柑橘包装机设计.doc

毕业设计1柑橘自动包装机设计说明书姓名：学号：指导教师：毕业设计2摘要包装在日常生活中日趋广泛，对于水果这种不宜长时间存储的食品来说更加迫切需求，本文以柑橘自动包装机为研究目标，探讨如何设计一个系统的包装机结构，柑橘自动包装机的设计是典型的机械系统设计，它不仅包括机构的尺寸还包括了传动机械系统的设计。主要分为物料输送装置，包装装置以及装箱送出装置，另外对三个部分的连接也进行了叙述。关键词：自动包装机，输送装置，包装装置，送出装置。毕业设计3AbstractWrappingisinanincreasinglywiderangeofeverydaylife.Forthefruitsofsuchfoodproductsshouldnotbestoredalongtime,moreurgentneeds,thispaper,automaticpackagingmachineforcitrusresearchobjectives,explorehowtodesignasystemstructureofthepackagingmachine,automaticpackagingmachinedesigncitrusisatypicalmechanicalsystemdesign,notonlytotheorganizationssizealsoincludesdrivingthedesignofmechanicalsystems.Consistsofmaterialhandlingequipment,packagingequipmentandsentpackingdevice,anotherofthethreepartsoftheconnectionhavealsobeendescribed.Keywords:automaticpackagingmachines,conveyingequipment,packagingequipment,sendingdevice.毕业设计4第一章：柑橘包装总体设计方案拟定.61.1柑橘包装机械简介.61.1.1包装机械简介.61.1.2包装机的分类.71.1.3包装机的特点和设计要求.71.1.4包装机的优化设计要求.81.1.5传送带介绍.81.1.6装箱机介绍.81.2设计目标.91.3主要机构方案拟定.91.4方案设计特点.12第二章：传送装置方案的设计.142.1支架的选择.142.2电动机的选择.152.2.1电动机的分类.152.3轴承的选择.192.3.1轴承的分类.192.3.2轴承的选择.242.4方案设计部分结构图.26第三章：制袋及封装机构的设计.273.1制袋及封装原理.27第四章：运输机构的设计.33第五章：重要部分零件的设计及计算.345.1齿轮传动设计计算.345.2轴的设计计算.375.3滚动轴承寿命计算.41参考文献.441杨燕我国食品包装机械发展现状与趋势分析J国包装业，2005，(3)：.44毕业设计5目录绪论第一章：柑橘包装总体设计方案拟定第二章：传送装置方案的设计第三章：制袋及封装机构的设计第四章：运输机构的设计第五章：重要部分零件的设计及计算致谢参考文献绪论本文研究的是柑橘自动包装机，用来实现输送、生产制袋、封口、包装、输出一次性完成的机构，简单方便快捷，适合包装圆状的产品，如柑橘、橙子、柠檬等各类水果和农产品。机器直接接触水果部分采用海绵铺垫，更好的保护水果。当前柑桔的采后商品化过程中不同的环节有着不同的薄膜包装需要。贮藏保鲜包装：般在普通果农或专业户的生产环节使用。因水果包装量极大。为降低成本，同时解决包装保鲜与果身透气之间存在的矛盾(如果完全与外界空气隔绝，水果会很快腐烂)，一般采用(0001一O003mm)的食品保鲜膜。包装塑膜很薄，且包装与果身之间呈松驰状态，内有若干空气。上市保鲜精品包装：般是专业大户或经销商在流通环节使用。