Використання інструменту Solidworks Simulation для автоматизованого проектування сушильних камер та дослідження параметрів їх роботи
Анотація
Запропоновано сучасний підхід до автоматизованого проектування тривимірних моделей сушильних камер та дослідження параметрів їх роботи з використанням інструменту SolidWorks Simulation, що дає змогу створення різноманітних інформаційних моделей за допомогою комп'ютерних засобів. У роботі розроблено та представлено тривимірну модель сушильної камери, яка містить основні компоненти: стіни, перекриття, двері, штабелі із пиломатеріалами, що піддаються сушінню, систему подачі свіжого повітря, систему його циркуляції через вентилятори та обігріву через калорифери. Для автоматизованого проектування тривимірних моделей цих компонентів були також розроблені та програмно реалізовані відповідні алгоритми з використанням спеціалізованого програмного інтерфейсу SolidWorks API. При цьому, розроблений програмний додаток враховує введені користувачем параметри, зокрема розмір, кількість і тип пиломатеріалів, що піддаються висушуванню. Окрім цього, в роботі виконано кілька теплових розрахунків упоперек штабеля, зокрема із заданням різної швидкості руху повітря. Завдяки цьому було проаналізовано вплив цієї швидкості на розподіл теплового потоку впоперек штабелю. Загалом передбачено автоматичне відображення отриманих результатів в одному із вікон програмного додатку. Такий підхід дає змогу отримати результати у фоновому режимі роботи програми SolidWorks з мінімальним втручанням користувача. Незважаючи на те, що такі дослідження проводять у SolidWorks Simulation, отримання графічних результатів, зокрема розподілу температури впоперек штабелю, відбувається повністю в автоматизованому режимі без участі користувача. Також програмний додаток дає змогу автоматизовано змінювати геометрію тривимірної моделі сушильної камери чи штабелів у заданих межах. Використання розробленого програмного додатку спільно з SolidWorks Simulation дає змогу ефективно пришвидшити процес створення тривимірних моделей сушильних камер та вивчення параметрів їх роботи. Загалом ця робота відображає тенденцію до цифрової трансформації в промисловості, відкриваючи нові можливості для деревообробних підприємств і сприяючи підвищенню їх конкурентоспроможності на ринку та ефективності виробництва.
Завантаження
Посилання
Almashani, Y. M. A., Alamri, A. A., Al-Ghassani, M. M. F., & Kulkarni, M. V. (2023). Stress analysis using solidworks simulation. EPRA International Journal of Multidisciplinary Research (IJMR), 9(9), 28–35. [In Ukrainian]. URL: https://eprajournals.net/index.php/IJMR/article/view/2733
Bethune, J. D. (2019). Engineering Design and Graphics with SolidWorks 2019. Macromedia Press. [In Ukrainian]. URL: https://surl.li/qrkpf
Bond, B. H., & Espinoza, O. (2016). A decade of improved lumber drying technology. Current Forestry Reports, 2, 106–118. https://doi.org/10.1007/s40725-016-0034-z
Görgülü, Y. F., & AYDIN, M. (2023). Computational Fluid Dynamics and Thermal Analysis of an Unloaded Lumber-drying Kiln. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 23(1), 64–74. https://doi.org/10.17475/kastorman.1269521
Kuzmin, K., Morozov, S., & Graneva, A. (2023). Simulation of the control system for lumber drying. In: AIP Conference Proceedings, Vol. 2936, No 1. AIP Publishing. https://doi.org/10.1063/5.0181626
Marchevskyi, V. M., & Hrobovenko, Ya. V. (2018). Aerodynamics of vortex flows of dry agent in dry camera. The Journal of Zhytomyr State Technological University". Engineering. Series "Technical Sciences", 1(81), 38–42. https://doi.org/10.26642/tn-2018-1(81)-38-42
Mazlan, M., Ahmad, K. A., Hashim, F. R., Razab, M. K. A. A., Omar, M. N., Shaiful, A. I. M.,…, & Rizman, Z. I. (2018). Experimental and numerical approach to study the effect of biocomposite material to enhance durability of wood based composite material. International Journal of Engineering & Technology, 7(3.28), 157–162. [In Ukrainian]. URL: https://surl.li/qrslz
Pacheco, L. P. H., Lomote, J. J. G., Delgado, J. C. M., & Velásquez, R. M. A. (2022). Systematic review of the automation of a stacking system for wood drying. In 2022 IEEE XXIX International Conference on Electronics, Electrical Engineering and Computing (INTERCON), 1–4. https://doi.org/10.1109/INTERCON55795.2022.9870133
Sehlstedt-Persson, M., & Wamming, T. (2010). Wood drying process: impact on Scots pine lumber durability. Journal of wood science, 56, 25–32. https://doi.org/10.1007/s10086-009-1066-9
Sinkevych, O. V., & Sokolovskyy, Ya. I. (2023). Automated design of the 3D model of the drying chamber. Scientific Bulletin of UNFU, 33(5), 54–62. https://doi.org/10.36930/40330507
Sokolovskyy, Y., Sinkevych, O., & Voliansky, R. (2019, February). Development the software for simulation of physical fields in wood drying chambers by using cellular automata. In 2019 IEEE 15th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM), 1–4. https://doi.org/10.1109/CADSM.2019.8779262
Sokolowskyy, Ya. I., Dendyuk, M. V., Varenycya, M. S., & Prusak, Yu. V. (2010). Development of computer-aided system of dryings chambers design by facilities of COSMOSFloWorks. Scientific Bulletin of UNFU, 20(10), 283–289. [In Ukrainian]. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2010/20_10/283_Soko.pdf
Yan, G. C. K., De Silva, C. W., & Wang, X. G. (2001). Experimental modelling and intelligent control of a wood‐drying kiln. International journal of adaptive control and signal processing, 15(8), 787–814. https://doi.org/10.1002/acs.656
Zalcmanis, A., Zudrags, K., & Japiņš, G. (2018). Birch plywood sample tension and bending property investigation and validation in solidworks environment. Research for rural development, 1, 103–110. https://doi.org/10.22616/rrd.24.2018.016
Zhao, J., & Cai, Y. (2017). A comprehensive mathematical model of heat and moisture transfer for wood convective drying. Holzforschung, 71(5), 425–435. https://doi.org/10.1515/hf-2016-0148
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
