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【JX15-18】自动包装生产线的电子自动计量称结构设计(CAD+论文)

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JX15-18 【JX15-18】自动包装生产线的电子自动计量称结构设计CAD+论文
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【JX15-18】自动包装生产线的电子自动计量称结构设计(CAD+论文),JX15-18,【JX15-18】自动包装生产线的电子自动计量称结构设计CAD+论文
内容简介:
毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: 自动包装生产线的电子自动计量称结构设计 学 院 名 称: 机械工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名: 刘扬军 学号:11403010213指 导 教 师: 2014年11月23日1设计(论文)拟解决的主要问题电子自动计量称系统是自动包装生产线的一个重要环节,系统包括料斗、电子计量称。本部分进行电子计量称单元的机械结构设计,以实现颗粒物料的自动计量进料。2设计(论文)的主要内容和基本要求(1)主要设计内容根据自动包装生产线中对电子自动计量称系统的功能要求,电子计量秤采用单称结构,利用伺服减速电机控制给料箱落料闸门的开合,进料分为粗进料和细进料。主要技术参数:称重重量: 25kg/包称量速度:20包/小时; 称量精度:2%。完成总体方案设计;进料料机结构设计、称重装置结构设计;(2)基本要求l 完成所设计自动电子计量称系统部分的设计图纸(总图纸量折合A0图纸3张),以及相关设计说明,并编写设计说明书。l 要求按照宁波工程学院毕业设计(论文)工作操作指南要求独立完成设计;l 设计图纸和设计说明书严格按照宁波工程学院毕业设计(论文)工作操作指南及写作模板标准执行。3推荐参考文献(5篇以上,其中外文文献至少2篇)1 徐灏机械设计手册 M北京:机械工业出版社, 19912 钟毅芳.机械设计原理与方法 M.武汉:华中理工大学,20043 赵松年.机电一体化系统设计M.北京:机械工业出版社,2004.14 马浩等.机电一体化系统设计M武汉:华中科技大学出版社,2009.15 孙智慧,徐克非.包装机械概论(第二版)M北京:印刷工业出版社,2007.66 杨晓清包装机械与设备M北京:国防工业出版社,2009.37 张长森.粉体技术及设备M上海:华东理工大学出版社,2007.18 宋伟刚.通用带式输送机设计M北京:机械工业出版社,2006.59 CEMA. Belt Conveyors for Bulk Materials(Fifth) MThe Conveyors Equipment Manufactures Assciation,199710 A Harrison. Belt Conveyors ResearchJBluk Solids Handling,2001,21(2):159-16411 施昌彦动态称重测力技术的现状和发展趋势J计量学报,2001;22(3): 201-20512 刘九卿展望21世初电子称重技术的发展J自动化仪表,1999:20(10): 37-394进度安排2014.11.10-2014.11.28接受任务,熟悉内容,完成文献翻译和文献综述;2014.11.24-2014.12.05完成开题报告;2014.12.03-2014.12.08 设计方案确定;2014.12.09-2015.01.18 设计图纸绘制和设计说明书的编写;2015.01.19 资料上交;2015.04.28论文答辩。指导教师(签字) 年 月 日教研室主任审核意见: 教研室主任(签字) 年 月 日摘 要自动包装生产线是实现薄膜材料包装粮食等粉料产品的一种包装设备,广泛应用食品、化工、日用品、医药、小五金等部门。随着人们对包装的需求多样化、个性化,自动包装机的应用愈加普遍。目前国产的设备大多是对国外进口产品的简单仿制,因此针对自动包装生产线关键部件的深入研究,对原理、结构、运动、功能等分析,提供结构简单可靠、操作方便、自动化程度高、用范围广的包装机是很有必要的。