За підтримки:
ЗМІСТ
Дизайн ігрового паковання цукерок Sugarmons
М.В. Юрко, наук. кер О.В. Ганоцька, к.мист., ХДАДМ, м. Харків 4
Створення серії паковань натурального енергетичного напою Miffi Д. Вишневська, наук. кер О. Чуєва, к.мист., КНУКІМ, м. Київ 6
Вплив дизайну упаковки на продаж продукції О.О. Пайтель, наук. кер А.К. Кармаліта, к.т.н., ХНУ, м. Хмельницький 11 Розробка конструкції та технології виготовлення картонної споживчої упаковки для стаканчиків із йогуртом О.О. Степанова, наук. кер. Н.В. Кулик, к.х.н., НУХТ, м. Київ .......................13 Розробка моделі фізико механічних властивостей бутля з ПЕТФ у технологічному процесі видування Ю.Д. Борисенко, А.В. Автуєвич, наук. кер. В.Ю. Колосков, к.т.н., Г.М. Колоскова, к.т.н., НУЦЗУ, м. Харків, НАУ ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», м. Харків 16 Розроблення виконавчих механізмів вертикальної пакувальної машини періодичної дії Ю.Ю. Михайлів, наук. кер С.В. Терницький, к.т.н., УАД, м. Львів 19 Прикладні аспекти квантифікації мехатронних дозувально фасувальних систем пакувальних машин Д. Багдасарян, Т. Бутик, С. Шевченко, наук. кер. Л.О. КривоплясВолодіна, д.т.н., НУХТ, м. Київ...........................22 Створення та дослідження мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів із пневматичним шланговим затвором Я.Ю. Войтюк, Є.В. Меланіч, наук. кер М.В. Якимчук, д.т.н., НУХТ, м. Київ
Дизайн ігрового паковання цукерок Sugarmons М.В. Юрко, наук. керівник О.В. Ганоцька, к.мист., Харківська державна академія дизайну і мистецтв
Різноманітний вибір ринку дизайну паковань цукерок постійно розвивається. Маючи потребу у виокремленні серед конкурентів на поличках магазину та пошуками незвичних, багатофункціональних рішень, виробники харчових продуктів застосовують ігрові функції за допомогою упаковки. Ігрова упаковка – це не тільки звичайна коробка, а й повноцінний елемент, який забезпечує можливість подальшого використання упаковки після вживання продукту та поширення зацікавленості до товару виробника. Попри те, що практика нині не набула широкого розповсюдження, ця тенденція зростає, захоплюючи уяву як дизайнерів, так і споживачів [1]. Цукерки – улюблений продукт дітей, томудизайн паковання має бути цікавим у першу чергу саме для них, а щоб привернути увагу «покупця» (батьків) на цей вибір, необхідно, щоб вона мала додатково розвиваюче призначення, а також перетворити вживання та використання продукту на веселу гру з елементами несподіванки чи подальшого практичного застосування. Для створення конкурентоспроможного варіанта дизайну ігрового паковання цукерок було знайдено й проаналізовано кілька брендів конкурентів на ринку інтерактивних паковань для дітей: цукерки Jam Packaging, кукурудзяні пластівці MIO, пастила Bob Snail, пластівці Kix Cereal, тістечко Masa Listа, паковання яких містять концептуальну стратегію у вигляді різноманітних ігрових можливостей взаємодії з ним. «Коробка також вказує на супутні цифрові збірники оповідань, які ще більше надихають дітей на уяву, даючи їм можливість використовувати елементи з коробки для взаємодії з оригінальними цифровими історіями» [2]. У дизайні зовнішнього вигляду паковань конкурентів є веселі, добрі та дитячі елементи, стилізовані векторні об’єкти, гармонійно поєднане й виправдане графічне рішення разом з насиченою колірною палітрою, що викликає відповідні смакові відчуття. Разом це привертає увагу споживачів, а після певного ознайомлення створює враження. За допомогою ігрових елементів дитина має
ілюстрації обличчя веселих «монстриків» чудово справляються зі смаковою відбудовою, викликають позитивні емоції й мають унікальне інтерактивне рішення діставання цукерок, у якого немає аналогів на ринку інтерактивних пакованьдитячихпродуктів.Упаковкамаєдвавідділидлязберіганняцукерок: перший – для ігрової функції, другий – для поповнення ігрового процесу. Дизайн паковання не лише має цікавий для потенційного споживача вигляд, але й несе користь, передаючи добрий та правильний намір. Отже, окрім вживання натуральних цукерок, дитина має можливість додатково розвивати дрібну моторику рук та логічне мислення.
