Анотація до роботи:

Паламарчук І.П. Науково–технічні основи розроблення енергозберігаючих вібромашин механічної дії харчових і переробних виробництв. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.12 – процеси й обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв. – Національний університет харчових технологій, Київ, 2008.

У дисертації вирішено науково–технічну проблему розроблення класу енергозберігаючих вібромашин, що має важливе значення для підвищення ефективності застосування технологічного обладнання в механічних процесах харчових й переробних виробництв і було втілено у розроблених вібраційних машинах для реалізації операцій дроблення, різання, перемішування, сепарації, пресування та здійснення транспортно – технологічних функцій.

На основі теоретичних та експериментальних досліджень динамічних моделей означених машин отримані аналітичні та графічні залежності для їх основних характеристик, що дало підставу для обгрунтування робочих режимів експлуатації досліджуваних машин та віброзбуджувачів.

В результаті дослідження закономірностей протікання даних механічних переробних процесів, оцінки основних факторів вібраційного технологічного поля, обгрунтування тенденцій розвитку технологічних та конструктивних схем механічних коливальних систем сформульовано науково – технічні основи конструювання та проектування енергоощадних вібраційних приводів механічної дії на сільськогосподарську сировину.

Створені експериментально – промислові моделі вібраційних машин з комбінованим кінематичним приводом, з приводним механізмом віброімпелерного виконання для реалізації подрібнення, перемішування та поверхневої очисної обробки продукції харчових і переробних виробництв; що відзначаються енергоощадністю та інтенсивністю технологічної дії.

1. На основі огляду літератури, теоретичного аналізу та експериментальних досліджень обґрунтовано та розроблено вібраційні технологічні та транспортно-технологічні машини для перемішування, подрібнення, сепарації, миття та очищення поверхні сировини харчових та переробних виробництв, про доцільність яких свідчать 7 патентів України на винахід, промислові випробування моделей вібромашин, 5 актів про впровадження.

2. У розроблених конструкціях серед енергозберігаючих заходів було втілено обгінні муфти та механізми вільного ходу, кінематична комбінована схема віброзбудження плоских і просторових коливань; в якості інтенсифікуючих факторів було застосовано схеми активних і пасивних турбулізаторів суміші, відцентрові та вібропланетарні приводи; для підвищення динамічної стійкості машин були запроваджені схеми з неколивним приводним валом, з підпружиненими опорними вузлами.

3. Обґрунтовані закономірності руху технологічного завантаження залежно від якісної зміни незрівноваженості коливальної системи; від зміни кінематичних, силових та енергетичних параметрів вібрації, вплив яких оцінювали в ракурсі можливої втрати стійкості вібромашини, а при відображенні розсіювання енергії у масі сировини визначали коефіцієнт дисипації як коефіцієнт затухання коливань із рівняння вільних коливань.

4. Отримані аналітичні та графічні залежності для рівнянь руху виконавчих органів, амплітудно-частотних, силових та енергетичних характеристик досліджуваних вібромашин дозволили виявити:

- зменшення енерговитрат на привод за кінематичного комбінованого віброзбудження плоских і просторових коливань в 2,22,5 рази;

- зменшення енергії незрівноважених мас досліджуваної коливальної системи для кінематичного комбінованого віброприводу в 1,51,75 разів, що разом із ефективною системою нівелювання паразитних коливань дозволяє збільшити термін служби опорних вузлів у 4 5 разів.

5. В результаті експериментальних досліджень процесу подрібнення кісткової сировини було визначено максимальне навантаження за різних форм силового навантаження; побудована діаграма пластичності та отримані параметри робочого інструменту, що дозволило зменшити енергетичні витрати при різанні майже в 3,3 рази.

6. Отримані залежності основних силових та геометричних параметрів вібропланетарного приводу дискової різальної машини та дисипативних характеристик середовища дозволили обґрунтувати найменш енергозатратні та водночас високоінтенсивні режими роботи ножового диска при резонансі сателітних елементів.

7. Розроблена методика розрахунку вібраційних технологічних та транспортно-технологічних машин, що поєднує послідовність визначення кінематичних, силових та енергетичних параметрів вібрації; врахування впливу руху технологічного середовища, закономірностей поглинання енергії в системі та визначення величини енергії дисипації.