本文在分析自动包装生产线上的自动计量系统使用要求的基础上,通过对关键部件的理论分析,提出一种实用、简单、可靠和通用的计量称重结构,并对关键部件进行设计验证,旨在满足市场需求,推动企业创新步伐。关键词:自动包装生产线;计量称重结构;理论分析;设计验证。24AbstractAutomatic packaging productionline is a kind ofpackagingequipment to realize thefilmpackaging materialssuch as grainpowderproducts,widely usedin food,chemical industry,daily necessities,medicine,hardware and other departments.Along with the people to thepackaging needs ofdiversification and individuation,more and morewidespreadapplicationof automatic packaging machine.At presenthomebred equipmentmostly ofsimpleimitationof imported products,in-depth studywhich aimed at thekey parts ofautomatic packaging production line,analysis of theprinciple,structure,movement,function,provides asimple and reliable structure,convenient operation,high degree of automation,witha wide range ofpackagingmachineis very necessary.Based on theanalysis ofautomatic measurementsystemof automatic packagingproduction lineuse requirements of thekey parts,based onthetheoretical analysis,put forward a kind ofpracticalmeasurement,simple,reliable and generalweighingstructure,andverify designof key parts,designed to meet themarket demand,to promotethe pace of enterpriseinnovation.Keywords: Automatic packaging production line;weighingstructure;theoretical analysis; design verification.目 录摘要1任务说明41.1 引言41.2 背景41.2 .1 自动计量称重机构的分类及介绍41.2.2 典型计量充填机构51.3 任务要求91.3.1 性能参数92 方案设计与选择112.1 本次设计的特点112.2 方案的选择112.2.1 电机的选择123 参数计算143.1 齿轮设计及强度校核143.1.1 键的设计及强度校153.2 轴的设计及强度校核163.3 轴承的设计及强度校核203.4 轴承的设计及强度校核21设计总结23谢辞25参考文献261 任务说明1.1 引言现代经济生活中,绝大多数产品都需要经过包装成为商品,才能进入流通流域。而颗粒类产品的包装要借助包装技术及装备。所以电子自动计量机构在包装过程中是不可或缺的工艺手段。自动包装生产线是包装设备中较为重要的一种形式,可广泛应用于一般粉料的自动包装,尤其适用于大批量的粮食转移、称重、封口 、码放等过程。利用自动计量称重设备实现小麦、玉米等粮食类粉料的自动包装是提高装袋速度,减轻工人劳动强度的有效方法。1.2 背景1.2 .1 自动计量称重机构的分类及介绍计量是物料包装的一个必要工序,其精确程度直接影响包装产品的质量。