окрім цукерок є лімітована іграшка персонаж, яка після закінчення продукту може виступати як ігровий елемент (замість цукерок) для подальшої взаємодії дитини з упаковкою. Дизайн паковання та колекційних іграшок відповідає певним складовим смаку цукерок. Даний хід з персоналізацією продукту, а саме впровадження візуального образу бренд-персонажа «монстрика», сприятиме запам’ятовуваності бренду продукції, зацікавленості до придбання решти лінійки можливих персонажів; упаковка також містить декілька розважальних ігор на передній, боковій та внутрішніх частинах, що забезпечує довговічне використання
Створення серії паковань натурального енергетичного напою Miffi Д. Вишневська, наук. керівник О. Чуєва, к.мист., Київський національний університет культури і мистецтв Український ринок енергетичних напоїв стрімко розвивається і є досить перспективним Енергетичний напій – це сильногазований слабоалкогольний або безалкогольний напій із вмістом тонізуючих речовин, таких як кофеїн та інші, які впливають на нервову систему людини, активізуючи розумову і фізичну діяльність. Молодь віддає перевагу саме таким напоям, адже це впливає на їх самопочуття, надає енергії та бадьорості. Але з позиції їх продажів на ринку України існує не дуже позитивна динаміка для рядукомпаній. Про це свідчить статистика, створена аналітиками компанії Pro Consulting: середньо статистичний українець випиває енергетиків близько 0,6 л на рік. Це низький показник, оскільки в Європі цей показник в межах 5 6 л на рік. Це означає, що ринок енергетиків в Україні має потенційну нішу для розвитку бізнесу [1]. ГоловнимиспоживачамиенергетиківвУкраїніємолодь, якіяк правило,щене мають високого доходу, отже, ціна є головним критерієм вибору енергетика. Також потенційним сегментом споживачів є люди, які ведуть активний спосіб життя: студенти, «трудоголіки», водії та всі ті, хто виконує напружену як фізичну, так і розумову роботу протягом тривалого часу або ж працює за ненормованим робочим графіком. На ринку України з’являються нові вітчизняні виробники або нові торгові марки, які конкурують із дорогими міжнародними брендами за рахунок меншої вартості продукції. Метою проєкту було створення лінійки/серії паковань для енергетичних напоїв, що мають легко запам’ятовуватися та ефективно впливати на споживачів, підвищувати продажі та покращувати зацікавленість покупців у продукті, а в подальшому залучати нових та зберігати інтерес у постійних клієнтів. Проблематикою розробки є виокремлення власного бренду поміж схожих за товаром компаній. Створення особливого продукту
Перш ніж починати роботу над дизайном нового продукту, було проведено поглиблений аналіз щодо поняття продукту, його цільової аудиторії, а також як саме та де споживач може придбати товар. Для цього була проаналізована графічнастилістикапакованьданогосегмента.Кориснимивиявилисьзроблені власноруч знімки полиць під час відвідувань магазинів та виставок, також цифрова добірка на Pinterest з відбором візуальних прийомів, які є привабливими для дизайнера. При цьому пам’ятали, що мета створення дизайну – це не тільки власні вподобання, а, в першу чергу, вподобання «ідеального» клієнта. Зрештою, є три вирішальних чинники, які впливають на дизайн упаковки напоїв: споживач, напій і бренд. Бренд – це простір, що створює невидимий зв’язок з покупцем та клієнтом; напій є перш за все товаром та предметом цього «зв’язку»; споживач – особа, заради якої бренд та продукт створені з метою викликати позитивні візуальні та смакові відчуття. Саме під таким кутомпоглядубулапроаналізованаціланизка напоїв:NonStop,REVOEnergy, Де Сад, Staropramen та ін. У роботі було вирішено скористатися методом «незвичного», тобто свідомо відмовилися від стандартного візуального сприйняття енергетиків. Вже звичними стали темні паковання з «кислотними» кольорами та різкими графічними елементами. Постало питання про зовнішній вигляд енергетичного напою, якщо умовою його створення була саме натуральність інгредієнтів. Тому в основу цього лімітованого випуску натуральних енергетиків було покладено образи міфологічних персонажів та богів. Також варто зазначити, що наразі актуальною увізуальній культурі є тема незвичних колаборацій та поєднань «непоєднуваного». Аудиторії та споживачам подобається бачити щось неочікуване. Про деякі з таких колаборацій вказано на сайті «Українській спектр» у статті «20 найцікавіших колаборацій зарубіжних брендів» [3]. На сьогодні актуальною є тема здорового харчування та усвідомлення отриманих знань. У проєкті було вирішено використати цей спосіб і зміксувати тему натуральності з темою інформаційного розвитку. Це дозволить цільовій аудиторії споживати не тільки корисно, але й інформативно. За основу було взято тему старослов’янської міфології, адже цією темою часто цікавляться
«стилі» часто малюють різні комікси, тобто пропорції більш менш схожі на людські, а риси не надто перебільшені, як це буває в мультиплікаційномустилі. Термін такого стилю створила комерційна онлайн галерея «deviantART» [4].
те, що персонаж
стали Святогор, Білобог, Ярило та Мокош. Святогор в епосі – велетень, «вищий за ліс стоячий». Богатир Святогор зображений у звичному богатирському одязі, який складається із шолома, меча, рукавичок і кольчуги. Довга світла борода завжди асоціюється з богатирями з мультфільмів дитинства, тому такий малюнок викликатиме тільки приємні спогади [5]. Білобог – бог білого дня, щастя і добра, господар Вирію та повелитель світлих богів, захисник людей від зла. Білобог зображений у прямому сенсі у вигляді світла, без чітких рис обличчя. Такий силует допомагає створити ефект могутності та підкреслити цю рису персонажу. Напис на банці «темно в лісі без Білобога» вказує на
сердець», такий опис може сподобатись споживачу із життєрадісним характером та позитивним мисленням [7]. Мокош – давньоукраїнська богиня родючості, жіночого рукоділля, мистецтва й води. Прядіння – доволі поширений міфологічний мотив, пов’язаний із жіночими персонажами, джерелом життя і смерті, долі, родючості. Шматок білої тканини – це атрибут богині, тож персонаж на пакованні зображений з білою ниткою пряжі, а рукам не видно ні кінця, ні початку, адже деякі повір’я описували її як ту, що пряде довгими руками. Обилух–дух,щоохороняєполята посіви,відповідаєзаурожайта йогоякість. Зображений як чоловічок невеликого зросту, з волоссям та бородою у вигляді пшениці, що натякає на поля. Персонаж не є божеством, має більш домашній стиль,томупідійдедляспоживача,якомуближчесаметакийвізуальнийобраз. Дажбог – бог світла і літного сонця, син Сварога, бог добра, опікун людської долі та достатку. Дажбог – літнє сонце. В нашомуваріанті це веселий чоловік, що своєю посмішкою освітлює все навколо [6]. Додола – у давніх українців найвродливіша в селі дівчина, яку обирали «нареченою»Перуна,дівоювогню,головноюфігуроюнасвятіГромовержцяпід час накликання дощу.
