稱重式粉料包裝機(jī)工程施工組織設(shè)計(jì)方案

27、先要設(shè)法降低主要噪聲,如減小激振力,降低聲源系統(tǒng)中振動(dòng)輻射部件對(duì)激振力的響應(yīng)等。另外,采用噪聲隔離和吸聲裝置以控制噪聲的傳送,也是一種簡(jiǎn)單而有效的辦法。 工作可靠性是評(píng)定包裝機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。若可靠性低,必然降低機(jī)器的效率,增加操作的困難,對(duì)組成包裝自動(dòng)線的包裝機(jī)尤應(yīng)重視。 6． 經(jīng)濟(jì)性及其他 在設(shè)計(jì)時(shí),要注意到經(jīng)濟(jì)性問題。這就要求制造成本低,功率消耗少,使用壽命長(zhǎng),運(yùn)輸、安裝、維修方便和生產(chǎn)率高。 此外,包裝機(jī)的占地面積小,外型應(yīng)美觀。這同操作條件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品銷售均有密切關(guān)系。美觀的外形和協(xié)調(diào)的色彩可以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 包裝機(jī)按包裝袋來源分為制袋式和給袋式

28、兩種,前者自動(dòng)化程度高,技術(shù)要求也復(fù)雜,某些特殊形狀的袋型采用后者較為理想。根據(jù)制袋成型的機(jī)理,制袋式包裝機(jī)的機(jī)型又分為折彎、折疊、對(duì)合及截取成型等幾種。 2.2 供料方案的選擇與比較 供送系統(tǒng)是現(xiàn)代包裝機(jī)械不可缺少的組成部分,也就是說是整個(gè)設(shè)備的"咽喉",其結(jié)構(gòu)與工作性能的好壞,對(duì)提高成品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平均起重要作用,并對(duì)整體布局產(chǎn)生直接影響。 包裝機(jī)械的供送對(duì)象一般是指包裝物品、包裝容器和包裝材料如板片、卷帶等。這些對(duì)象不僅大小、形態(tài)、性質(zhì)千差萬別,而且初始給料方式和送至包裝工位的要求也不盡相同,需配備相應(yīng)的供送系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)良好的工藝效果。 通常,包裝物品

29、按其狀態(tài)可劃分為液體、粉體、散粒體、呈剛性或半剛性的條狀及塊狀體,如啤酒、味精、藥丸、鉛筆、卷煙、香皂、面包等。包裝容器雖五花八門,但外形大都比較規(guī)則,如玻璃瓶、金屬罐、塑料盒、瓦楞紙箱等。上述的包裝物品和包裝容器,既然存在許多相似之處,以至所需的供送系統(tǒng)往往帶有一定的通用性。由于板片、卷帶等包裝材料多屬于柔性、半剛性的金屬或非金屬材料,與包裝物品和容器差別較大,顯然,其供送系統(tǒng)必另具特點(diǎn)。 2.2.1 槽式電磁振動(dòng)給料器 其優(yōu)點(diǎn)：類型多樣,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輕巧緊湊,容易制造,適用性強(qiáng),性能可靠,調(diào)節(jié)方便,可以遙控,耗電較少,無需潤(rùn)滑,經(jīng)久耐用,成本不高。 總之,1〕上料平穩(wěn),因工

30、件的上料靠微小的振動(dòng),沒有強(qiáng)烈的攪拌、撞擊、摩擦等現(xiàn)象。 2〕上料速度快。 3〕通用性廣 4〕簡(jiǎn)單耐用。由于電磁鐵取代了電動(dòng)機(jī)、變速箱、齒輪等,沒有機(jī)械傳動(dòng)裝置,沒有摩擦運(yùn)動(dòng)部件,故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要潤(rùn)滑,易與維護(hù)。 其缺點(diǎn)：1〕不能運(yùn)送有油污、水漬、很輕的薄片和細(xì)小工件。 2〕有時(shí)有噪音及振動(dòng)。 電磁振動(dòng)給料器是一種頗有發(fā)展前景的散體供送裝置,而且為包裝生產(chǎn)過程自動(dòng)化創(chuàng)造了良好的條件。 1． 構(gòu)造及特性 圖1 槽式電磁振動(dòng)給料器 1.料斗 2.料槽 3.主振板彈簧 4.底座 5.