8. Розроблена методика розрахунку основних параметрів процесу різання кісткової та в’язко - пластичної сировини на основі вивчення основних закономірностей означених процесів при поділенні їх на складові; використання феноменологічної теорії накопичення пошкоджень при великих пластичних деформаціях та діаграми пластичності матеріалу; приведення технологічного континуума до фізичної моделі продукту та ріжучої частини інструменту до мікроскопічних розмірів, що дозволяє застосувати до системи: робочий інструмент–сировина класичні рівняння механіки.

9. Підготовлена технічна документація на 18 вібраційних технологічних машин та їх приводних механізмів, створено 5 експериментально-промислових моделей досліджуваних вібромашин, які були впроваджені на птахокомбінаті «Тульчинський», Корделівському комбікормовому заводі, Літинському м’ясокомбінаті та ВАТ «Вінниця - хліб». Сукупний очікуваний економічний ефект від впровадження розроблених машин складає 351 тис. грн./рік.

Результати досліджень відображено в двох навчальних посібниках з процесів та апаратів харчових і переробних виробництв і використовуються в навчальному процесі при підготовці фахівців зі спеціальності „Обладнання переробних і харчових виробництв”.

Публікації автора:

1. Берник П.С. Конвеєрні вібраційні машини для оздоблювально-зміцнювальної обробки / П.С. Берник, І.П. Паламарчук.- К.: Вища школа, 1996.- 237 с.

Особистий внесок: написано главу 1 „Тенденції розвитку сучасного технологічного обладнання”, главу 3 „Аналіз параметрів та конструктивних особливостей основних елементів вібраційних машин”, главу 4 „Основи проектування вібраційних технологічних машин», главу 5 „Розрахунок параметрів та вибір схеми віброзбудження в технологічній машині конвеєрного типу”.

2. Механічні процеси і обладнання переробного та харчового виробництва /[П.С. Берник, З.А. Стоцько, І.П. Паламарчук, В.В. Яськов, І.А. Зозуляк]

– Львів: Видавництво НУ «Львівська політехніка», 2004. – 336 с.

Особистий внесок: написано розділ 5 „Машини для подрібнення сільськогосподарської продукції”, розділ 6 „Машини для перемішування”, розділ 7 „Обладнання для обробки сільськогосподарської продукції тиском”, розділ 8 „Машини для розділення неоднорідних систем”.

3. Тепломасообмінні процеси та обладнання переробного та харчового виробництва / [І.П. Паламарчук, П.С. Берник, З.А. Стоцько, В.В. Яськов, І.А. Зозуляк] – Львів: Видавництво „Бескид Біт”, 2006. – 368 с.

Особистий внесок: написано для І частини розділ 2 „Машини та процеси для охолодження сільськогосподарської продукції”, розділ 5 „Теплове обладнання в процесах переробки сільськогосподарського виробництва”, для ІІ частини: розділ 2 „Обладнання для перегонки рідин”, розділ 4 „Обладнання для сушіння сільськогосподарської продукції”, розділ 5 „Обладнання для екстрагування сільськогосподарської сировини”.

4. Берник П.С., Середа Л.П., Паламарчук И.П. Выбор рациональной схемы механического вибровозбудителя для конвейерной вибрационной машины с эластичной направляющей // Вибрации в технике и технологиях 1995. - №2

- С.15 - 20.

Особистий внесок: проведено огляд конструкцій віброзбуджувачів, виконано розрахунок основних параметрів конвеєрної вібраційної машини.

5. Середа Л.П., Паламарчук И.П., Величко Л.Д. Влияние геометрии подвески на динамику конвейерной вибрационной машины с эластичной направляющей// Вибрации в технике и технологиях.– 1996.– №1 (3).– С.10 – 13.

Особистий внесок: складено та розв’язано рівняння руху виконавчих органів конвеєрної вібраційної машини.

6. Паламарчук И.П. Исследование влияния технологической загрузки на стабилизацию колебательной системы // Вибрации в технике и технологиях, 1998. – № 2(6). –С. 47-51.

