх нь бодитойгоор их толгой хөдлүүлдэг бөгөөд ялангуяа шүмбэртэй жүүсний бүтээгдэхүүнтэй ажилладаг компанийн хувьд илүү ихээр. Энэ асуудал нь орц дахь байгалийн бодисууд, дүүргэх үед саван дахь шингэнийг хэт их хөдөлгөх, мөн шүмбэртэй байдлаас хамаарч шингэний зузаан эсвэл шингэн чанарын хувьд өөрчлөгдөх зэрэг хэд хэдэн эх сурвалжаас үүдэлтэй. Labbe болон багийн Frontiers on Robotics and Artificial Intelligence сэтгүүлд өнгөрсөн жил гаргасан судалгааны ажилд сонирхолтой нэгэн олдвор байсан. Тэд зузаан шингэнийг ямар өндөрөөс хийж, ямар хурдтай урсгах нь түүнд баппуй агаарын 42 хувийг багтаадаг бөгөөд иймд арьс хэдий хэмжээгээр үүсэхэд шууд нөлөөлдөг гэдгийг олжээ.

Хийгүй ундаа дүүргэх үед жүүсний арьс үүсэх шалтгаан ба шийдэл

Жимсний шүүсэнд арьс үүсгэгч байгалийн бодис болох уураг, пектин байдаг. Дүүргэх машинд хөдөлгөгдөх үед эдгээр нь агаарын пузыруудыг тогтворжуулж, байнгын арьс үүсгэдэг. Үр дүнтэй шийдлүүдэд дараахь зүйлс орно:

• Хагарлын хүчийг багасгах зорилготой өөрчлөгдсөн дүүргэх вентилийн загварууд хагарлын хүчийг хамгийн бага болгох
• Температур хяналттай дүүргэх камерууд , ихэнх шүүсний хувьд 10-15°C хэмжээнд хадгалж байх нь илүү тохиромжтой
• Дүүргэх өмнө ууссан агаарыг зайлуулах системүүд

Эдгээр арга хэмжээнүүд эх үүсвэр дээр цэврүүжлийг бууруулж, дүүргэх нарийвчлал болон шугамын үр ашгийг сайжруулдаг.

Дүүргэлтийн үеэр цэврүү үүсэхэд шүлс ба зууралцлын нөлөө

12%-иас дээш шүлс агууламж нь зууралцлыг 300-500 mPa·s-аар нэмэгдүүлж, агаарыг барих турбулент урсгалыг дэмжинэ. Үүнийг саатуулахын тулд үйлдвэрлэгчид дараахь зүйлийг хэрэгжүүлдэг:

• Өргөн диаметртэй савангууд (шүүс ихтэй шүүсэнд 40-60 мм, тунгалаг шингэнд 25 мм)
• Алхам алхмаар хурд нэмэгдэх урсгалын хурдыг тохируулах боломжтой (0.5-2.0 м/с)
• Хөвсгөр арилгах үе шат бүрийн дараа дахин цэвэрлэх горим шат дарааллын хооронд хөвсгөр арилах боломжийг олгоно

Энэ арга нь манго эсвэл лимонноос бэлтгэсэн шүүстэй төрлийн бүтээгдэхүүнд ч гэсэн ижил жигд дүүргэлтийг хадгалж чаддаг.

Богино ундарга дүүргэх машиний үйл ажиллагаанд холих ба агаар оржих үүргийн талаар

Орчин үеийн системүүд инженерчлэлийн хяналтаар урсгалын булгинах үзэгдлийг бууруулдаг:

1. Доороос дээш дүүргэх чөлөөтэй унах замыг хамгийн бага байлгах арга техник
2. Давхаргалсан урсгалын сүв рейнольдсын тоог 65-80%-иар бууруулах
3. Саван дахь хүчилтөрөгчийг шахан гаргахын тулд азотоор урьдчилан цэвэрлэх саванд агаарыг шахан гаргах

Эдгээр инновациуд нь жимсний хатуу бодис агууламж 15-20% байх зэрэг өндөр уураглаг ундааг 2%-оос бага хэмжээний дүүргэлийн өндрийн хэлбэлзэлтэй дүүргэх боломжийг олгоно.