31、隔板橡膠 6.鐵芯線圈 7.銜鐵 8.稱料斗 料槽是同物料直接接觸的主體部件,多用不銹鋼板或鋁合金板〔厚約1.2—2mm〕制成,橫截面呈凹形,以便承載物料和增加結(jié)構(gòu)鋼度。料槽的外殼尺寸主要取決于工作條件,需定向的采用窄槽,否則宜用寬槽。當(dāng)生產(chǎn)能力不變時(shí),槽寬大體上與物料密度、料層厚度、供送速度成反比。然而過多地增加料層厚度往往會(huì)引起供送速度的下降,所以通常取料層厚度為10～20mm,相應(yīng)的流速為5～20m\min。 如果槽式電磁振動(dòng)給料器僅起排料作用,則料槽的有效長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)下料口的高度和物料自然坡角來確當(dāng),以保證停機(jī)時(shí)不讓內(nèi)存物料從振動(dòng)料槽的開口自動(dòng)流出。為此,對(duì)于短槽最好將其

32、底部做成水平的；對(duì)于長(zhǎng)槽,為加速供料也可以做成向下傾斜的,但此角度必須小于物料同槽底的摩擦角,一般在100以內(nèi)。整個(gè)料槽的工作表面應(yīng)保持平滑光整,以防止粉料產(chǎn)生結(jié)疤。 在料槽與底座之間固連著兩組或四組主振板彈簧。將各片組裝時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙,以免互相接觸產(chǎn)生摩擦和噪音。該彈簧對(duì)底座的斜置角〔即與鉛垂線的夾角〕一般為200～250。設(shè)計(jì)時(shí)要求電磁鐵的激振力作用線與板彈簧垂直交叉,且通過整個(gè)槽體的合成重心,保證在工作過程中料槽不扭振,物料不偏流。鐵芯與銜鐵的氣隙要大小適中,并能根據(jù)主振體的振幅的變化加以適當(dāng)調(diào)整。矩形鑄鐵底座的下部對(duì)稱分布四個(gè)或更多個(gè)橡膠彈簧,可對(duì)機(jī)座起隔振作用。 2.2.

33、2 帶式輸送機(jī) 帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠,輸送量大,輸送距離長(zhǎng),維護(hù)方便,適用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、糧食等部門,是最常見的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。 帶式輸送機(jī)可分為通用型和特殊型兩大類。DTⅡ型、TD75型,QD80輕型固定式帶式輸送機(jī)可廣泛用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、糧食、化工、輕工,石油等各個(gè)行業(yè)。根據(jù)輸送工藝的要求,可以單機(jī)輸送,也可以多臺(tái)或與其它輸送機(jī)組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)?？奢斔退缮⒚芏葹?.5～2.5t/m3的各種散狀物料及成件物品。 固定式帶式輸送機(jī)適用的工作環(huán)境溫度,一般為-25～+40℃。對(duì)于在特殊環(huán)境中工作的帶式輸送機(jī),如要具有耐熱、耐寒、防水、防

34、腐、防爆、阻燃等條件,可另行采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 輸送機(jī)允許輸送的物料塊度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角。當(dāng)輸送硬巖時(shí),帶寬超過1200mm后,一般應(yīng)限制在350mm以內(nèi),而不能隨帶寬的增長(zhǎng)而加大。皮帶輸送機(jī)運(yùn)用輸送帶的連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)來輸送各種輕重不同的物品,既可輸送各種散料,也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨,用途廣泛。其結(jié)構(gòu)如圖2所示： 圖2 DTⅡ型帶式輸送機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu) 1．頭部漏斗； 　6．輸送帶； 　11．螺旋拉緊裝置； 16．電動(dòng)機(jī)； 2．機(jī)架；　　7．承載托輥； 12．尾架； 17．液力偶合器；3．頭部清掃器； 8．緩沖托輥； 13．空段清掃器；

35、　18．制動(dòng)器； 4．傳動(dòng)滾筒； 　9．導(dǎo)料槽； 　14．回程托輥； 　　19．減速器； 5．安全保護(hù)裝置；1O.改向滾筒； 15．中間架； 　　 20．聯(lián)軸器； 輸送帶的材質(zhì)有：橡膠、橡塑、PVC、PU等多種材質(zhì),除用于普通物料的輸送外,還可滿足耐油、耐腐蝕、防靜電等有特殊要求物料的輸送。采用專用的食品級(jí)輸送帶,可滿足食品、制藥、日用化工等行業(yè)的要求。 結(jié)構(gòu)形式有：槽型皮帶機(jī)、平型皮帶機(jī)、爬坡皮帶機(jī)、轉(zhuǎn)彎皮帶機(jī)等多種形式,輸送帶上還可增設(shè)提升擋板、裙邊等附件,能滿足各種工藝要求。輸送機(jī)兩側(cè)配以工作臺(tái)、加裝燈架,可作為電子儀表裝配,食品包裝等裝配線。 驅(qū)動(dòng)方式有：減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電

36、動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)。 調(diào)速方式有：變頻調(diào)速、無極變速。 機(jī)架材質(zhì)有：碳鋼、不銹鋼、鋁型材。 設(shè)備特點(diǎn)：輸送平穩(wěn),物料與輸送帶沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),能夠避免對(duì)輸送物的損壞。噪音較小,適合于工作環(huán)境要求比較安靜的場(chǎng)合。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維護(hù)。能耗較小,使用成本低。 2.3 攪拌器的選擇與比較 由于洗衣粉等顆粒易受潮而引起結(jié)塊,從而影響稱重以及包裝效果。故需要在進(jìn)料口處設(shè)置及安裝攪拌機(jī)構(gòu),使洗衣粉顆粒減少結(jié)塊,均勻顆粒,流暢進(jìn)料。 安裝方式 攪拌器有多種安裝方式：立式安裝、偏心式攪拌、傾斜式攪拌、底攪拌、臥式容器攪拌、旁入式攪拌。考慮到包裝機(jī)的總體布局,選用立式安裝及底攪拌。以下對(duì)這兩種