7. Паламарчук І.П. Розвиток конструктивних та технологічних схем вібраційних конвеєрних машин з гнучким транспортуючим елементом // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах, 1998. – №4. – С. 17 – 22.

8. Паламарчук І.П., Омельянов О.М. Аналіз приводних механізмів та дослідження динаміки віброзбуджувачів технологічних машин сільськогосподарського виробництва та переробки // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах, 1998. – № 3. –С. 152-157.

Особистий внесок: проведено аналіз приводних механізмів технологічних вібраційних машин переробних і харчових виробництв.

9. Паламарчук И.П. Новые вибрационные машины в механических процессах перерабатывающего сельскохозяйственного производства // Материалы международной НТК «Вибрации в технике и технологиях». Приложение к журналу „Вибрации в технике и технологиях”. –Евпатория, 1998.– С.187-194.

10. Берник П.С., Паламарчук І.П., Липовий І.Г. Особливості застосування вібропланетарної технологічної дії в процесах кормоприготування // Вісник Сумського державного аграрного університету. Вип. 4 „Машиновикористання в тваринництві”. – Суми: СДАУ, 1999. – С. 59 – 62.

Особистий внесок: обгрунтовано схему вібропланетарної машини для приготування кормових сумішей.

11. Берник П.С., Денісов П.Д., Паламарчук І.П., Солона О.В. Особливості проектування тримасових вібраційних машин з опозитно розташованими віброзбуджувачами // Вибрации в технике и технологиях, 2000.– №2(14).

– С.15 - 17.

Особистий внесок: розроблено методику розрахунку вібраційної дробарки з опозитно розташованими віброзбуджувачами.

12. Паламарчук И.П., Омельянов О.Н. Динамика вибрационных грохотов с комбинированным приводом пространственных колебаний рабочих органов //Вибрации в технике и технологиях, 2000. – №4(16). – С. 89 – 92.

Особистий внесок: складено математичні моделі вібраційних приводів до машин для грохочення.

13. Паламарчук І.П., Холодюк О.В. Дослідження конструктивних та технологічних параметрів вібраційних пристроїв для різання сільськогосподарської продукції з дисковими робочими органами // Вибрации в технике и технологиях, 2000. – № 1(13). –С 58-66.

Особистий внесок: проведено аналіз приводних механізмів вібраційної дії до різальних машин дискового типу.

14. Паламарчук І.П., Бандура В.М., Омельянов О.М. Розвиток конструктивних схем сепараторів сипкої продукції з вібровідцентровим приводом технологічного руху // Вибрации в технике и технологиях, 2001. –

№ 3(19). –С. 80 - 86.

Особистий внесок: проведено аналіз приводних механізмів комбінованої механічної дії та обґрунтовано схему сепаратора з вібропланетарними виконавчими органами.

15. Паламарчук І.П., Берник М.П., Цуркан О.В. Обґрунтування технологічних та конструктивних схем енергоощадних віброзмішувачів барабанного типу// Вибрации в технике и технологиях, 2001. – №1(17). –С. 35-41.

Особистий внесок: проведено аналіз приводних механізмів до вібраційних змішувачів барабанного типу.

16. Бандура В.М., Паламарчук І.П. Оцінка параметрів процесу подрібнення кісткової сировини на основі критеріїв пластичності // Наукові нотатки. Вип 9 за напрямком „Інженерна механіка”. –Луцьк: ЛДТУ, 2001. –С.12-21.

Особистий внесок: розроблена методика визначення силових параметрів при руйнуванні кісткової сировини та узагальнено отримані результати.

17. Бандура В.М., Паламарчук І.П. Оцінювання ресурсу пластичності різання кісток сільськогосподарської птиці // Наукові праці Українського державного університету харчових технологій, 2001. – № 10. -С. 116-117.

Особистий внесок: отримано рівняння для визначеня сили різання при руйнуванні кісткової сировини.

18. Паламарчук І.П. Розвиток конструктивного виконання фільтруючих апаратів в умовах вібраційного технологічного поля // Вибрации в технике и технологиях, 2001. – №2(18). – С. 66 – 74.