在自动包装机组中,计量机构可以是包装机的一个组成部分,也可与充填机构合二为一,可以是单独的计量机械。 根据被包装物料的特性和生产需要,计量可按其实重、容积,个数进行。一、计数法 指包装物料按个数进行计量和包装的方法。常用计数方法有如下:1.单件计数通常用于块状物料,可使物料单列定向排列并依次通过光电计数装置,光电计数器发出电信号输入计数电路进行计数,并由数码管加以显示。当计数达到给定量时,控制信号即控制输送物料闸门,从而完成一次计数循环。2.多件计数 由计量腔一次装入多件物料进行计量。3.转盘计数 主要适用于药片,钢珠等规则颗粒物料,它是在转盘上平均分布的扇区面内均布一定数量的小孔,形成若干组均分的间隔孔区,改变每一扇形区的孔数即改变计数值。4.履带计数 多适用于片状和球形等规则物料计数,主要由具有若干匀布凹槽的履带带动物料依次通过传感器进行计数。二、定容法定容法广泛用于密度稳定的粉状、颗粒状、膏状物料的计量。常见的有以下几种方法:1.量杯式 利用量杯的容积进行计量。2.螺杆式 利用螺杆的螺旋槽在单位转速中的总旋容积进行计量。三、称重法主要应用于受潮易结块,颗粒大小不均匀,密度的变化幅度较大的物料的计量。 1.间歇式称重用于低速称量充填中,生产率低。2.连续式称重用于高速称量充填中。1.2.2 典型计量充填机构充填机构:是指将具有一定数量的被包装物料充填到包装容器内的包装机构。 按计量的方式分类:充填机构分为容积式充填机构、称重式充填机构和计数式充填机构三种。按充填物的物理状态分类:则可分为粉料充填机构、颗粒充填机构、块状充填机构、膏状充填机构、液体灌装机构。 按充填机的功能分类:则又可分为制袋充填机、成型充填机、仅完成充填功能的充填机等。本节是按第一种分类法来介绍几种典型充填机的结构原理。(GB/T4122.2-1996包装术语.机械)一、容积式充填机构 将被包装物料按预定的容量充填至包装容器内的充填机称容积式充填机,这类充填机适合于干料或稠状体物料。 主要机型有:量杯式、转鼓式、螺旋式、柱塞式、气流式、插管式及定时式等。 量杯式充填机:适合于小粒状、碎片状及粉末状等流动性能良好的物料充填。生产中根据物料的视比重稳定性的好与差,量杯分为固定式和可调式两种根据据查阅的文献分析,国外埋刮板输送机的设计方法与研究手法并不同于国内。二、称重式计量充填机构容积式计量充填机构一般来说结构简单,操作方便,设备成本低廉, 因而应用相当普遍。但是它的计量精度(主要是物料的重量)并不高,特别是对一些流动性差、视比重变化较大或易结块产品的包装,往往效果就显得更差。因此人们对计量要求较高的各类产品的包装,就采用按预定重量充填到容器中去的称重式计量充填机构。称重式充填:是指事先称出产品的重量,然后再充填入包装容器内,这种充填机构叫做净重式充填机。如图1.1所示。如果充填过程中称量产品是连同包装容器一起进行的,则此种充填机叫做毛重式充填机,如图1.2 所示。 毛重式充填机多用于易结块或粘滞性强的产品的包装,如红糖包装等,但不适合容器重量较大或重量变化较大的包装。在众多的称量装置中,最常用的有天平秤和弹簧秤两种。根据称重的形式不同,又分为间歇式和连续式两种。1.间歇式称重装置间歇式称重装置多用于低速称重充填机,它的效率甚低,常用的装置是双杠杆阻尼秤。如要提高包装速度,可以在秤的称量料斗下面安放一个旋转格子盘,此格子盘将每次称重的物料等分成若干等份(如10等份),也就是说阻尼秤一次称了10份的重量,因而包装生产率就提高了十倍。 双杠杆阻尼秤,当称量值在5001000g时,误差可控制在0.4以内,所以称量精度还算较高。图1.3示出了双杠杆阻尼秤的基本原理。其关系为:式中Gx是由主秤杆所称重量G主x与副秤杆所称重量G副x的和构成,因而有:2、连续式称量装置间歇式称量装置只能用于低速称量充填中,故它的生产效率也相当低。在现代化的生产中,高速称量充填机多采用连续称量装置,它可以大大提高生产率。 电子皮带秤是采用电子自动检测、控制物料流量的计量方法,并通过物料分配机构以实现等量供料。 图1.4是“电子皮带秤”的装置示意图1-料斗 2-电机 3-闸门 4-皮带 5-秤盘 6-主秤杆 7-弹簧 8-张紧轮 9-漏斗 10-刷轮 11-导轮 12-变压器铁芯 13-差动变压器 14-油阻尼器 15-砝码 16-配重电子皮带秤是由供料斗,盘式天平秤,传感器,皮带输送机构,电子控制系统及物料下卸分配机构等几部分组成,现进一步分述如下: (1)料斗部件 料斗是储存物料及供给物料的部件。