37、攪拌方式作比較。 立式安裝 將攪拌裝置安裝在立式設(shè)備筒體的中心線上,驅(qū)動(dòng)方式一般為皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng),用普通電機(jī)直接聯(lián)接或與減速機(jī)直接聯(lián)接。其優(yōu)點(diǎn)：類型多樣,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輕巧緊湊,容易制造,適用性強(qiáng),性能可靠,調(diào)節(jié)方便,易與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),葉輪處的粘積物料易于清洗與檢修。從功率方面看,可從0.1KW到數(shù)百KW。但在實(shí)際運(yùn)用中,常用的功率為0.2～22KW,有人統(tǒng)計(jì)這種范圍內(nèi)的電機(jī)數(shù)量約占電機(jī)總數(shù)量的一半。一般認(rèn)為功率3.7KW以下為小型,5.5～22KW為中型。轉(zhuǎn)速低于100rpm為低速,100～400rpm稱中速,大于400rpm稱高速。 底攪拌 攪拌裝置在設(shè)備的底部,稱為底攪拌設(shè)備。底攪

38、拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是,攪拌軸短、細(xì),無中間軸承,可用機(jī)械密封,易于維護(hù)、檢修、壽命長(zhǎng)。底攪拌比上攪拌的軸短而細(xì),軸的穩(wěn)定性好,既節(jié)省原料又節(jié)省加工費(fèi),而且降低了安裝要求。所需的檢修空間比上攪拌小,避免了長(zhǎng)軸的吊裝工作,有利于廠房的合理排列和充分利用。由于把笨重的減速裝置和動(dòng)力裝置安裝在地面基礎(chǔ)上,從而改善了封頭的受力狀況,同時(shí)也便于這些裝置的維護(hù)和檢修。底攪拌裝置安裝在下封頭處,有利于上封頭接管的排列與安裝,特別是上封頭帶夾套、冷卻氣相介質(zhì)時(shí)更為有利。底攪拌有利于底部出料,可使出料口處得到充分的攪拌,使輸料管路暢通。 底攪拌雖然有上述優(yōu)點(diǎn),但也有缺點(diǎn),突出的問題是葉輪下部至軸封處的軸上常有

39、固體物料粘積,時(shí)間一長(zhǎng),變成小團(tuán)物料,混入產(chǎn)品中影響產(chǎn)品質(zhì)量。為此需用一定量的室溫熔劑注入其間,注入速度應(yīng)大于聚合物顆粒的沉降速度,以防止聚合物顆粒結(jié)塊。另外,檢修攪拌器和軸封時(shí),一般均需將釜內(nèi)物料排凈。 攪拌器的選型 各種攪拌過程對(duì)攪拌的要求有共性,而各種攪拌器的性能也有共性,這樣往往是適于某一種攪拌操作的可能有幾種形式的攪拌器,而同一種攪拌器也可用于幾種攪拌過程。當(dāng)然嚴(yán)格地說,還是各有所長(zhǎng)的,諸如黏度高低、容積大小、轉(zhuǎn)速范圍等等,都會(huì)影響攪拌器使用的效果。目前的選型方法多數(shù)是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇習(xí)慣應(yīng)用的槳型,再在常用范圍內(nèi)決定攪拌器的各種參數(shù)。 2.4 門的開啟選擇與設(shè)計(jì)

40、 在間歇式稱重中,稱斗與排料裝置一般都是組合在一起的,常用的排料方式有控制式和非控制式兩類。 對(duì)于吸潮性、黏結(jié)性強(qiáng)而流動(dòng)性差的物料,排料后稱斗內(nèi)往往會(huì)殘留一點(diǎn)物料。這不僅影響前一次稱重,同時(shí)也影響以后的稱重。為了消除這種弊病常用控制式排料方法。 控制式排料是每次排料后,根據(jù)稱斗內(nèi)殘留物料的增減,重新修正量值來進(jìn)行計(jì)量,或直接控制稱斗的排料量來確定所稱的物重。因此每次計(jì)量都要進(jìn)行二次稱重,并需設(shè)置一套比較繁雜的調(diào)整控制系統(tǒng)。 非控制式排料是將稱斗底部的活門打開,利用物料自重自動(dòng)排出稱斗。這種排料方式多用于流動(dòng)性較好的散顆粒物料。通常,稱斗底部活門按不同的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作方式,大體上有如圖3所示的