Гол инновациудын хүснэгт:

Параметр	Традицийн системүүд	Ангижруулагч бага тууралттай системүүд	Зөвлөх
Дүүргэх хурд (шилэн сав/мин)	120-150	80-100	+25% гарц
Тууралтын өндрийг бууруулах	30-40 мм	5-8мм	83% бага
Шимтгэлийн тэсвэрт чадал	8%	22%	175% нэмэгдэлтэй

Хатуу эсвэл зуурмайлаг шингэнүүдийг дүүргэх үед эрүүл мэндийн асуудлыг багасгах нэгтгэсэн арга хэмжээ

Орчин үеийн арилгах ундаа дүүргэх тоног төхөөрөмж нь зуурмайлаг эсвэл зуурмайлаг ундаагаар дүүргэх үед үүсч болох цэврүүний асуудлыг шийдвэрлэх олон ухаалаг аргыг ашигладаг. 15%-иас доош шимтгэл бүхий сүү, эсвэл 1,500 сантипуазаас дээш зуурмайлаг байдаг бүтээгдэхүүнүүдтэй ажиллах үед үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн хурдыг хянах тусгай кран ба агаарын бөмбөлгийг хамгийн бага болгох зорилгоор гладкийн урсгалын загварыг хангасан савны ирмэгийг хослуулдаг. Нэг үр дүнтэй арга бол савны ирмэгийг бутылкын доор байрлуулж, дүүргэх явцад секундэд ойролцоогоор 0.3-0.5 метр хурдаар аажмаар дээш шилжүүлэх явдал юм. Энэ арга нь зөвхөн дээрээс нь хийх аргатай харьцуулахад турбулентийн асуудлыг ойролцоогоор 40% бууруулдаг. Тухайлбал, лимонтой ундааны хувьд хопперын хэсгийг 4-10 хэмийн Цельсейн хооронд байлгах нь хүйтэн температур шингэний гадаргуугийн таталцлыг естественным байдлаар нэмэгдүүлдэг тул илүүдэл цэврүү үүсэхээс сэргийлдэг.

Хэт бага ээдэмтэй дүүргэх технологи нь илүүдэл дүүргэлтийг хамгийн бага болгох, дүүргэх нарийвчлалыг хангах замаар ажилладаг

Нарийвчилсан хэмжээний сенсорууд нь мангоны нект шиг жигд бус хольцуудад ч ±0.5% нарийвчлалтай дүүргэх боломжийг олгодог. Жинлэлтийн үндсэн урвуу холбоосууд нь бодисын нягтын хэлбэлзлийг тооцож, дүүргэх параметрүүдийг бодит цагт тохируулдаг. Энэ нь нийлүүлэлтийн хугацааг хорогдуулдаг доогуур дүүргэлтийг болон хэвийн үйлдвэрлэлд шугам тутамд бүтээгдэхүүний 2.5% хүртэл алдагдуулдаг илүүдэл дүүргэлтийг урьдчилан сэргийлдэг.

Шилэн саванд агуулах үйл явцад харьцуулалт: Хуучин арга гэсэн газрын дүүргэгч vs. Бага ээдэмтэй дүүргэх систем

Параметр	Хуучин аргын гравитацын дүүргэгч	Ангижруулагч бага тууралттай системүүд
Дэмжих чадварын хамгийн их зууралт	800 cP	3,500 cP
Ээдэм багасгах	10-15%	85-90%
Шимтгэлийн тэсвэрт чадал	5%	18%
Дүүргэх хурд (BPM)	30-40	22-35

Ундны бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд механик болон химийн савласны эсрэг бодисын харьцуулалт

Саяхан олон худалдан авагчид (IFST-ийн өнгөрсөн жилийн судалгаагаар ойролцоогоор 72%) “савласны эсрэг бодис” гэж тэмдэглэгдсэн орцоос зайлсхийж байгаатай холбоотойгоор хоолны үйлдвэрлэгчид одоо механик шийдлийг хайж эхэлсэн. Түгээмэл арга нь савлалтанд орохоос өмнө агаарын 95% хүртэлх пузыг зайлуулах вакуумын дегазаци юм. Мөн савлас эхлэхийг ультра авиан сенсор нь савангийн нүхэнд суурилагдаж илрүүлж, урсгалыг бүрэн зогсоож чадах энэ гайхамшигтай технологи байдаг. Хамгийн сайн тал нь эдгээр арга замаар компаниуд амтын төрхийг өөрчилж болзошгүй, ялангуяа мэдрэмтгий жимсний хослолд жижиг өөрчлөлт ч чухал учир силконлог бодисыг нэмэх шаардлагагүй болдог.