музичних інструментах, танцювати, складати пісні, малювати. Традиційно зображалися вічно юними красунями, стрункими й граційними, в білих одежах, з довгими розпущеними косами, що буцімто живуть на хмарах, а також у воді, лісах, на верхів’ях гір. На банці Віла зображена в образі лісової богині, що має одяг із червоних та білих квітів, які асоціюються як зі спокоєм, так і з яскравим настроєм, адже лісові Віли мають мінливий настрій. Такий вибір був зроблений, тому що споживачі можуть бути різними, а напис «Вільний політ Віли» асоціюється з волею на будь який настрій [6].
Паковання є потужним інформаційно графічним носієм, через який відбувається прямий зв’язок виробника і споживача, саме тому важливо доносити потрібну інформацію чітко, без зайвих деталей. Оскільки продукт є новим на ринку, то вкрай необхідно цю концепцію про його походження вказувати на всіх рекламних та інформаційних носіях. Описані вище елементи/персонажі можна назвати основними складовими створеннябрендута серіїпакованьзокрема. Завдякивізуальним особливостям паковань, тобто дизайну, можна отримати не тільки визнання споживачів, а й досягти позитивного росту на ринку. Новий бренд із цікавим дизайном паковання є прямим результатом роботи дизайнерів, маркетологів і новітніх технологій виробництва.
Література:
1. Аналіз ринку енергетичних напоїв: Pro Capital Group 2004-2022. URL : https://pro-consulting.ua/ua/issledovanie-rynka/analiz-rynkaenergeticheskihnapitkov-ukrainy-2018-god (дата звернення: 07.11.2021)
2. Кужилєва О.В. Створення бренду з використанням запитів та уподобань споживача. URL : http://www.evdjournal.org/download/2011/2011-3/Ek _visnyk_3_2011-149-153.pdf (дата звернення: 22.11.21)
3. 20 найцікавіших колаборацій зарубіжних брендів. URL : https://uaspectr.com/2022/02/04/20-najtsikavishyh-kolaboratsijzarubizhnyh-brendiv/ (дата звернення: 15.11.2021)
4. DeviantArt: cjnfused about semi realism. URL : https://www.deviantart.com /forum/art/general/1760738/ (дата звернення: 22.11.2021)
5. Билинно легендарні теми та їх українські відгомони. URL : http://litopys.org.ua/hrushukr/hrush408.htm (дата звернення: 25.01.2022)
6. Усна народна творчість. URL : https://proridne.org/ (дата звернення: 29.04.2022).
7. Ярило – міфологія слов’ян. URL : https://ukrlit.net/habits/w5or0.html (дата звернення: 29.11.2021)
Вплив дизайну упаковки на продаж продукції О.О. Пайтель, наук. керівник – А.К. Кармаліта, к.т.н., Хмельницький національний університет Упаковка – перше, на що звертає увагу покупець при виборі товару, тому до її створення слід підійти серйозно. Дослідження публікацій із цієї проблеми показали, що лише 11 % покупців у світі сьогодні повністю задоволені упаковкою. Вони вважають, що упаковка продукції настільки ж важлива, як і її бренд. У Бразилії, Туреччині, Німеччині упаковка важливіша навіть за сам бренд.PackagingMatters світовийлідер усферіупаковки,якийвивчаєзвички покупців в Інтернеті по всьому світу. Його дослідження виявляють нові вимоги, які висуваються до упаковки (рис. 1) Рис. 1. Розподіл вимог, які споживачі продукції висувають до її упаковки Враховуючи ці авторитетні дослідження, нами було спроєктовано упаковку
зберігається всередині. Друк на коробці тісно пов’язаний з макетом самої коробки, оскільки на упаковці присутній друк по формі вирізки віконця. Упаковка досить економічна у виготовленні, так як не потребує використання дорогих матеріалів та технологій. Картон не містить шкідливих домішок або покриття, тому після використання упаковку можна легко утилізувати або здатинапереробку,попередньо від’єднавшиплівку,якутакожможназдатина переробку.