19. Паламарчук І.П., Бандура В.М. Вплив параметрів робочого інструмента на якість процесу різання сільськогосподарської продукції // Вісник Харківського державного університету сільського господарства. Вип. 9. „Сучасні напрями технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв”. –Харків: ХДТУСГ, 2002. –С. 357-363.

Особистий внесок: отримано та узагальнено результати віброзміцнення лезового інструмента для машин харчових і переробних виробництв.

20. Бандура В.М., Паламарчук І.П. Оцінка дисипативних властивостей пружно-пластичної сировини в процесі обробки різанням // Вісник технологічного університету Поділля. –Хмельницький, 2002. – №1(38).

–С.97-101.

Особистий внесок: розроблено методику та узагальнено результати оцінки впливу сили тертя в процесі різання кісткової сировини.

21. Бандура В.М., Паламарчук І.П. Оцінка силових та енергетичних параметрів процесу різання пружно-пластичної сировини // Вісник технологічного університету Поділля. –Хмельницький, 2002. – №3. Т.2(41).

–С. 206-208.

Особистий внесок: складено рівняння для визначення силових та енергетичних параметрів для процесу різання пружно-пластичної сировини.

22. Паламарчук І.П., Липовий І.Г., Кухарчук В.Т. Математичне моделювання закономірностей руху виконавчих органів коливальної системи при інженерному розрахунку та проектуванні вібраційних машин // Вибрации в технике и технологиях, 2003. – №5 (31). – С. 58 – 60.

Особистий внесок: виведено залежність для коефіцієнта дисипації технологічного завантаження вібраційної машини барабанного типу.

23. Бандура В.М., Паламарчук І.П. Основи розрахунку параметрів процесу руйнування кісткової сировини // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Вип. 16 „Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв”. – Харків,2003.

– С.102 – 109.

Особистий внесок: обґрунтовано дію та розроблено методику графоаналітичного аналізу основних силових факторів в процесі різання кісткової сировини.

24. Середа Л.П., Берник П.С., Паламарчук І.П. Застосування вібраційних ефектів у переробних машинах / Праці Таврійської державної агротехнічної академії. Вип. 34. – Мелітополь: ТДАТА, 2005. – С. 25 – 31.

Особистий внесок: обґрунтовано галузі застосування вібраційної дії в процесах харчових і переробних виробництв.

25. Берник П.С., Паламарчук І.П., Герасимов О.О. Застосування віброозонуючого комплексу для дослідження дії озону в процесі сушки дрібнодисперсної сільськогосподарської продукції // Вібрації в техніці та технологіях, 2005. – №4 (42). – С. 17 – 23.

Особистий внесок: обґрунтовано апаратурне забезпечення та методику оцінки параметрів вібрації машини для сушіння з озонуванням.

26. Паламарчук І.П. Тенденції розвитку конструктивних та технологічних схем вібраційних машин для реалізації механічних процесів переробки сільськогосподарської продукції // Вібрації в техніці та технологіях, 2006. – №1 (43). – С. 160 – 167.

27. Паламарчук І.П. Обґрунтування основних етапів інженерного розрахунку та проектування вібраційних технологічних машин // Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. Вип. 20. – ВДАУ, 2006.– С. 227–234.

28. Паламарчук І.П. Науково-технічні основи проектування машин харчових і переробних виробництв, зокрема вібраційної механічної дії // Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. Вип. 1 „ Стан і перспективи розвитку сучасних технологій і обладнання переробних і харчових виробництв” . –ВДАУ, 2006. – С. 28 – 34.

29. Паламарчук І.П., Липовий І.Г. Обгрунтування силових та енергетичних характеристик вібропланетарної різальної машини // Вібрації в техніці та технологіях, 2006. – №2 (44). – С. 50 – 53.

Особистий внесок: складено математичну модель та виведено залежності для визначення силових та енергетичних параметрів вібропланетарної різальної машини.

30.Паламарчук І.П., Шаргородський С.А. Обґрунтування параметрів плоского та просторового віброзбудження барабанних машин переробних і харчових виробництв // Вібрації в техніці і технологіях,2006. - №3(45).- С.73-81.