Арьсны үед нь савлас ихээхэн нөлөөлдөг хэрэгслүүдийн дүүргэх хоолой болон савангийн загварчлал

Орхислог эсвэл жижиг хэсгүүд агуулсан шингэн бодисуудыг (жишээ нь, шохойн чанарын шүүс) дүүргэхэд тохиромжтой кранууд

Өнөөгийн дүүргэх тоноглолд олон шатлалтай, 25 хувь хүртэлх шохойн чанар агуулж чадах кранууд байдаг. Системийн хамгаалалт болон хоолойнуудын налуу байдал нь цаасан материалууд удаан хугацаанд хуримтлагдахаас сэргийлдэг. Энэ байгууламж нь литрээр 30-50 орчим урсгалын хурдийг хадгалж байдаг ба шахалтын хүчийг ойролцоогоор 40 хувиар бууруулдаг. Олон инженерүүд шинэ системүүдийг зохион бүтээхдээ одоогийн үед тооцооллын шингэний динамикийг ашигладаг. Ийм симуляциуд нь машиний гадаргуун хэсгүүдийг нарийвчлан тохируулахад тусалдаг бөгөөд энэ нь бүх юманд наалдах tends шинж чанартай найрсаг жимсний шүүсийг хэрэглэх үед ихэвчлэн ялгаа гаргадаг.

Жимсний шүүс дүүргэх үед турбулентийг багасгах зориулалттай савны төвөгтэй дизайн

Дотоод урсгалыг шулуун болгох тавцтай давхар урсгалын савангууд Рейнольдсын тоог 2,000-аас доош барьж, шимжигдэх эрхтэнтэй тропик цэцгийн холимогт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. 2024 оны ундааны инженерчлэлийн судалгаагаар мангоны пульсыг дүүргэх үед хоёр чиглэлд урсгах байгууламж турбулент кинетик энергийг 68%-иар бууруулдаг бөгөөд минутанд 200 сав баглаа боодол хүртэлх хурдтай үед ч ±0.5% нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.

Хөөсийг хянах, бүтээгдэхүүний нэг төрлийг хадгалах зорилгоор дүүргэх хуурлын загварыг нарийвчлан инженерчилэх

Хаалттай даралт зохицуулах систем нь бүх процессын туршид ойролцоогоор 0.02 бар нарийвчлалыг хадгалж байдаг бөгөөд энэ нь сүүний султ зэрэг шимтгэлтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх үед маш чухал юм. Тоног төхөөрөмж нь савыг хаах үед агаар баригдахийг саатуулах хоёр шатны таглах технологийг ашигладаг. Мөн тусгай элэгдэлд тэсвэртэй материалууд нь тасралтгүй ойролцоогоор 10,000 цаг ажилласны дараа ч хэмжээний өөрчлөлтийг 0.1 мм-ээс доош байлгаж чаддаг. Шинжилгээний үр дүнгээр тогтоосноор керамик давхаргатай холбоосын суурь нь жигнэмэг бараг 90%-иар бууруулдаг бөгөөд соёлын сүү үйлдвэрлэх үед илүү ихээр илэрдэг учир энэ нь ихэвчлэн томоохон асуудал болдог.