Розробка конструкції та технології виготовлення картонної споживчої упаковки для стаканчиків із йогуртом О.О. Степанова, наук. керівник Н.В. Кулик, к.х.н., Національний університет харчових технологій, м. Київ
Упаковка є невід’ємною частиною харчових продуктів і непродовольчих товарів. З розвитком техніки і технологій виготовлення пакувальних матеріалів та упаковки, функції упаковки розширюються. Одним з напрямів розширення функціональності упаковки є використання упаковки у навчанні в розважальній та ігровій формі. Наприклад, упаковку з поліграфічним оформленням після виконання основної функції можна використовувати як наочний методичний матеріал для вивчення англійської мови дітьми. Тенденціями, використаними у створенні нової упаковки, є: нові функції – картонна упаковка після використання може трансформуватися у конструкцію, яка слугує наочним методичним засобом для навчання; екологічність – картонна споживча упаковка виготовляється за технологією конструктивного фальцювання без склеювання та може повторно перероблятися; зручність у транспортуванні споживачем упаковка має висічені елементи для фіксації стаканчиків всередині та отвори для захвату пальцями для зручного транспортування споживачем; креативне поліграфічне оформлення з ефективним використанням всієї площі упаковки та яскравих, але органічних кольорів, які викликають увагу в дітей. Нова групова упаковка для двох стаканчиків для йогурту відповідає денній нормі споживання дітьми. Виготовляється з твердого картону за технологією різання без склеювання. Форма упаковки забезпечує майже відсутність відходів різання та додаткову зручність завдяки отворам для перенесення. Упаковка має цифровий друк зовні та всередині.
Література:
1. Innovations in Food Packaging. Second Edition. Ed. by Jung H. Han. Elsevier. USA. 2014. 602 p.
2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации: технологии и способы производства. Пер. з нем. М. : МГУП, 2003. 1280 с.
3. Кривошей В.М. Упаковка в нашому житті: Київ: ІАЦ «Упаковка», 2001. 160 с.
4. Гавва О.М., Кулик Н.В. Обладнання для групового пакування // Упаковка. 2019. № 4. С. 58 62.
5. Кулик Н.В., Степанова О.О. Актуальні вимоги до упаковки в часи COVID 19 // Упаковка. 2022. № 2. С. 12 16.
6. Репозитарій НУХТ. URL : http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/
Розробка моделі фізико-механічних властивостей бутля з ПЕТФ у технологічному процесі видування
Ю.Д. Борисенко, А.В. Автуєвич, наук керівники В.Ю. Колосков, к.т.н , Г.М. Колоскова, к.т.н., Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» Сьогодні для розливу безалкогольних напоїв, у тому числі мінеральної води, широко застосовують полімерні пляшки, переваги яких полягають у тому, що вони є прозорими, перешкоджають проникненню пари, повітря та сторонніх запахів, але водночас легші й менш схильні до механічних впливів. Слід зазначити, що упаковка з біоматеріалів має свої недоліки. Вона легше руйнується, має низький рівень захисту вмісту від зовнішніх факторів, що впливає на термін зберігання продукції. Тому розробка нових зразків упаковки потребує відповідних досліджень у напрямі створення матеріалів та технологій пакування. ПЕТФ у порівнянні з іншими полімерами має досить високі експлуатаційні показники, відстаючи від інших матеріалів лише в стійкості до агресивних середовищ. Висока оцінка можливості видування пляшок з ПЕТФ преформ пов’язана зі стійким високоеластичним станом ПЕТФ у широкому інтервалі температур (від 67 до 275 °С). З іншого боку, ПЕТФ є нешкідливим при його використанні для пакування харчових продуктів, оскільки не містить токсичних речовин, здатних проникати в їжу при зберіганні. У той же час ПЕТФ пляшки дешевші, ніж інші види упаковки, в середньому на 10–20 % і, як і раніше, залишаються найпоширенішими серед полімерних пляшок. У зв’язку із цим застосування ПЕТФ дозволяє забезпечити виробництво тари високої якості, що має гарні експлуатаційні показники та переваги в порівнянні з тарою з інших матеріалів [1]. Сьогодні для виробництва полімерних пляшок для рідин використовується багато різних методів. Найбільш ефективним є інжекційно видувний метод, технологічна схема якого показана на рисунку. Інжекційно видувний метод двоступінчастий процес, що включає виготовлення
а) б) в) г) д)
Рисунок. Інжекційно видувний метод формування тари: закривання форми (а); запечатування гирла (б); розтягування штоком (в); видування (г); розкривання форми (д)
Одностадійна схема дозволяє економити енергію, тому що преформи після формування відразу надходять на роздування, а отже їх не потрібно попередньо нагрівати. Крім того, немає потреби в пакувальних матеріалах для преформ, а також у приміщеннях для їх зберігання. Однак важко організувати оптимальне завантаження обладнання, оскільки великою є ймовірність його перевантаження в сезон або простою в міжсезоння. Перевагами, що забезпечуються двостадійною схемою, є наступні: преформа займає приблизно в 12 разів менше місця, ніж готова пляшка при транспортуванні; одна й та сама преформа може бути використана для виробництва різних за формою пляшок; продуктивність видувного автомата при двостадійній схемі є вищою, оскільки не обмежується продуктивністю ливарної машини, що є набагато меншою; немає необхідності контролювати якість сировини; потрібні менші виробничі площі;
Подібні системи рівнянь та нерівностей важко (або неможливо) вирішити аналітичним шляхом, тому доцільним видається використання чисельних методів. У процесі представленого дослідження було проаналізовано результати використання декількох методів для побудови моделі преформи: традиційний метод Лагранжа та узагальнений Лагранжево Ейлеровий метод. При цьому для опису руху та деформування твердого тіла використовують три формулювання: Лагранжа, Ейлера, ALE. В роботі було удосконалено чисельну модель фізико механічних властивостей ПЕТФ бутля в технологічному процесі видування з використанням пакета LS-DYNA. Зокрема, визначено набір параметрів чисельної моделі, що складається із чотирьох частин: преформи, пуансона, прес форми та газу, за допомогою якого створюється надлишковий тиск. Для кожної частини було вибрано параметричну модель матеріалу (для пуансона та прес форми досить жорсткого матеріалу, для преформи використовуватиметься пружна віскопластична теплова модель матеріалу) і визначити значення параметрів. За результатами моделювання було визначено, що найбільш ефективним є довільний Лагранжево Ейлеровий метод з використанням сітки, елементи якої наближаються до вигляду квадрата та при цьому зменшуються.