Особистий внесок: складена математична модель, отримані основні залежності для параметрів віброзбуджувачів плоских та просторових коливань.

31.Паламарчук І.П. Обгрунтування робочих параметрів вібропланетарної різальної машини // Вісник Вінницького політехнічного інституту, 2007. – №1.– С. 35 – 39.

32.Паламарчук І.П., Місюра Т.Г. Обґрунтування основних робочих параметрів механічного віброприводу машини з гнучким контейнером для механічної обробки харчової сировини // Наукові праці Національного університету харчових технологій.–2007.–№1.–С. 53 – 56.

Особистий внесок: складені математична модель, рівняння руху та залежності для амплітудно-частотних і енергетичних характеристик приводів з динамічним та кінематичним віброзбудженням плоских коливань конвеєрної машини.

33.Паламарчук І.П., Липовий І.Г. Обґрунтування робочих параметрів хвильового конвеєра для переміщення фаршу // Вібрації в техніці та технологіях, 2007. – №5 (50).– С. 80-82.

Особистий внесок: складена математична модель та рівняння руху хвильового конвеєра для переміщення фаршу.

34.Берник П.С., Паламарчук И.П., Величко Л.Д., Романов А.М. Исследование частотных характеристик вибросистем с двойной гибкой связью // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. статей. –Ростов-на-Дону: Изд. центр ДГТУ, 1996. – С. 103-104.

Особистий внесок: виведено рівняння для частоти коливань виконавчих органів транспортно-технологічної вібраційної машини.

35.Берник П.С., Паламарчук И.П., Липовый И.Г. Динамика вибрационно-планетарной машины для обработки деталей в свободно-гранулированной среде // ХХХVI Sympozjon “Modelowanie w mechanice”.-Gliwice, 1997. –Р.31-36.

Особистий внесок: складено математичну модель приводного механізму вібропланетарної машини з плоскими коливаннями виконавчих органів.

36.Паламарчук И.П. Вибрационная машина для отжатия жидкости // Сб. научных статей «Вопросы вибрационной технологии».–Ростов-на-Дону,2001.– С. 157-159.

37.Патент України № 32665. Машина для вібропланетарної обробки /
П.С. Берник, І.П. Паламарчук, І.Г. Липовий // Бюл. изобр. –2001. -№ 1.

Особистий внесок: обґрунтовано схему вібропланетарного приводу машини.

38.Патент України № 37433. Вібраційний змішувач / Р.Д. Іскович-Лотоцький, М.П. Берник, І.П. Паламарчук // Бюл. – 2001. -№ 4.

Особистий внесок: обгрунтовано схему віброприводу змішувача з механізмом вільного ходу.

39.Патент України № 42124. Пристрій для вібраційної обробки деталей / П.С. Берник, І.П. Паламарчук, О.М. Омельянов // Бюл. – 2001. -№ 9.

Особистий внесок: обґрунтовано схему віброприводу транспортно-технологічної машини.

40.Патент України № 49119. Пристрій для вібраційної обробки сільськогосподарської продукції / І.П. Паламарчук, О.М. Омельянов // Бюл. – 2002. -№ 9.

Особистий внесок: обґрунтовано схему конвеєрної вібраційної машини для сепарації та поверхневої миєчно-очисної обробки.

41.Патент України № 63977. Вібраційний змішувач / М.П. Берник,

І.П. Паламарчук, О.В. Цуркан // Бюл. – 2004. -№ 2.

Особистий внесок: обґрунтовано схему віброімпелерного приводу змішувача.

42.Патент України № 68339. Машина для різання м’яса на шматки / І.П. Паламарчук, О.В. Холодюк, С.В. Антохов // Бюл. – 2004. -№ 8.

Особистий внесок: обґрунтовано схему віброзбуджувача просторових коливань машини для різання м’ясопродуктів.

43.Патент України № 72465. Вібраційна машина для відтискування рідини / І.П. Паламарчук, О.В. Цуркан // Бюл. – 2005. -№ 3.

Особистий внесок: обґрунтовано схему приводного механізму до вібраційної транспортно-технологічної машини для відтискування рідини