它随物料不同的流动性而有不同的形式。 对于流动性较好的粉粒物料,如结晶葡萄糖、麦乳精粉等物料,可以采用如图3.15所示闸门式的料斗装置。生产中如果秤盘部位处输送皮带上的物料层的重量有变化时,差动变压器13(即传感器)及时发出信号指令,可逆电动机闸门3启合,从而迅速改变料斗中流出的物料层截面大小。对于流动性较差的物料,如奶粉、白糖等,则可采用电磁振动式料斗。这时传感器送出的信号指令改变电磁振动器振幅的大小,从而调节物料的流量。如果把电磁振动器配用于闸门料斗上时,那么物料流量控制的效果还会更好些,只是这种料斗的结构复杂得多。三、计数式计量充填机构在包装过程中,某些较大的颗粒状、块状及棒状物料,如糖果、饼干、面包等,由于生产的机械化、规格化、标准化,使这些产品各自都具有相同的份量和质量。因而这些产品在进行包装时,多采用计数定量充填机作业。在二次包装中,一些袋装产品(如奶粉),盒式产品(什锦糖、果脯)等,也往往应用计数定量包装充填机械。计数定量的方法一般分为两大类:第一类:是被包装物料是有规则的整齐排列的,其中包括预先就具有规则而整齐的排列;其次是包装前经过供送机构将杂乱的被包装物品按一定的形式和要求进行排列,再进行计数的方法。第二类:是从混乱的被包装食品的集合体中直接取出一定个数的计数方法。1.3 任务要求1.3.1 性能参数本次设计在数据方面有如下要求:机型:固定式量杯称重机构;称重重量: 25kg/包称量速度:20包/小时;称量精度:2%。输送物料:颗粒物料。2 方案设计与选择2.1 本次设计的特点本次自动计量称重机构的设计有以下几个特点:(1)计量称重形式为容杯式量杯,属于定量式;(2)物料称重次数,属于单次单秤机构;(3)称重重量较大,这次设计选定为25kg/包;(4)这次设计的自动计量称重机构的称量速度为20包/小时,称量精度为2%。因此这次设计应该往轻型自动计量称重机构方面,而且能够移动;(5物料是颗粒状物料,密度稳定、 容量较大的物料包装计量2.2 方案的选择如图2.1所示。物料经供料斗1自由落到计量杯内。圆盘口上装有数个(图中为4个)量杯和对应的活门底盖4,圈盘的上部为粉罩2。当主轴11带动圆盘12旋转时,粉料刮板9(与供料斗1固定在一起)将量杯3上面多余的物料刮去,当量杯转到卸粉工位时,开启圆销 7推开定量杯底部的活门4,于是量杯中的物料在自重作用下充填到下方的容器中去。 这种固定式量杯的定量装置用于那些视比重较为稳定的物料,如果容积大小不同、则还可以更换量杯。图2.1 量杯式充填机构示意图1-料斗 2-粉罩 3-量杯 4-活门 5-粉袋 6-闭合圆销 7-开启圆销 8-下粉闸门 9-粉料刮板 10-护圈 11-转盘主轴 12-圆盘2.2.1 电机的选择自动计量称重机构属于功率较小的机械,根据工作条件:室内常温、灰尘较大、单向运行,启动频繁,电压为380V的三相交流电源,因此根据当前和面机产品所选用的电机情况分析选用一般用途的系列三相异步电动机,它为卧式封闭结构。1、总效率:由参考文献2 P19 表3-1查得1(滚动轴承)=0.99,2(滑动轴承)=0.98,3(齿轮传动)=0.97,4(带传动)0.96 =12340.990.980.970.963、计算电动机的输出转矩: 由已知条件得工作轴Tw=300及i、得:需电机功率:P=Tn/9550=1.78KW 所选用电机的参数如下:表2-1 电机参数表电机型号额定功率Kw同步转速r/min满载转速r/min电机质量Kg轴径mmY100L1-42.21500142034283 参数计算3.1 齿轮设计及强度校核齿轮之间传动比为7.46,所以定小齿轮Z112,则大齿轮的齿数Z2=110精度取7级。、齿面接触疲劳强度校核采用软齿面,小齿轮40调质,齿面硬度为270HBS,大齿轮用45号钢调质齿面硬度为245HBS。因,SH1=1.1, SH2=1.1 ,因:,SF=1.32、按齿面接触强度设计设齿轮按7级精度制造。取载荷系数K=1.3,齿宽系数小齿轮上的转矩: T9550P/ n=95502.099/255.6=78.4Nm 确定中心距 u=i=7.33模数 取法向模数m2 确定中心矩a=m(z1+z2)/2=2(110+15)/2218.75mm齿宽b=mm=45mm, =43mm3、验算弯曲强度齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18按式(11-8)轮齿弯曲强度满足强度要求。