Література: 1. Сучасні тренди в розробці дизайну тари в ПЕТ. URL: https://peteu.com/uk/zahodi/suchasni-trendi-v-rozrobtsi-dizajnu-tari-v-pet/ 2. Groot J.A.W.M. Numerical shape optimisation in blow moulding. Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, 2011. DOI: 10.6100/IR709254
Розроблення виконавчих механізмів вертикальної пакувальної машини періодичної дії Ю.Ю. Михайлів, наук. керівник С.В. Терницький, к.т.н., Українська академія друкарства, м. Львів Головними позитивними якостями упаковки з плівок є незначна вага і найнижча вартість. Тому вона переважно призначена для одноразового використання. Таке паковання естетичне, має яскраво оформлений привабливий зовнішній вигляд, містить велику кількість інформації, зручне і практичне в повсякденному використанні [1]. З огляду на такі властивості, паковання з плівок займає найбільший сегмент світового ринку паковань та широко використовується для продуктів рослинного і тваринного походження різної форми й агрегатного стану: твердих, рідких, пастоподібних, сипких тощо. Для виготовлення упаковки та пакування продукції використовуються пакувальні машини, в технологічному процесі яких суміщено виконання двох основних операцій: виготовлення упаковки та пакування продукту. Таке поєднання значно прискорює технологічний процес. Найпоширенішим споживчим пакованням, що виготовляється з рулонних плівок, є пакет [2 4]. Пакети виготовляються безпосередньо з рулонного матеріалу, при цьому кількість і розташування сполучних швів визначається як конструктивними особливостями пакета й видом вихідного матеріалу, так і вимогами, що спричиняються характеристиками запакованого продукту [4]. Механізми поздовжнього та поперечного зварювання полімерної плівки в пакувальній машині періодичної дії приводяться асинхронним електродвигуном Д (рис. 1) із черв’ячним редуктором. Привод механізмів включає фрикційну муфту 1, зубчастопасову передачу з ведучим шківом 2 та веденим
кінцем з’єднані з роликами. На іншому кінці штовхачів 10 та 11 прикріплено зварні губки поздовжнього зварювання, відповідно, 12 та 13. Зварна губка 13 приєднана до штовхача 11 через проміжну ланку – пластину 14 та пружину стиску 16. В середині зварної губки 13 розміщено пилкоподібний ніж 15, що жорстко приєднаний до проміжної пластини 14. Задля уникнення використання пневмоциліндрів та спрощення конструкції механізму передбачено, що відрізання герметизованого пакета буде відбуватися за рахунок деформації пружини стиску 16, за допомогою якої зварна губка 13 з’єднана з проміжною планкою 14, при цьому ніж 15 закріплено жорстко до цієї ж пластини. Таким чином відбуватиметься поперечне зварювання сформованого плівкового рукава.
Механізм поздовжнього зварювання приводиться від конічної зубчастої шестерні 4, рух від якої через конічне зубчасте колесо 10 передається на кулачки 18 та 19, що розміщені на одному валу. На відміну від попереднього випадку, в механізмі поздовжнього зварювання використано кулачковий механізм із коромислами. Обертовий рух кулачків 18 та 19 перетворюється на коливний рух коромисел 22 та 23 за рахунок контакту роликів 20 та 21, що закріплені на одному боці коромисел. До іншого ж приєднано зварні губки поздовжнього зварювання 24, що забезпечують формування поздовжнього шва під час формування рукава із плівкового матеріалу навколо продуктопроводу 25. Ще однією функцією продуктопроводу 25, окрім формуваннярукава,єподачапродукту,щозапаковується, віддозаторадозони пакування. Для забезпечення надійного протягування плівкового матеріалу застосовано протягувальні ролики 28. Привод роликів 28 здійснюється від індивідуального крокового двигуна Д2, на валу якого закріплено зубчасту шестерню 26. Застосування зубчастої шестерні 26 та зубчастої передачі 27 забезпечують обертання роликів назустріч. Застосування для привода крокового двигуна Д2 уможливлює задання необхідного переміщення та узгодження роботи з іншими механізмами.
Література:
1. Olsmats Carl. The business mission of packaging. ABO Academy University Press, 2002. Р. 243.
2. Соломенко М.Г., Шредер В.Л., Кривошей В.Н. Тара из полимерных материалов: Справочник. М. : Химия, 1990. 400 с.
3. Шредер В.Л., Гавва А.Н., Кривошей В.Н. Упаковка из полимерных пленок (Flexible Packaging). Киев : ИАЦ «Упаковка», 2015. 183 с.
4. Шипинский В.Г. Упаковка и средства пакетирования. М. : УП «Технопринт», 2004. 416 с.