41、幾種類型：雙側(cè)擺式活門、單側(cè)擺式活門、下擺式活門、翻轉(zhuǎn)式活門、直移式活門、對(duì)開門式活門等。 圖3 活門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 下擺式活門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,經(jīng)久耐用,供料速度快,靈活可靠,成本不高,維護(hù)方便。而直移式活門對(duì)物料有阻擋,供送速度較慢,且液壓缸活塞桿對(duì)攪拌器的安裝有阻擋作用。 通過以上分析與比較,我選用下擺式活門。 2.5 稱量系統(tǒng)選擇與設(shè)計(jì) 包裝計(jì)量通常是物料包裝的一道重要工序。根據(jù)物料特點(diǎn)和生產(chǎn)需要,被包裝物料可按其實(shí)重、容積、個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)量,大多應(yīng)用于如下三種場(chǎng)合： （1） 在一定計(jì)量誤差范圍內(nèi),將被包裝物料分割成若干規(guī)定量的部分。這是包裝計(jì)量中最常用的。

42、（2） 對(duì)被包裝物料按規(guī)定量直接進(jìn)行計(jì)量。這純屬度、量、衡的范疇。 （3） 對(duì)已計(jì)量的物料或包裝成品進(jìn)行檢驗(yàn),以測(cè)定和區(qū)別其計(jì)量精度。它主要用來分類或選別。 在自動(dòng)包裝的情況下,計(jì)量裝置可以是包裝機(jī)的一個(gè)組成部分,也可以是單獨(dú)的計(jì)量機(jī)。一般說來,它是一種機(jī)、電、氣結(jié)合、自動(dòng)化程度較高的裝置或設(shè)備。實(shí)用中,計(jì)量工作的好壞將直接影響包裝產(chǎn)品的質(zhì)量。按照包裝工藝要求,計(jì)量應(yīng)能達(dá)到準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)的效果。 為此,首先要了解被包裝物料的物理、化學(xué)等特性,并進(jìn)一步分析各種計(jì)量方式及裝置的特點(diǎn),以便合理地設(shè)計(jì)和選用。常用計(jì)量方法包括：計(jì)數(shù)法、定容法、稱重法等,以下對(duì)定容和稱重作出比較。

43、2.5.1 定容法 定容法廣泛用于密度穩(wěn)定的粉狀、顆粒狀、膏狀物料的計(jì)量。一般來說,定容法計(jì)量裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、計(jì)量速度快等優(yōu)點(diǎn),但計(jì)量準(zhǔn)確度較低。定容法計(jì)量常用量杯式、螺桿式、柱塞式等裝置。 1. 螺桿式 螺桿式定容裝置實(shí)質(zhì)上是一種螺旋給料器。如圖4所示,料由料倉經(jīng)傳送帶1進(jìn)入垂直螺旋給料器5,借攪拌器4攪拌后由輸出導(dǎo)管8流出。料位 圖4 螺桿輸送式定量包裝機(jī) 1.傳送帶 2.電機(jī) 3.電磁離合器 4.攪拌器 5.計(jì)量螺桿 6.閘門 7.漏斗 8.導(dǎo)管 9.料斗 檢測(cè)器檢測(cè)料位高度并控制

44、進(jìn)料量。摩擦式電磁離合器用來控制螺桿的轉(zhuǎn)角,同時(shí)用閘門6來控制出料口的開度,以實(shí)現(xiàn)定容計(jì)量。 螺桿充填機(jī)的漏斗狀料斗里有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的螺桿,它以恒速送出一定的物料。螺桿一般是豎直地安裝在漏斗中,送料管則向下直接對(duì)準(zhǔn)容器。當(dāng)容器到位后,傳感器發(fā)出信號(hào)使電磁離合器合上,帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)。料加好后,離合器脫開,制動(dòng)器使螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),物料停止流下。 充填的體積完全由螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)決定。有的螺桿充填機(jī)帶有定時(shí)機(jī)構(gòu),每充填一次就使螺桿按預(yù)定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)一定的時(shí)間；也有的充填機(jī)是以每次充填時(shí)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)來計(jì)量的。離合器和制動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈敏度可使螺桿的速度控制在1/200轉(zhuǎn)之內(nèi),或在時(shí)間上控制在1/200s。螺桿

45、充填機(jī)一般均具有手動(dòng)或自動(dòng)兩種工作方式,用戶可根據(jù)習(xí)慣自行選擇使用。 2.5.2 稱重法 有的物料易受潮結(jié)塊,顆粒大小不均勻,密度的變化幅度較大,或者如貴重物料〔咖啡、藥劑顆粒、各式化妝品〕,在這種情況下,可采用稱重法來保證計(jì)量精度。 1． 稱體 稱體是稱的主要部分,常用的有杠桿式、彈簧式及組合式。 杠桿稱是利用杠桿平衡原理制成的。這種稱由于具有計(jì)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整維修方便等優(yōu)點(diǎn),目前仍在使用。但是它的計(jì)量平衡過程較慢,運(yùn)動(dòng)位移量較大,所以不能用于動(dòng)態(tài)稱重。 彈簧稱是利用彈簧變形量與給料量成正比的關(guān)系而制成的。如用來比較法稱重,有助于減少秤體運(yùn)動(dòng)部分的