3.1.1 键的设计及强度校对于小齿轮的键,选用半圆头平键C855,GB109679步进电机上的键都为静联接,材料为钢,则许用挤压应力取100,由参考文献1 P103 公式61强度符合2大齿轮上键校核选用半圆头平键C836,GB109679强度符合3.2 轴的设计及强度校核按弯扭合成应力校核轴的强度设计轴的尺寸由参考文献1 公式152由 参考文献1 表153取110所以传动轴D1100mm搅拌轴D212mm图3.1 齿轮受力分析图1. 齿轮的力分析计算:圆周力Ft =径向力Fr =轴向力 2. 对H面上各力分析=322N=4970N3. 对V面上各个力分析 以下图组为轴受力分析图: 图3.2 轴受力总图图3.3 轴H面受力及力矩图图3.4 V面受力及力矩分析图图3.5 扭矩图4. 当量弯矩:由轴的结构简图及当量弯矩图可知截面A处当量弯矩最大,是轴的危险截面。进行校核时,只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度合成弯矩:当转矩T=300000N;取得:当量弯矩:由参考文献1 公式155 由参考文献1 公式15140.12轴强度足够。3.3 轴承的设计及强度校核要据设计的尺寸轴承初选72005 GB/T29294,对于球轴承: 图5.6 轴承受力分析图对于7000C型轴承,按参考文献1 表137计算轴承的派生轴向力:e为参考文献1 表135的判断系数。所以轴承1被挤压,轴承2被放松。对轴承1 0.44 1.12对轴承2 由参考文献1 公式1319按轴承2受力大小分析并验算轴承寿命:轴承预计寿命由参考文献1 公式1321 +轴承寿命符合要求。3.4 轴承的设计及强度校核1、齿轮的润滑:采用定时加油润滑,由于齿轮间的啮合不能浸在油液中,所以只能人工的定时给相互啮合的齿轮加油。2、轴承的润滑:滑动轴承与轴固定在一起,在法兰盘里滚动,通过法兰上部的油标向滑动轴承里加油,轴承内侧加毡圈油封,防止油液流出。轴承外侧加透盖,起固定和密封的作用。3、润滑油的选择:齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用L-AN15润滑油。4、搅拌桶与搅拌轴配合挡面环,防止面粉尘进入法兰盘中,同时也是对毡圈油封密封作用的再次加强。设计总结在这次毕业设计中,我更进一步地了解了自动包装行业的国内外的现状,学到了很多课堂上学习不来的东西。这些知识对我在完成这次毕业设计中起到了很大的帮助。此次毕业设计是对我在大学四年所学知识的巩固,也是我学习机械行业知识的一个很好的平台,更是我走上社会走向工作岗位实现我人生理想的重要的一步。在毕业设计前段时间,需要综合运用所学的专业知识对课题内容进行了解,多方搜索行业资料。设计实践的环节为我们在生产实践中进行调查研究的能力、观察问题、分析问题、解决问题的能力的培养至关重要。通过毕业设计的锻炼,我们运用所学到的知识的能力、解决问题的能力、创新设计的能力得到了很好的锻炼和加强。毕业设计巩固了大学期间我们学到,如机械设计、机械原理、机械制造等有关机械的知识。在毕业设计期间按我们还学到了不少新的知识和学习方法,完善了自己的知识结构,它使我在大学期间所学的基础理论知识、专业技术知识得到了融会贯通。通过几个月做自动计量秤这样的包装运输机械设备,我增强了对实际问题的了解,解决问题的能力,体会到了理论与实际相结合的重要性。虽然大学期间安排了好几次课程设计或者实习,但是没有一次像这样的课程设计能与此次相比,设计限定了时间长,而且是一人一个课题要求更为严格,任务更加繁多、细致、要求更加严格、设计要求的独立性更加高。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品,就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品,只有这样理性认识丰富了,才能使我们的设计思路具有创造性。在这几个月的毕业设计中,自己对机械设计有了新的感悟。首先,理论联系实际的重要性,在设计中认识到自己不能仅仅局限与课本上的理论知识去设计机械,脱离了实际,就是纸上谈兵,设计时必须考虑到机械在实际应用时的问题。