Прикладні аспекти квантифікації мехатронних дозувально-фасувальних систем пакувальних машин Д Багдасарян, Т Бутик, С Шевченко, наук. керівник Л.О. КривоплясВолодіна, д.т.н., Національний університет харчових технологій, м. Київ Метою даного дослідження було математичне та фізичне моделювання на принципах квантифікації для синтезу та подальшого інтегрування ідентичної інноваційної системи керування мехатронними модулями пакувальних машин. Це дасть можливість зменшити енергоємність дозувальних модулів, спростити конструкцію та полегшити керування процесом формування точної дози продукту для різних груп харчових продуктів [1]. Для досягнення мети були сформульовані і вирішені описані нижче задачі Для дослідження та квантифікації системи керування дозувальнофасувальних модулів було запропоновано застосувати концепцію цифрового двійника, що розуміє під собою створення максимально точної віртуальної копії об’єкта дослідження для оцінки його якісних і кількісних характеристик, моніторингу роботи реального модуля, його налагоджування. Таким чином, у процесі роботи було використано:
1) CAD системи інженерного проєктування для створення графічної цифрової 3D моделі досліджуваних пакувальних машин та візуалізації їх роботи, включаючи процес спрацьовування робочих ланок;
2) програмні середовища, такі як Unity, C#, Microsoft Azure Digital Twins, TIA Portal, для створення інтерактивної системи керування та узгодження роботи вузлів;
3) хмарні та бездротові технології. Для подальшого дослідження і збору аналітичних даних був запропонований і виконаний на експериментальному стенді ерліфтний модуль (рис. 2), що забезпечує формування та витіснення дози продукту на базі пропорційних елементів із зворотнім зв’язком. Була розроблена система керування модулем (рис. 1).
Рис. 1. Узагальнена схема керування мехатронними модулями на експериментальних стендах: 1, 2 – трубопроводи підведення стисненого повітря; 3, 4 – ШІМ перетворювач; 5, 6 – електропневматичні пропорційні клапани керування 2/2 НЗ; 7 – ежектор; 8 – ресивер живильник; 9 продукт Рис. 2. Вид експериментального стенда для дослідження ерліфтної системи дозування рідинних продуктів: 1 витратний резервуар; 2 датчик рівня; 3 дозувальна ємність; 4 система керування; 5, 6 пропорційні електромагнітні розподільники прямої дії 2/2; 7, 8 виконавчі пневмоклапани дозатора; 9 зливний патрубок; 10 канал джерела живлення з ежектором; 11 вхідний патрубок; 12 з’єднувальний трубопровід
досягнення ефективного процесу деструкції склепінь на експериментальній установці (рис. 3), яка була розроблена на базі установки для дослідження формування та дозування харчових продуктів. Рис. 3. Вид експериментального стенда для дослідження пневмотранспортування сипких та дрібно штучних продуктів: 1, 2 вертикальні канали; 3, 5 драйвери управління пропорціоною подачею імпульсу стичненого повітря; 4, 6 пропорційні електромагнітні розподільники прямої дії 2/2; 7, 8 електронні реле вакууму/тиску з аналоговим виходом; 9 програмуючий пристрій задання закону зміни сигналу 4…20мА Висновок. Запропоновані системи керування процесами дозування та пневмотранспортування, які були описані аналітично і експериментально, підтвердили свою ефективність. Досліджено основні параметри технологічних процесів та їх зміни в залежності від режимів керуючих сигналів. Було
Створення та дослідження мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів із пневматичним шланговим затвором Я Ю Войтюк, Є.В. Меланіч, наук. керівник М.В. Якимчук, д.т.н., Національний університет харчових технологій, м. Київ Створення нового пакувального обладнання для фасування рідких продуктів, яке має гнучку структуру та є універсальним при зміні дози чи матеріалу упаковки, є основною задачею сьогодення. Її вирішення потребує системного підходу, починаючи з розробки концепції проєктування дозувальних пристроїв і закінчуючи конструкціями виконавчих механізмів. Такою концепцією сьогодення може бути використання мехатронного принципу проєктування дозувального обладнання [1] з використанням пневматичного шлангового затвору. Для дослідження характеристик таких мехатронних системдозуванняактуальниміважливимзавданнямєпроведенняґрунтовного дослідження їх конструкцій та технологічних можливостей. Мета дослідження полягає у розробленні, виготовленні та дослідженні характеристик мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів з пневматичним шланговим затвором. За результатами огляду й аналізу наукових робіт і патентів дозуючих пристроїв вітчизняних та закордонних виробників виконано порівняльний аналіз їх технічних і технологічних характеристик та запропоновано нову конструкцію мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів з пневматичним шланговим затвором (рис. 1), з можливістю подальшого інтегрування в пакувальне обладнання індустрії 4.0. Передбачається, що в запропонованому мехатронному модулі дозування процесом наповнення упаковок рідким харчовим продуктом керує контролер, який на базі отриманих даних від датчиків витрат продукту та його ваги в упаковці змінює площу робочого каналу пневматичного шлангового затвору (рис. 2). Відмінною рисою таких мехатронних модулів дозування рідких харчових продуктів є їх універсальність щодо забезпечення як традиційних показників: продуктивності, економічності (мінімальної вартості), надійності, так і нових: стабілізації миттєвих або середніх витрат при заданому їх