采用较厚的塑膜(0008一O0lmm)，毕业设计6便于印刷商标文字图案等也可防止储运时出现破膜等现象。有时也会在包装袋上打上气孔以便水果局部透气，又能使大部分果身与外界空气相隔绝。当前，我国柑桔包装还是处于手工状态。手工包装时，一般是先取成品塑膜袋，张开袋口，然后用手逐个握拿水果将其放入袋内，然后一手提袋另一只手使水果袋旋转，使塑膜袋逐渐贴紧水果(上市精品包装也较多使用胶条封贴)。这样的人工装袋，需要大量的人力。且效率低费用极高。另外，水果在包装过程中，经手拿捏。容易造成水果损伤，并且人工装袋口扎口不齐，破损率较高。保鲜质量差，病变转移快。因此柑桔采后商品化过程中使用自动包装机将是一个必然趋势。广大果农们、专业大户、果品经销商盼望有一种结构简易、购机价格低廉、包装速度较快、使用效果较好，单果包装成本低的水果塑膜包装机。而现有机械难以满足此需要。包装是食品加工过程的最后一道工序，而实现包装的主要手段就是使用食品包装机械。根据有关定义，食品包装机械是指完成全部或部分包装过程的机器，其包装过程主要包括灌装、成型、充填、封口、裹包等工序。近年来，国外食品包装机械发展十分迅速，尤其是欧、美、日等发达国家形成了新的基本特征。日常生活中，我们接触到的水果基本都是没有外包装的，在我们购买的时候往往要经过挑拣，所以水果上肯定会有卫生质量问题，因此在水果包装方面我们需要投入一定的研究，一层薄薄的塑料袋包裹下的水果肯定是今后发展的主流.由此可见，柑橘自动包装机的设计有充分的必要性以及可行性。包装行业的运行成本其实很低，但是包装之后的回报却是不可言喻的，经济效益，卫生效益等等都有很大的影响。自动包装机的出现可以很好的解决这个问题，水果成批进入然后成批的包装完成后送出，效率很高。第一章：柑橘包装总体设计方案拟定1.1柑橘包装机械简介1.1.1包装机械简介装机械由动力机、传动部分和执行部分等所组成。但是为了便于掌握和研究包装机械的工作原理与结构性能，通常又将包装机械分成下列八个组成要素。被包装物品的计量与供送系统：指将被包装物品进行计量、整理、排列。并毕业设计7输送至预定工位的装置系统。有的还完成被包装物品的成型、分割。包装材料的整理与供送系统：指将包装材料进行定长切断或整理排列，并逐个输送至预定工位的装置系统。有的再供送过程中还完成制袋或包装容器的竖起、定型、定位。主传送系统：指将被包装物品和包装材料由一个包装工位顺次传送到下一个包装工位的装置系统。单工位包装机则没有主传动系统。包装执行机构：指直接进行裹包、充填、封口、贴标、捆扎和容器成型等包装操作的机构成品输出机构：指将包装成品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。有的成品输出由主传送系统完成或靠成品自重卸下。动力机与传动系统：指将动力机的动力与运动传递给执行机构和控制元件，使之实现预定动作的装置系统。通常由机、电、光、液、气等多种形式的传动、操纵、控制以及辅助等装置组成。控制系统：由各种自动和手动控制装置等所组成，是现代包装机的重要组成部分，包括包装过程及其参数的控制，包装质量、故障与安全的控制等。机身：用于支撑和固定有关零部件，保持其工作时要求的相对位置，并起一定的保护、美化外观等作用2。1.1.2包装机的分类包装机械有多种分类方法。按功能可分为单功能包装机和多功能包装机；按使用目的可分为内包装机和外包装机；按包装品种又可分为专用包装机和通用包装机；按自动化水平分为半自动机和全自动机等。包装机械的种类繁多，分类方法很多。从不同的观点出发可有多种，按产品状态分，有液体、块状、散粒体包装机；按包装作用分，有内包装、外包包装机；按包装行业分，有食品、日用化工、纺织品等包装机；按包装工位分，有单工位、多工位包装机；按自动化程度分，有半自动、全自动包装机等3。1.1.3包装机的特点和设计要求要研究包装机械的设计方法，必须先从包装机械的特点入手。