其次,团队精神,做机械,不是一个人在短时间完成的任务,只有在一个团队里面,才能体现自己的价值,自己的能力。单打独斗是不会有好的成果的,自己难免会有很多想不到的,做不到的,在团队中这些问题将迎刃而解,不再是问题。再次,独立思考问题、解决问题的能力。团队固然重要,个人的独立思考的能力也必不可少,只有我们把自己个人的能力发挥到出来,整体的,团队的活力才能体现出来。通过这次做毕业设计,我发现了自身的很多问题:1)基础知识的的掌握度显得很贫乏,有很多知识得从新查找课本。这次设计的过程中,我发现了对以前知识的淡忘,在这次毕业设计的过程中,通过对以前知识的复习,梳理,就好像又学习了一次大学课程,并且有了新的发现,体会到了以前没有完全理解的课本内容,以往的知识得到了巩固,有了新的学习。2)我发现自己缺乏收集学习资料的能力。查找资料知识局限于网络、图书馆,而忽略了去到工厂实地参观学习。3)在方案的设计与选择上,不能细心地对照两种零部件的优缺点而选取好的方案。但在X老师的细心指导下,我了解了要在两种方案的最大优缺点上着手。4)处理问题、解决的能力略显不足,面对毕业设计中的种种问题,有时候就是手忙脚乱,不知从何做起,没有认清问题的本质所在,不过在张老师的知道下,有了很大的进步。总的来说,这次毕业设计,自己受益匪浅,不过自己的问题还是很多,以后学习的路还很长,只有通过不断的学习、不断的积累、不断的完善,自己才会更上一层楼!谢辞逝者如斯,四年的大学时光,在离别时却显得那么短暂。回想起这四年的生活,精彩而又不舍,借着此次毕业设计的机会,我送上自己最真挚的感谢。首先,我要感谢XX大学,感谢她给了我们一个广阔的学习平台;感谢她给了我们锻炼自己的机会;感谢她“XX、XX,XX、XX”的校训,一直在提醒、鼓励我们完善我们的人格,认真学习专业知识,引导我们走向自己人生的辉煌。其次,我要感谢机电工程学院和那些执教过我的老师,尤其是我的毕业设计导师X老师。你们不知劳苦,洒下辛勤的汗水教育让一代代即将步入社会的青年人从毛头小子,到社会的栋梁,让无数的孩子有了自己的归属,有了自己的未来的天空。还有,身边的同学们:感谢你们在大学四年的时光里对我的帮助,不论是生活上还是学习上你们都让我觉得得到了人生的一大笔财富友谊。毕业设计是对我们大学所学到的知识的一种检验,更是一种巩固,是一个忙碌而又充实的过程。它给我们的大学时光画上一个完美的句号。在这里,我要特别感谢我的指导老师X老师。在X老师的教导下,我们顺利地完成了毕业设计,度过了大学生活的最后时光,感谢您给我们解决的每一个问题,感谢您对我们无时无刻的帮助,在这里,向您说一生,谢谢!参考文献1 徐灏机械设计手册 M北京:机械工业出版社, 19912 钟毅芳.机械设计原理与方法 M.武汉:华中理工大学,20043 赵松年.机电一体化系统设计M.北京:机械工业出版社,2004.14 马浩等.机电一体化系统设计M武汉:华中科技大学出版社,2009.15 孙智慧,徐克非.包装机械概论(第二版)M北京:印刷工业出版社,2007.66 杨晓清包装机械与设备M北京:国防工业出版社,2009.37 张长森.粉体技术及设备M上海:华东理工大学出版社,2007.18 宋伟刚.通用带式输送机设计M北京:机械工业出版社,2006.5摘 要自动包装生产线是实现薄膜材料包装粮食等粉料产品的一种包装设备,广泛应用食品、化工、日用品、医药、小五金等部门。随着人们对包装的需求多样化、个性化,自动包装机的应用愈加普遍。目前国产的设备大多是对国外进口产品的简单仿制,因此针对自动包装生产线关键部件的深入研究,对原理、结构、运动、功能等分析,提供结构简单可靠、操作方便、自动化程度高、用范围广的包装机是很有必要的。本文在分析自动包装生产线上的自动计量系统使用要求的基础上,通过对关键部件的理论分析,提出一种实用、简单、可靠和通用的计量称重结构,并对关键部件进行设计验证,旨在满足市场需求,推动企业创新步伐。关键词:自动包装生产线;计量称重结构;理论分析;设计验证。