46、位移量。就彈簧式稱體的稱重精度來說,雖不及杠桿式稱體,不過在包裝計(jì)量中一般也能達(dá)到千分之一左右的精度,其稱重所需的平衡時(shí)間也較短。但是彈簧式稱體的配重裝置不僅復(fù)雜,也較難調(diào)整,往往由于設(shè)計(jì)不當(dāng)而影響稱重精度。 2. 傳感器稱重 傳感器將檢測(cè)的位移量轉(zhuǎn)化為相對(duì)應(yīng)的脈沖電信號(hào)。根據(jù)輸出的電信號(hào),可借繼電器、電磁閥、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等來控制給料器的加料和斷料。 作為稱重檢測(cè)用的傳感器,目前常用的有電阻式和電感式兩種。電阻式傳感器就是利用一定的方式將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為敏感元件電阻值的變化,進(jìn)而通過電路變成電壓或電流信號(hào)輸出的一類傳感器。可用于各種機(jī)械量和熱工量的檢測(cè),它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,成本

47、低廉,因此,在許多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。 電感式傳感器是利用被測(cè)量的變化引起線圈自感或互感系數(shù)的變化,從而導(dǎo)致線圈電感量改變這一物理現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)測(cè)量的。電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 感應(yīng)靈敏〔若鐵芯對(duì)線圈有0.01mm的位移量,便能感應(yīng)出約6mV的電壓變化量〕、輸出功率大、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn),與彈簧稱相配合,可用于比較法稱重。 根據(jù)以上分析與比較,我選用電阻式稱重傳感器。 2.6 開斗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 開斗結(jié)構(gòu)應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,使用方便,易于維護(hù)。開斗機(jī)構(gòu)的作用是當(dāng)物料稱好后將料門打開,使物料排除,其結(jié)構(gòu)如圖5所示。 圖5 開斗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1.磁

48、性接近開關(guān) 2.步進(jìn)電機(jī) 3.檢測(cè)片 4.搖桿 5.拉桿 6.開斗桿 7.底座 8.稱斗 其工作原理：接近開關(guān)1用于檢測(cè)搖桿的位置,正常情況下,當(dāng)檢測(cè)片3經(jīng)過接近開關(guān)時(shí),其間距為1～2mm,此時(shí)接近開關(guān)上的小燈亮,開斗電機(jī)應(yīng)處于停止位置,開斗桿6離稱斗下部距離為3～5mm,如此時(shí)開斗桿碰到稱斗,則會(huì)影響計(jì)量精度。該開斗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、靈活方便,維護(hù)方便。而對(duì)開式開斗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輕巧緊湊,容易制造,適用性強(qiáng),性能可靠。但是這種開斗設(shè)計(jì)更適合大物料的稱重,考慮到成本問題,故我用前者。 2.7 熱封機(jī)的選擇 2.7.1 熱

49、封機(jī)的原理 間歇式橫封器常用的加熱封口方法有脈沖式、熱板式、熔斷式和高頻式等?？砂床煌陌b材料選用。作為熱封體卻是板狀的。 圖6 脈沖加熱橫封器 1.電熱絲伸縮補(bǔ)償裝置 2.彈性伸縮裝置 3.冷風(fēng)噴嘴 4.絕緣片 5.熱封扁絲 6.聚四氟乙烯片 7.切割圓絲 8.排氣夾板 圖6所示為脈沖加熱的橫封器。它用脈沖電通過扁絲5使其發(fā)熱封合袋縫,而用圓絲7切割成塑料包裝袋,同時(shí)從冷風(fēng)噴嘴中噴出氣流強(qiáng)制冷卻,還設(shè)有彈性伸縮裝置2,用來補(bǔ)償電熱絲的熱張冷縮。橫封體的下方聯(lián)結(jié)一對(duì)排氣夾板8,在熱封過程中用來排

50、出袋內(nèi)的殘留的一部分空氣。若用冷卻水強(qiáng)制冷卻,效果較顯著。 熱板加熱式橫封器。每只熱封體上配有上下兩條熱板2,若干只加熱元件4,測(cè)溫元件3以及切刀1等。常熱式恒溫控制。常用的加熱元件是電阻式電熱管,這種加熱元件構(gòu)造簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,但使用中熱板全長(zhǎng)上熱量不易均勻,能耗較大。近年來,國(guó)外已研制成功了液體工作介質(zhì)電熱管,這種加熱元件是以銅、鋁、不銹鋼、鎳、鎢、和鉬等為原材料制造的中空負(fù)壓金屬管內(nèi),裝入液體工作介質(zhì)經(jīng)密封而成。液體工作介質(zhì)可以是氦、氮、氨、氟、乙醇、水、汞和鈉等。由于這種加熱元件的采用,熱板能迅速均勻加熱,溫度波動(dòng)大大降低,節(jié)約能耗20﹪,有利于提高封口質(zhì)量和速度,引起了包裝行業(yè)的重

