Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach XI edycji programu LIDER.

Cel projektu

Celem projektu jest opracowanie metody projektowania matryc z wykorzystaniem heurystycznej techniki poszukiwania najlepszych rozwiązań opartej na metodzie ewolucyjnej. Opracowana metoda pozwoli na zaprojektowanie matryc kształtujących, znajdujących się w układzie roboczym maszyn peletyzujących tak, aby umożliwić zmniejszenie wartości naprężeń wytłaczania do wartości efektywnej. W projekcie uwzględniono opracowanie metod projektowania dla matryc jedno (rys. 1) i wielokanałowych (rys. 2), gdyż oba typy matryc są wykorzystywane w przemyśle. Efektem końcowym będą konstrukcje matryc, dla których średnice kanałów kształtujących zostaną dostosowane do wielkości średnic peletu wykorzystywanych w przemyśle, gdyż wartości te stanowią szereg o skończonej liczbie wymiarów. W ocenie wnioskodawcy przyczyni się to do zwiększenia prawdopodobieństwa powodzenia próby wdrożenia efektów projektu przez zainteresowane podmioty gospodarcze.

Rys. 1. Przekładowa jednokanałowa matryca kształtująca, , α – kąt zbieżności części stożkowej, l1 – długość części stożkowej, d – średnica odcinka cylindrycznego, l2 – długość odcinka cylindrycznego, DR – Średnica komory roboczej

Rys. 2. Przekładowa wielokanałowa matryca kształtująca a) rzut ułożenia kanałów formujących, b) kanał formujący, 1 – cześć stożkowa kanału formującego, 2 – część cylindryczna kanału formującego, α – kąt zbieżności części stożkowej, l1 – długość części stożkowej, d – średnica odcinka cylindrycznego, l2 – długość odcinka cylindrycznego, DR – Średnica kanału komory roboczej

Ostateczny cel projektu zakłada opracowanie metody, która pozwoli na zaprojektowanie matrycy do wytwarzania peletu o pożądanej średnicy. Osiągnięcie sformułowanego celu projektu jest możliwe poprzez realizację założonych zadań, których wykonanie przyczyni się do powstania następujących rezultatów:

  • wyznaczenie wartości modułu sprężystości aglomeratu suchego lodu w funkcji stopnia zagęszczenia;
  • wyznaczenie wartości współczynnika Poissona aglomeratu suchego lodu w funkcji stopnia zagęszczenia;
  • uzupełnienie modelu procesu kształtowania suchego lodu w kanałach zbieżnych, opisanego przy użyciu wyznaczonego w badaniach parametru fizycznego;
  • opisanie wielokryterialnej wrażliwości modelu numerycznego na zmianę naprężenia zagęszczającego w funkcji parametrów geometrycznych matrycy jednokanałowej;
  • ustalenie wartości parametrów geometrycznych matrycy jednokanałowej, pozwalających na aglomerację peletu z naprężeniami zbliżonymi do wartości efektywnej;
  • wykazanie podczas badań demonstracyjnych (z wykorzystaniem maszyny przemysłowej) osiągnięcia efektów projektu w zakresie obniżenia zużycia energii elektrycznej i obniżenia strat materiałowych podczas realizacji procesu w wyniku zastosowania zaprojektowanych matryc jednokanałowych;
  • opisanie wielokryterialnej wrażliwości modelu numerycznego na zmianę naprężenia zagęszczającego w funkcji parametrów geometrycznych matrycy wielokanałowej;
  • ustalenie wartości parametrów geometrycznych matrycy wielokanałowej pozwalających na aglomerację peletu z naprężeniami zbliżonymi do wartości efektywnej;
  • wykazanie podczas badań demonstracyjnych (z wykorzystaniem maszyny przemysłowej) osiągnięcia efektów projektu w zakresie obniżenia zużycia energii elektrycznej i obniżenia strat materiałowych podczas realizacji procesu w wyniku zastosowania zaprojektowanych matryc wielokanałowych.