Шимтгэлийг хамгийн бага байлгахын тулд дүүргэх хурд болон машинийг удирдах аргыг сайжруулах

Дүүргэх хурдыг сайжруулахад гарц болон шимтгэлийг бууруулахыг тэнцвэржүүлэх

Зөв хийх хурдны цэгийг олохын тулд зүйлсийг хангалттай хурдан хийж байх, мөн бага бөмбөлгүүдийг хянах хоорондох тэнцвэрийг олох шаардлагатай. Үйлдвэрлэгчид урсгалын хурдаа секундэд 2 метрээс зөвхөн 1.5 м/с хүртэл бууруулахад, Бэвэжийн Үйлдвэрлэлийн Тайлан 2024-ийн мэдээгээр дуншлын үүсэлтийг ойролцоогоор 41%-иар бууруулж чаддаг. Гэсэн хэдий ч энэ арга нь өгөгдсөн хугацаанд хичнээн хэмжээний бүтээгдэхүүн дүүргэснээс хамаарч зарим харьцааг хадгалдаг. Илүү сайн шийдэл бол операторууд эхлээд илүү удаан, ойролцоогоор 0.8 м/с хурдтайгаар ихэд шүршихгүй байхаар эхэлж, дараа нь шаардлагатай бол 1.3 м/с хүртэл даамжруулан нэмэх явдал юм. Энэ арга нь савыг дүүргэхэд ойролцоогоор 92% нарийвчлалтай үр дүн гаргаж авахад нэмэхэд, анхны боломжит хамгийн өндөр хурдны ойролцоогоор 85%-ийг хадгалж чаддаг.

Гол зүйл нь:

• Шилний геометр: Цархай өргөн хүзүүнүүд нь нарийн загвараас 18% илүү хурдан дүүргэлт хүлээн авдаг
• Нягтралын эшлэл: 1,200 cP-ээс дээш нягтралтай шүүсүүд нь бага нягтралтай шингэнүүдээс 22% удаан хурдаар цэвэрлэгээ хийх шаардлагатай
• Температурын нөлөө: Шингэний температур 5°C-р өсөх бүрт ариун цэврийн эрсдэл 12%-иар нэмэгддэг

Агуулах хурдыг зохицуулах зориулалттай Буцалгааны Давслын Машины Динамик Хяналтын Систем

Орчин үеийн машинууд хурдны бодит цагийн нөхцөлд тохируулга хийдэг хариу урвалын системтэй байдаг:

Параметр	Зохицуулах хэмжээ	Буцалгааны түвшний бууралт
Шингэний нягтрал	суурин түвшнээс ±15%	27% сайжруулалт
Үлдэгдэл CO хэмжээ	0.3-0.8 хэмжээний тохируулга	гараар гарах үзэгдэл 33%-иар багасав
Савны температур	2-5°C-ийн зохицуулга	тогтвортой байдлаар 19% сайжирсан

Лазер түвшний сенсорууд болон даралт хувиргагчидтай хангамжилттай эдгээр системүүд нь минутанд 600 шил хүртэлх хурдтай үед ±0.5% нарийвчлалыг барьж чаддаг. Долгионтой орох үзэгдлийг 62%-иар бууруулдаг налуу савлалтын савхнуудтай хослуулбал, бодит цагт шингэний тогтворжуулах системийг ашиглан онолын хамгийн их хурдын 93% дээр ажиллаж, урвуу цэврүү үүсэхгүй болгох боломжийг олгодог.

Түгээмэл асуултууд

Бохирдлын шингэн дүүргэх машинд цэврүү яагаад үүсдэг вэ?

Цэврүү үүсэх нь ихэвчлэн орц материал дахь байгалийн бодис, дүүргэх үеийн хөдөлгөөн, тухайлбал шүмбэт жимсний шүүс шиг шингэний зууралдаг чанар зэргээс шалтгаалдаг.

Агаартай бус шингэнтэй ундаанд цэврүү үүсэхийг хэрхэн бууруулах вэ?

Шийдэл нь дүүргэх краны загварыг өөрчлөх, температурыг хянах дүүргэх камер, агааргүйжүүлэх вакуумын систем зэрэг ашиглан агаарын пузыруудыг хамгийн бага болгох, дүүргэх процессыг тогтворжуулах явдал юм.

Дүүргэх хурд цэврүүг хянахад ямар үүрэгтэй вэ?

Хурдны зөв дүүргэлт нь ажиллагааг хадгалах үед зайрмагийг хамгийн бага болгоход маш чухал юм. Давхарга давхаргаар хурд ихсэх, уялдаатай удирдлагын системүүд нь гарцыг муруйцахгүйгээр зайрмагийг удирдахад тусална.