包装机械作为特殊类型的专用机械，与其它机械相比有着自身的特点，主要如下：1种类繁多。由于包装对象、包装工艺的多样化，使包装机械在原理与结构上存在很大差异，即使是能够完成同样包装功能的机械，也可能具有不同的工作原理和结构。2更新换代快。由于包装机械不断向高速化发展，机械零部件极易疲劳，并且随着社会的进步，对包装机械的要求也日趋严格，为满足市场需求，包装机械应及时更新换代。3控制要求高。由于包装机械结构复杂、包装工艺动作配合要求高，其自动控制又直接影响包装机械的结构、工作可靠性、包装产品质量、生产效率、能量消耗和操作环境等。因此对包装机械的控制要求较高。4多功能性。包装机械是生产数量有限的专业机械，为提高生产效率、方便毕业设计8制造和维修、减少设备投资，目前包装机械大多具有通用性和多功能性。有关业内人士认为，未来包装机械将朝着4个方向发展：机械功能多元化、结构设计标准化、模组化、控制智能化、结构高精度化。鉴于包装机械上述特点以及包装机械的发展方向，包装机械的设计应采用模块化设计实现多功能、多用途，并综合运用机、电、光、气一体化技术提高自动化程度，保证其可靠性。机器要易于调节。具有柔性和灵活性。此外，设计还应运用人机工程思想，做到”以人为本”。同时采用标准化、系列化、绿色化等设计方法进行优化设计以满足包装机械的设计要求。1.1.4包装机的优化设计要求目前，包装机械设计方法大多比较单一，未进行优化设计。常用设计方法主要有：模块化设计方法、机电一体化设计方法、标准化和系列化设计方法、可靠性设计方法、绿色设计方法、人机工程设计方法、仿真设计方法等等。模块化设计是包装机械设计的重要发展方向之一。其核心思想是将系统根据功能分为若干模块，通过模块的不同组合完成不同的功能或满足不同的产品需求。但由于包装机结构、传动系统、控制系统均比较复杂，动作配合要求较高，因此设计较为困难4。1.1.5传送带介绍传送带一般按有无牵引件来进行分类。具有牵引件的传送带一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证传送带正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的传送带设备的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料5。1.1.6装箱机介绍自动装箱机能自动将包装物整形排列，装入打开的纸箱中，并完成不干胶封口等动作的装箱设备，所有动作都是全自动完成的。大多数自动装箱机采用新型为组合结构，包括成箱装置、整列装置、充填装置和封箱装置等功能单元，分别完成相应的功能动作，各装置都安装在同一主机架上。成箱装置的箱坯架在上方，毕业设计9充填装置在成箱装置正下方，整列装置在充填装置的前方，封箱装置在充填装置的后方。采用P.L.C触摸显示屏控制。设有缺瓶报警停机，无瓶不装箱安全装置。大大方便操作、管理、减少生产人员和劳动强度，是自动化规模生产必不可少的设备6。1.2设计目标本方案提供一种结构简明、单果包装成本低、能适用贮藏保鲜与上市精品包装两种需求的水果包装机。该包装机要达到的设计目标是：保鲜包装，能使用普通食品保鲜的超薄塑膜，自动制袋包装，不需要对塑膜提出定作要求最大限度地降低包装物料消耗与定作成本。能使用厚塑膜进行上市精品包装。相关机构可简单、快速地切换。作到保鲜包装与精品包装一机两用。能实现保鲜剂涂刷与包装袋打孔功能，功能机构简单，可轻易安装使用与撤换。整机结构简明。售价相对低廉。适用于普通果农大户、经销商的大批量包装。1.3主要机构方案拟定为达到上述设计目的设计的技术方案如下：本水果包装机的结构包括机架以及设置在机架上的毛刷辊送果机构、间歇式供膜与纵封机构、横封机构、传动机构及其控制器，另有独立的间歇式贮果供果机构。(1)供膜与纵封机构。位于机架前上方，由膜架、若干导辊(杆)、象