Рис. 2. Експериментальна установка мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів з пневма тичним шланговим затвором: 1 штатив; 2 бункер; 3 штуцер; 4 силіконова трубка; 5 пневматичний шланговий затвор фірми АКО; 6 шаровий кран; 7 неповно поворотний пневматичний привод; 8 розподільник з електромагнітним керуванням; 9 блок підготовки повітря; 10 регулятор тиску; 11 електронний манометр; 12 мірна ємність; 13 електронні ваги; 14 блок; 16 контролер; 17 змінні насадки У конструкції таких дозувальних систем передбачено використання різних типів насадок 17 за формоюпрохідного каналувід циліндричних до конусних, якісходятьсяаборозходяться(рис. 3). Томуактуальниміважливимзавданням є проведення ґрунтовного дослідження щодо коефіцієнта витрат μ рідинних продуктів із різних типів насадок Дослідження проводилися з насадками діаметром від 4 до 12 мм при l/d = 1…50 (де l довжина насадки, мм; d діаметрнасадки,мм)вдіапазонічиселРейнольдса (Re) від1до200000.Рідина, при спрямуванні її в насадку з резервуара, вже на початку шляху утворює стиснутий струмінь в ній, який в подальшому, завдяки довжині насадки, розширюється та заповнює весь переріз насадки. Експериментально досліджено, що коефіцієнт витрат μ безперервно
Рис. 3. Змінні насадки з різними кутами конусності
На другому етапі дослідження було встановлено залежність зміни масових витрат рідкого харчового продукту від кута твірної каналу насадки, часу роботи дозатора, висоти рівня рідини в резервуарі та густини харчового продукту для чого було проведено багатофакторний експеримент. Результати дослідження представлено у вигляді рівняння регресії: �� = 2.49323�� + 0.0193085��ℎ+0.00207097ℎ��+ 0.0046665��ℎ −0.130662ℎ�� −2.4878ℎ − 0.00162412����+ 0.0454755�� + 71.1348, де ρ густина харчового продукту, кг/м³; t час роботи дозатора, с; h висота рівня рідини в резервуарі, м; α кут твірної каналу насадки,°. За результатами експериментальних досліджень встановлено, що при витіканнірідинизконічнихнасадок максимальнезначеннякоефіцієнтавитрат спостерігається при куті конусності α=28°.
Література:
1. Якимчук М.В. Функціонально-модульне проектування машин / О.М. Гавва, М.В. Якимчук, Л.О. Кривопляс Володіна [та ін.]. Київ : Сталь, 2015. 547 с.
Перспектива розвитку процесу переробки упаковки в Україні А. Слободянюк, наук. керівник Я.В. Паламаренко, к.е.н., Вінницький національний аграрний університет Ринок пакувальних технологій інтенсивно розвивається, що позитивно впливає на маркетингову діяльність промислових та торговельних підприємств. Однак із погляду екології, розвиток пакувальної індустрії може мати негативні наслідки. Ні для кого не новина, що переробка піднялася на рівень обговорення світовими лідерами на Глобальному кліматичному саміті. Окрім того, в більшості випадків пакувальні відходи становлять собою якісну вторинну сировину, яка після переробки знову може бути використана в процесі виробництва. Саме тому питання переробки упаковки є досить актуальним не лише з погляду екології, але й економіки. Обізнаність українського населення у даному питанні – це необхідність, викликана бажанням України встигати за глобальними трансформаціями світового порядку [1]. Останніми роками методи та підходи до проведення досліджень стосовно переробки упаковки продукції активно розвиваються. Це зумовлено, з одного боку, постійним збільшенням кількості товарів разового використання, а відповідно, і відходів в усьому світі і в Україні зокрема, а з другого –перспективністю використання переробленої упаковки як вторинної сировини. Сучасні принципи переробки пакувальної продукції були досліджені в роботах [2 5], які направлені на методи впровадження новітніх технологій із метою переробки. У глобалізованому світі проблеми нових сфер застосування упаковки пов’язані з нагальною необхідністю повторного її використання для покращення екологічного стану нашої планети. Сортування та переробка пакувальнихвідходів швидко розвивається усвіті як галузь промисловості, яка зачіпає всі сфери життя. Це сприяє зменшенню площі сміттєзвалищ, уникненню забруднення навколишнього середовища, а також економії природних ресурсів за рахунок використання вторинної сировини. Країни Європейського Союзу уже давно зрозуміли важливість
полігони, тому сьогодні більш як половина всього сміття йде на переробку, а решта спалюється. Це значно покращує екологічний стан країни. Швеція визнанакраїноюзнайчистішоюводою,щобезумовноспричиненопереробкою більш як 99 % відходів. А досвід Польщі чітко показує, як відходи у зв’язку з переробкою можуть служити на благо міста. У 2007 р. у місті Познань було реалізовано когенераційний модуль на полігоні твердих побутових відходів. Таким чином відбувається вироблення теплової енергії, яка надходить через місцеві електромережі на потреби міста [2]. Як бачимо на прикладі європейських країн, переробка відходів є чи не єдиним рішенням для збереження чистоти довкілля. Серйозне ставлення до проблеми забруднення навколишнього середовища та поганого впливувеликої кількості пакувальних відходів на здоров’я населення стимулює різні країни ЄС вживати заходів для вирішення цього питання. В Україні під переробленням (обробленням) відходів розуміють здійснення будь яких технологічних операцій, пов’язаних зі зміною фізичних, хімічних чи біологічних властивостей відходів, з метою підготовки їх до екологічно безпечного зберігання, перевезення, утилізації чи видалення. Тобто переробка це підготовчий етап до здійснення подальших операцій, зокрема утилізаціїчивидалення.Якбачимо, законодавчерозумінняпоняттяпереробки вУкраїніівкраїнахЄСдещорізниться.НавідмінувідкраїнЄвропи,дезначна частина відходів підлягає переробці, в Україні ефективність застосування методики