11AbstractAutomatic packaging productionline is a kind ofpackagingequipment to realize thefilmpackaging materialssuch as grainpowderproducts,widely usedin food,chemical industry,daily necessities,medicine,hardware and other departments.Along with the people to thepackaging needs ofdiversification and individuation,more and morewidespreadapplicationof automatic packaging machine.At presenthomebred equipmentmostly ofsimpleimitationof imported products,in-depth studywhich aimed at thekey parts ofautomatic packaging production line,analysis of theprinciple,structure,movement,function,provides asimple and reliable structure,convenient operation,high degree of automation,witha wide range ofpackagingmachineis very necessary.Based on theanalysis ofautomatic measurementsystemof automatic packagingproduction lineuse requirements of thekey parts,based onthetheoretical analysis,put forward a kind ofpracticalmeasurement,simple,reliable and generalweighingstructure,andverify designof key parts,designed to meet themarket demand,to promotethe pace of enterpriseinnovation.Keywords: Automatic packaging production line;weighingstructure;theoretical analysis; design verification.目 录摘要1任务说明41.1 引言41.2 背景41.2 .1 自动计量称重机构的分类及介绍41.2.2 典型计量充填机构51.3 任务要求91.3.1 性能参数92 方案设计与选择112.1 本次设计的特点112.2 方案的选择112.2.1 电机的选择123 参数计算143.1 齿轮设计及强度校核143.1.1 键的设计及强度校153.2 轴的设计及强度校核163.3 轴承的设计及强度校核203.4 轴承的设计及强度校核21设计总结23谢辞25参考文献261 任务说明1.1 引言现代经济生活中,绝大多数产品都需要经过包装成为商品,才能进入流通流域。而颗粒类产品的包装要借助包装技术及装备。所以电子自动计量机构在包装过程中是不可或缺的工艺手段。自动包装生产线是包装设备中较为重要的一种形式,可广泛应用于一般粉料的自动包装,尤其适用于大批量的粮食转移、称重、封口 、码放等过程。利用自动计量称重设备实现小麦、玉米等粮食类粉料的自动包装是提高装袋速度,减轻工人劳动强度的有效方法。1.2 背景1.2 .1 自动计量称重机构的分类及介绍计量是物料包装的一个必要工序,其精确程度直接影响包装产品的质量。在自动包装机组中,计量机构可以是包装机的一个组成部分,也可与充填机构合二为一,可以是单独的计量机械。 根据被包装物料的特性和生产需要,计量可按其实重、容积,个数进行。一、计数法 指包装物料按个数进行计量和包装的方法。常用计数方法有如下:1.单件计数通常用于块状物料,可使物料单列定向排列并依次通过光电计数装置,光电计数器发出电信号输入计数电路进行计数,并由数码管加以显示。当计数达到给定量时,控制信号即控制输送物料闸门,从而完成一次计数循环。2.多件计数 由计量腔一次装入多件物料进行计量。3.转盘计数 主要适用于药片,钢珠等规则颗粒物料,它是在转盘上平均分布的扇区面内均布一定数量的小孔,形成若干组均分的间隔孔区,改变每一扇形区的孔数即改变计数值。