Βελτιστοποίηση και ανασχεδιασμός πρωτότυπου μύλου λειοτρίβησης για βιομηχανική χρήση

Γκιουζέλης, Παναγιώτης; Gkiouzelis, Panagiotis

dc.contributor.author	Γκιουζέλης, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Gkiouzelis, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2024-07-30T07:55:27Z
dc.date.available	2024-07-30T07:55:27Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59973
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27669
dc.rights	Default License
dc.subject	Λειοτρίβηση	el
dc.subject	Ανασχεδιασμός	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.title	Βελτιστοποίηση και ανασχεδιασμός πρωτότυπου μύλου λειοτρίβησης για βιομηχανική χρήση	el
heal.type	bachelorThesis	el
heal.classification	Μεταφορικές και ανυψωτικές Μηχανές,Στοιχεία μηχανών	el
heal.language	el	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-24
heal.abstract	Η παρούσα μελέτη εστιάζει στη βελτιστοποίηση ενός πρωτότυπου δακτυλιοειδούς μύλου λειοτρίβησης που προορίζεται για χρήση σε βιομηχανικούς χώρους. Αρχικά έγινε εμβάθυνση στα δημοσιεύματα που υπάρχουν για το συγκεκριμένο μύλο ώστε να κατανοηθεί ο τρόπος λειτουργίας του, ενώ έγινε η αποσυναρμολόγηση του πρωτότυπου μύλου που βρίσκεται στο εργαστήριο στοιχείων μηχανών και δυναμικής του Ε.Μ.Π. Η αρχική επαφή με το μύλο τόσο σε θεωρητικό όσο και σε πραγματικό επίπεδο δίνει την δυνατότητα να κατανοηθούν οι τομείς που υστερεί ο συγκεκριμένος τύπος μύλου ώστε να γίνει η βελτιστοποίηση αυτών. Η μελέτη συνέχισε με την αποτύπωση των βασικών εξισώσεων που υπάρχουν στην βιβλιογραφία στο υπολογιστικό πρόγραμμα MATLAB για την αρχική διαστασιολόγηση του μύλου και συγχρόνως αποτυπώθηκε το πρωτότυπο μοντέλο σε περιβάλλον cad μέσω του λογισμικού SOLIDWORKS. Έπειτα έγινε συσχέτιση των βασικών διαστάσεων του μύλου με τις επιφανειακές τάσεις που εμφανίζονται κατά την λειτουργία του. Για την μεγαλύτερη ακρίβεια των αποτελεσμάτων γίνονται προσομοιώσεις στο λογισμικό ANSYS και στη συνέχεια δημιουργείται στο ίδιο λογισμικό ένας αλγόριθμος υπολογισμού βέλους κάμψης και ιδιοσυχνοτήτων της κατασκευής αναλόγως την θέση των δακτυλίων και των εδράσεων. Η ανάλυση προχώρησε στο συσχετισμό του μεγέθους του μύλου με την ποσότητα υλικού που φορτώνεται για λειοτρίβηση. Έχοντας τους παραπάνω υπολογιστικούς κώδικες και μεθόδους προσομοιώσεων ξεκίνησε η δημιουργία του βελτιωμένου μύλου όπου σχεδιάζεται, σε περιβάλλον cad, με γνώμονα την μείωση των επιφανειακών τάσεων, και κατά συνέπεια μείωση της φθοράς, εδράσεις στις οποίες τα ρουλεμάν θα είναι προστατευμένα από το βιομηχανικό περιβάλλον και της σκόνης που δημιουργείται κατά τη λειοτρίβηση ενώ θα τοποθετούνται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι εύκολο το κεντράρισμα τους και να μη δημιουργούνται αζυγοσταθμίες και ιδιοσυχνότητες. Ο σχεδιασμός επεκτείνεται και στο κομμάτι της εύκολης συντήρησης και συναρμολόγησης του μύλου ενώ δημιουργείται σύστημα ψύξης για την μείωση της θερμικής καταπόνησης του συστήματος. Τελειώνοντας στο κομμάτι του σχεδιασμού δημιουργείται μια διάταξη με αποσπόμενα μέρη ώστε ο μύλος να προσαρμόζεται στην κάθε ανάγκη της παραγωγής και στην δημιουργία ενός θαλάμου ηχομόνωσης για μείωση της ηχορύπανσης. Τελευταίο κομμάτι της μελέτης είναι η σχεδίαση των μηχανολογικών σχεδίων και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την μελέτη αυτή. The present study focuses on the optimization of a prototype ring mill for grinding purposes intended for industrial use. Initially, an in-depth analysis of the existing publications on this specific mill was conducted in order to understand their mode of operation, while the prototype mill located in the Machine Design and Dynamics Laboratory(MDLab) of the National Technical University of Athens (NTUA) was disassembled. The initial contact with the mill, both theoretically and practically, provides the opportunity to comprehend the sections that this mill has disadvantages, with the aim of optimizing them. The study continued with the formulation of the fundamental equations found in the literature in the MATLAB computational software for the initial dimensional analysis of the mill, while the prototype model was simultaneously designed in CAD environment using SOLIDWORKS software. Subsequently, the correlation between the basic dimensions of the mill and the surface stresses that are created during its operation was established. Simulations were conducted in the ANSYS software to have more analytical results, followed by the development of an algorithm for calculating the deflection curve and natural frequencies of the structure based on the positions of the rings and supports. The analysis proceeded to the correlation of the mill's size with the quantity of material loaded for grinding. With the aforementioned computational codes and simulation methods, the creation of an improved mill began, designed in CAD environment with the objective of reducing surface stresses and, consequently, minimizing wear, supports, where the bearings will be protected from the industrial environment and the dust generated during grinding. Moreover, they will be positioned in such a way as to facilitate their centering and avoid any imbalances and natural frequencies. The design also extends to the aspect of easy maintenance and assembly of the mill, while a cooling system is implemented to reduce the thermal load on the system. Finally, in the design aspect, a configuration with detachable parts is developed so that the mill can be adjusted to the specific requirements of production, along with the creation of a soundproof chamber to reduce noise pollution. The last part of the study involves the design of the mechanical drawings and the conclusions drawn from this investigation.	el
heal.advisorName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Στοιχείων Μηχανών	el
heal.academicPublisherID	ntua	el
heal.numberOfPages	90 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false