51、視。 高頻加熱式橫封器的截面圖。它有左右兩只電極2、4,其間通入高頻電流加熱。在電極兩外側(cè)各配置一對(duì)彈性夾板1,以利減少電極合攏時(shí)的剛性沖擊和對(duì)封口縫的拉力。電極表面膠粘著環(huán)氧板及聚四氟乙烯編織物作為耐熱、絕緣、防粘材料,當(dāng)薄膜偶爾被熱穿時(shí),可防止高頻加熱切刀3與電極4直接接觸而產(chǎn)生的電火化現(xiàn)象。 圖7 FK900連續(xù)塑料封口機(jī)及各項(xiàng)參數(shù) 型　　號(hào) 　　　　　FK900 電　　源 　　　　　AC220V/50Hz 功　　率 　　　　　500W 封口速度 　　　　　0-12m/min 封口寬度 　　　　　5～13mm 溫控范圍 　　　　　0～300℃

52、 輸送載荷 　　　　　≤5Kg 印字個(gè)數(shù) 　　　　　≤39pcs 重　　量 　　　　　20Kg 圖8 FRM1000型　墨輪印字封口機(jī)及各項(xiàng)參數(shù) 型　　號(hào) FRM1000 電源電壓 220V/50Hz 耗用功率 620W 封口速度 0-12m/min〔米/分〕 封口寬度 6-15mm 薄膜厚度 0.02-0.80mm 溫控范圍 0-300℃ 印字個(gè)數(shù) ≤20粒 輸送承載 5Kg 機(jī)器尺寸 950×480×430mm 機(jī)器重量 28Kg 兩種封口機(jī)都能滿足生產(chǎn)要求,同時(shí)考慮到價(jià)格,我選用FK900連續(xù)塑料封

53、口機(jī)。 2.7.2 熱封材料 隨著高速自動(dòng)包裝的發(fā)展,具有低溫?zé)岱庑?熱粘性能優(yōu)良,氣密性好的熱封材料發(fā)展迅速.為了更好替代塑料吹塑瓶,玻璃瓶,有效提高產(chǎn)品的保質(zhì)期,降低產(chǎn)品包裝成本,熱封形狀從三邊封袋,中封袋發(fā)展到目前的自立袋,異型袋還有使用方便,可重復(fù)利用的拉鏈袋也在服裝業(yè)、食品業(yè)流行起來。 熱封材料主要是PE和CPP。用于不同包裝時(shí),對(duì)材料的熱封性能要求不同。一般來說：冷凍包裝應(yīng)避免使用CPP,熱封層最好用LLDPE、MPE改性的LDPE。 低溫?zé)岱庑裕篒O>MPE>C8LLD>EVA>C6LLD>C4LLD>LDPE 熱粘性：MPE>C8LLD>EVA>C6LLD>

54、C4LLD>LDPE 熱封強(qiáng)度：EAA> MPE>C8LLD>C6LLD > LDPE> EVA>>C4LLD>CPP 抗污染熱封性：IO>EAA>EVA> MPE>C8LLD> C6LLD C4LLD、LDPE、HDPE、CPP幾乎沒有抗污染熱封性。 2.8 包裝機(jī)的總體布局 按總體布局可分為立式和臥式或直移和回轉(zhuǎn)式。物料的流動(dòng)性好,又不易污染袋口的,常采用立式包裝機(jī)。如果充填多種物料,又不能污染袋口,則采用臥式間歇工作的回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)為宜,而且回轉(zhuǎn)式更有利于操作,結(jié)構(gòu)也緊湊。 充填機(jī)要考慮與下一步包裝機(jī)的銜接,本系統(tǒng)是將它置于立式包裝機(jī)的頂部,要提高包裝機(jī)的總體速度,解

55、決快速稱量問題是關(guān)鍵。電子定量稱重過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程,而要準(zhǔn)確計(jì)量物料的重量使其盡量接近標(biāo)準(zhǔn)值,就需要使動(dòng)態(tài)過程向靜態(tài)或穩(wěn)定趨近。為此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),從電氣控制及機(jī)械結(jié)構(gòu)方面都將計(jì)量過程分為兩個(gè)階段,即粗給料階段和細(xì)給料階段。前者保證稱重的速度,后者保證稱重的精度。這樣可能產(chǎn)生兩種情況；一是保證計(jì)量精度但稱量速度不高；或是有較高的稱量速度而計(jì)量精度不易保證。為了盡量均衡兩者利弊,本充填機(jī)采用兩套電子稱重設(shè)備交替稱重,在保證精度的同時(shí)也大大提高了定量充填速度。 圖9 包裝機(jī)的布局圖 單稱斗稱重式充填機(jī)的工作原理是：將物料倒入料斗中,物料先通過粗供料斗送入稱斗中,荷重傳