Європейським Союзом, а у 2017 р. схвалила Національну стратегію управління відходами. 20 червня 2022 р. Верховна Рада ухвалила Закон «Про управління відходами» [6]. Він дозволить впровадити розширену відповідальність виробника – а це вже крок назустріч вдосконаленню процесу переробки. 11 найвідоміших світових виробників ще до затвердження відповідного законодавства підписали Меморандум про співпрацю щодо створення організації розширеної відповідальності виробників (ОРВВ). Цим компанії демонструють свою готовність до відповідальності за повний життєвий цикл своїх продуктів та їх пакування. Адже мета організації –впровадити системуроздільного збирання відходів упаковки та забезпечити їх переробку. Ефект впровадження РВВ включає відмову від імпорту вторсировини, збільшення доданої вартості та внесок у ВВП, створення нової індустрії та інфраструктури, надходження інвестицій [7]. Не дивлячись на перешкоди, деякі українські підприємства вже починають впроваджувати на виробництві систему РВВ стосовно переробки відходів, у тому числі використаної упаковки, вбачаючи в цьому непогану перспективу. Однією ізтакихініціативнихпідприємствєЗміївська паперовафабрика(ЗПФ) у Харківській області, що спеціалізується на виготовленні паперу та вторинних полімерів і досі продовжує своє виробництво, незважаючи на загрози війни. Ще з 2009 р. на ЗПФ переробляється та отримує друге життя целюлозна частина комбінованої картонної упаковки Tetra Pak і аналогів. У грудні 2021 р. Зміївська паперова фабрика у партнерстві з Tetra Pak запустила нові потужності з переробки комбінованої упаковки для напоїв та продуктів харчування в Україні. Таким чином, вперше в Україні на ЗПФ був налагоджений повний цикл переробки всіх компонентів комбінованої картонної упаковки на одному промисловому майданчику. Завдяки новій технології упаковка «розбивається» на картон, фольгу та полімер, у процесі переробки яких утворюються папір та поліалюміній, який широко застосовується в будівельній галузі. На рис. 2 зображено повний цикл такої переробки. Послідовний процес переробки
промивання та подрібнення поліетиленових відходів, які надходять на лінію агломерації; виготовлення поліалюмінію, який зневоднюється в центрифузі, сушиться підігрітим повітрям і подається в серце нової переробної лінії пласт компактор; подрібнення поліалюмінію на пласт-компакторі під впливом високого тиску і перетворення його у поліалюмінієву гранулу. Із чистого поліалюмінію виготовляють лицювальні плити для фасадів, покрівлю тощо. Завдяки модернізації лінії та встановленню сучасного обладнання європейських виробників PallMann і WIPA загальна виробнича потужність лінії з переробки цього виду упаковки збільшилася у понад 3 рази. Таким чином, тепер щорокупідприємство зможе переробляти до 15 тис. т цього
Полімерно піщані вироби
Паперова машина
Роздільне збирання Сортування і пресування у стоси Гідро розбивач
Полімерні вироби з чистого поліалюмінію
Добавка, дорожнє покриття Лінія агломерації Паперові вироби
що механізм, за рахунок якого відбувається економічне стимулювання переробки відходівупаковкиукраїнахЄС,відсутнійунашійкраїні. Наміритастратегічні плани України стати членом Європейського Союзу спонукають багатьох
українських виробників вжити заходів стосовно вторинної переробки відходів упаковки і запровадити на підприємстві економіку замкнутого циклу. Література:
1. Стратегія сталого управління відходами в Україні (на прикладі ТПВ). URL : http://www.kdu.edu.ua/Documents/KSNR_economica_2020/w4.pdf
2. Войціховська А., Кравченко О., Мелень Забрамна О., Панькевич М. Кращі європейські практики управління відходами / за заг. ред. О. Кравченко. Львів : Манускрипт, 2019. 64 с.
3. Бабак А.В., Слабий В.Г. Розширена відповідальність виробника за відходи упаковки // Упаковка. 2016. № 3. C. 47–49.
4. Заклекта О.І., Мочук О.Б. Сучасний стан поводження із побутовими відходами: світовий досвід та українські реалії // Економічний вісник університету. Переяслав–Хмельницький, 2021. № 49. С. 112 120.
5. Міщенко В.С., Маковецька Ю.М. Шляхи підвищення потенціалу використання вторинних ресурсів // Рада по вивченню продуктивних сил України НАН України. 2009. С. 29–43.
6. Прийняття Закону про управління відходами // Liga Zakon. URL : https://biz.ligazakon.net/news/212005_priynyato-zakon-pro-upravlnnya-vdkhodami
7. Упаковка – ресурс, а не сміття. Що таке розширена відповідальність виробника //Економічнаправда. URL:https://www.epravda.com.ua/publications /2021/06/10/674719/
8. Зміївська паперова фабрика у партнерстві з Tetra Pak запустила нові потужності з переробки комбінованої картонної упаковки для напоїв та продуктів харчування в Україні. URL : https://zpf.company/zmiivska-paperovafabrika-u-partner-2/ 9. Тєлєтов О.С., Шатова В.М. Упаковка як об’єкт інноваційного маркетингу // Маркетинг і менеджмент інновацій. 2014. № 2. С. 11–20.
ІАЦ «Упаковка», 02002, м. Київ, вул. Є. Сверстюка, 4 А Тел.: +38 067 232 3215 E-mail: upakjour@nbi.com.ua www.upakjour.com.ua www.packinfo.com.ua