56、感器檢測(cè)稱斗中被送入的物料。當(dāng)物料已達(dá)到預(yù)定計(jì)量的80﹪～90﹪時(shí),粗供料斗停止供料,此時(shí)細(xì)供料斗才開始供料；當(dāng)稱斗中的物料已達(dá)到預(yù)定計(jì)量時(shí),細(xì)供料停止供料,此時(shí)可通過操作開斗電機(jī)使稱斗打開,這時(shí)物料將被排出。供料分為粗細(xì)供料,有兩臺(tái)電磁振動(dòng)給料機(jī)。 稱重系統(tǒng)的作用是使傳感器準(zhǔn)確檢測(cè)稱斗內(nèi)物料的重量,限位螺釘主要用于防止傳感器過載,一般應(yīng)將限位螺釘前部的間隙調(diào)整到約1.5mm。注意不可用力扳動(dòng)稱斗,防止傳感器過載。 電磁線圈是由單相交流電經(jīng)可控硅半波整流后供電。線路接通后,在正半周內(nèi)有電壓加在線圈上,在鐵芯和銜鐵之間產(chǎn)生脈沖電磁力,使鐵芯和銜鐵產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),彈性系統(tǒng)儲(chǔ)能；在負(fù)半周

57、,彈性系統(tǒng)釋放能量,鐵芯和銜鐵向相反方向運(yùn)動(dòng),這樣雙質(zhì)點(diǎn)便以交流電的頻率作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如振動(dòng)太小或振動(dòng)不穩(wěn)定或振動(dòng)噪聲大,可適當(dāng)調(diào)節(jié)間隙〔1.5～3mm〕及增減彈簧片,或檢查是否有地方碰撞或螺釘松動(dòng)。 第3章 包裝機(jī)的重要的零件設(shè)計(jì) 3.1 軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度驗(yàn)算 由于攪拌器在攪拌洗衣粉的過程中,所受洗衣粉的阻力較小,故在選用電動(dòng)機(jī)時(shí),功率不要大。為了方便和簡(jiǎn)單,我選用Y90S—6交流三相異步電動(dòng)機(jī)。其功率為P=0.75KW,轉(zhuǎn)速n=910,同時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)中每個(gè)傳動(dòng)副的效率如下： V帶——0.96 彈性聯(lián)軸器——0.99 球軸承——0.99 攪拌器的轉(zhuǎn)

58、速n1—〔100—400〕,取n1=380 P1=0.75×0.96×0.99×0.99=0.71KW T=×103=17843.4N.mm 〔3〕確定軸的最小直徑 選用軸承的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。按上式初估軸的最小直徑,查表4-2,取A=115〔設(shè)計(jì)系數(shù)〕==14.2mm 又因?yàn)殚_有鍵槽會(huì)削弱軸的強(qiáng)度,要適當(dāng)增大軸的直徑,所以確定軸的直徑為： d=16mm 軸段①用于安裝聯(lián)軸器,其直徑應(yīng)該與聯(lián)軸器的孔徑相配合,應(yīng)此要先選用聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KT,根據(jù)工作情況選取K=1.3,則Tca=KT=1.3×17843.4=23196.4。根據(jù)工作要求選取彈性柱銷聯(lián)軸器

59、,型號(hào)為HL1,許用轉(zhuǎn)矩=160000N.mm 。 與輸出軸聯(lián)接的半聯(lián)軸器孔徑d=16mm,因此取軸段①的直徑為d1=16mm, 半聯(lián)軸器輪轂總寬度L=42mm,與軸配合的轂孔長(zhǎng)為L(zhǎng)=30mm 。 〔4〕軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1〕擬定軸上零件的裝配方案 2〕按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段① 半聯(lián)軸器左端用軸端擋圈定位,按軸段①的直徑d1=16mm,取擋圈直徑D=22mm〔GB892-86〕。為保證軸端擋圈壓緊半聯(lián)軸器,軸段①的長(zhǎng)度L1應(yīng)比半聯(lián)軸器配合段轂孔長(zhǎng)度〔L=30〕略短2-3mm,取L1=28mm 。 軸段② 為了半聯(lián)軸器的軸向定位,軸段①右端制出定位軸肩,取軸肩高度h

60、=1.50.07d1>,所以軸段②的直徑d2=19mm 。 初定端蓋總寬度為20mm ,根據(jù)端蓋裝拆要求,取端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面之間的距離為30mm ,因此L2=18mm 。 軸段③ 該軸段安裝滾動(dòng)軸承。考慮軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力,選擇深溝球軸承。取軸段直徑d3=20mm,選用6204深溝球軸承,尺寸d×D×B=20×47×14。 取長(zhǎng)度等于深溝球軸承寬度L3=14mm 。 軸段④ 取軸肩高度h=2mm0.07d3>,則軸環(huán)直徑d4=24mm,查設(shè)計(jì)手冊(cè)中的軸承標(biāo)準(zhǔn),軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求,否則應(yīng)將軸環(huán)分為兩個(gè)軸段。取軸段L4=50mm 。 軸段⑤

61、 該軸段直徑與軸段③相同,故d5=d3=20mm,取其長(zhǎng)度等于軸承寬度L5=14mm 。 軸段⑥ 該軸段右端面應(yīng)滿足帶輪的軸向定位,故取其軸段直徑d6=19mm,取其長(zhǎng)度L6=16mm 。 軸段⑦ 該軸段上安裝帶輪,取其直徑 d7=16mm,同時(shí)要保證軸端螺母壓緊帶輪,故軸段⑦的長(zhǎng)度應(yīng)比帶輪輪轂孔長(zhǎng)度長(zhǎng),L7=30mm 。 3〕軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按d1=16mm,從手冊(cè)中查得平鍵截面尺寸b×h=5×5,根據(jù)輪轂的寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng)L=20mm,半聯(lián)軸器與軸的配合公差為H7/k6。 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是采用過渡配合保

62、證的。因此軸段直徑尺寸公差取為m6。 為保證帶輪的軸向定位,采用螺母緊固,防止其松動(dòng)。 〔5〕軸的強(qiáng)度校核 1〕求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 因?yàn)樵撦S是垂直安裝的,因此不存在受彎矩影響。M=0N.mm,取=0.3 ===0.3×17843.4=5342.4N.mm 2> 校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。由表4-1查得=650N/mm2,則=0.09—0.1,即58—65 N/mm2,取=60 N/mm2,軸的計(jì)算應(yīng)力為 ca= N/mm2<=60 N/mm2 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,該軸的強(qiáng)度足夠,其滿足要求。 圖10 軸的計(jì)算

63、簡(jiǎn)圖 3.2 鍵的選擇與強(qiáng)度驗(yàn)算 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接,按d1=16mm,從手冊(cè)中查得平鍵截面尺寸b×h=5×5,根據(jù)輪轂的寬度,由鍵長(zhǎng)系列中選取鍵長(zhǎng)L=20mm,根據(jù)普通平鍵的失效形式進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算： k——鍵與輪轂槽的接觸高度,k=h/2, h——鍵高； b——鍵寬； l——鍵的工作長(zhǎng)度,A型：l=L－b;B型：l=L;C型：l=L－b/2. ——許用擠壓應(yīng)力,查表2-21,選用鋼輪轂〔100—200 N/mm2〕,取=110 N/mm2 根據(jù)配合輪轂孔長(zhǎng)為30mm,選取L=20mm,b=5mm,故： l=L－b=2

64、0－5=15mm ∴ N/mm2 根據(jù)計(jì)算結(jié)果,鍵的強(qiáng)度足夠安全。 3.3 V帶的設(shè)計(jì)與校核 計(jì)算項(xiàng)目及說明 結(jié)果 1） 確定計(jì)算功率 根據(jù)工作情況,由表3-3查工況系數(shù)KA 設(shè)計(jì)功率Pc=KAP=1.2×0.75 2>選擇帶型 根據(jù)Pc=0.9KW和n=910r/min,從圖3-9中選取普通V帶型號(hào) 3〕確定帶輪基準(zhǔn)直徑 小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1 查表3-4和表3-5 傳動(dòng)比i=n/n1=910/380 取彈性滑動(dòng)系數(shù) =0.02 大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=idd1<1－>=2.39×63

65、×<1－0.02> =147.6mm 按表3-5取標(biāo)準(zhǔn)值 實(shí)際轉(zhuǎn)速 n2=<1－>ndd1/dd2=<1－0.02>×910×63/150 4>驗(yàn)算帶的速度 帶速在5—25m/s范圍內(nèi) 5〕初定中心距 并要滿足： 6〕確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 從表3-7中選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 7〕確定實(shí)際中心距 8>驗(yàn)算小帶輪包角 9〕確定V帶根數(shù) 單根V帶額定功率P0 查表3-2 彎曲影響系數(shù)Kb 查表3-8

66、,得 傳動(dòng)比系數(shù)Ki 查表3-9,得 額定功率增加量 包角系數(shù)Ka 查表3-6 長(zhǎng)度系數(shù)KL 查表3-7 V帶根數(shù) 10〕確定單根V帶的預(yù)拉力 V帶每米長(zhǎng)度質(zhì)量q 查表3-10 11>確定壓軸力Fr KA=1.2 Pc=0.9KW Z型V帶 dd1=63mm i=2.39 dd2=150mm n2=374.6r/min V=5.06m/s 帶速符號(hào)要求 取=300mm 900mm =280mm =278.7mm =298mm =0.019KW Z=4根 q=0.06 38N Fr=300Ng 3.4 軸承的選擇與校核 h 式中： P——當(dāng)量動(dòng)載荷,N L——軸承的額定壽命,r