4.履带计数 多适用于片状和球形等规则物料计数,主要由具有若干匀布凹槽的履带带动物料依次通过传感器进行计数。二、定容法定容法广泛用于密度稳定的粉状、颗粒状、膏状物料的计量。常见的有以下几种方法:1.量杯式 利用量杯的容积进行计量。2.螺杆式 利用螺杆的螺旋槽在单位转速中的总旋容积进行计量。三、称重法主要应用于受潮易结块,颗粒大小不均匀,密度的变化幅度较大的物料的计量。 1.间歇式称重用于低速称量充填中,生产率低。2.连续式称重用于高速称量充填中。1.2.2 典型计量充填机构充填机构:是指将具有一定数量的被包装物料充填到包装容器内的包装机构。 按计量的方式分类:充填机构分为容积式充填机构、称重式充填机构和计数式充填机构三种。按充填物的物理状态分类:则可分为粉料充填机构、颗粒充填机构、块状充填机构、膏状充填机构、液体灌装机构。 按充填机的功能分类:则又可分为制袋充填机、成型充填机、仅完成充填功能的充填机等。本节是按第一种分类法来介绍几种典型充填机的结构原理。(GB/T4122.2-1996包装术语.机械)一、容积式充填机构 将被包装物料按预定的容量充填至包装容器内的充填机称容积式充填机,这类充填机适合于干料或稠状体物料。 主要机型有:量杯式、转鼓式、螺旋式、柱塞式、气流式、插管式及定时式等。 量杯式充填机:适合于小粒状、碎片状及粉末状等流动性能良好的物料充填。生产中根据物料的视比重稳定性的好与差,量杯分为固定式和可调式两种根据据查阅的文献分析,国外埋刮板输送机的设计方法与研究手法并不同于国内。二、称重式计量充填机构容积式计量充填机构一般来说结构简单,操作方便,设备成本低廉, 因而应用相当普遍。但是它的计量精度(主要是物料的重量)并不高,特别是对一些流动性差、视比重变化较大或易结块产品的包装,往往效果就显得更差。因此人们对计量要求较高的各类产品的包装,就采用按预定重量充填到容器中去的称重式计量充填机构。称重式充填:是指事先称出产品的重量,然后再充填入包装容器内,这种充填机构叫做净重式充填机。如图1.1所示。如果充填过程中称量产品是连同包装容器一起进行的,则此种充填机叫做毛重式充填机,如图1.2 所示。 毛重式充填机多用于易结块或粘滞性强的产品的包装,如红糖包装等,但不适合容器重量较大或重量变化较大的包装。在众多的称量装置中,最常用的有天平秤和弹簧秤两种。根据称重的形式不同,又分为间歇式和连续式两种。1.间歇式称重装置间歇式称重装置多用于低速称重充填机,它的效率甚低,常用的装置是双杠杆阻尼秤。如要提高包装速度,可以在秤的称量料斗下面安放一个旋转格子盘,此格子盘将每次称重的物料等分成若干等份(如10等份),也就是说阻尼秤一次称了10份的重量,因而包装生产率就提高了十倍。 双杠杆阻尼秤,当称量值在5001000g时,误差可控制在0.4以内,所以称量精度还算较高。图1.3示出了双杠杆阻尼秤的基本原理。其关系为:式中Gx是由主秤杆所称重量G主x与副秤杆所称重量G副x的和构成,因而有:2、连续式称量装置间歇式称量装置只能用于低速称量充填中,故它的生产效率也相当低。在现代化的生产中,高速称量充填机多采用连续称量装置,它可以大大提高生产率。 电子皮带秤是采用电子自动检测、控制物料流量的计量方法,并通过物料分配机构以实现等量供料。 图1.4是“电子皮带秤”的装置示意图1-料斗 2-电机 3-闸门 4-皮带 5-秤盘 6-主秤杆 7-弹簧 8-张紧轮 9-漏斗 10-刷轮 11-导轮 12-变压器铁芯 13-差动变压器 14-油阻尼器 15-砝码 16-配重电子皮带秤是由供料斗,盘式天平秤,传感器,皮带输送机构,电子控制系统及物料下卸分配机构等几部分组成,现进一步分述如下: (1)料斗部件 料斗是储存物料及供给物料的部件。它随物料不同的流动性而有不同的形式。 对于流动性较好的粉粒物料,如结晶葡萄糖、麦乳精粉等物料,可以采用如图3.15所示闸门式的料斗装置。生产中如果秤盘部位处输送皮带上的物料层的重量有变化时,差动变压器13(即传感器)及时发出信号指令,可逆电动机闸门3启合,从而迅速改变料斗中流出的物料层截面大小。对于流动性较差的物料,如奶粉、白糖等,则可采用电磁振动式料斗。这时传感器送出的信号指令改变电磁振动器振幅的大小,从而调节物料的流量。如果把电磁振动器配用于闸门料斗上时,那么物料流量控制的效果还会更好些,只是这种料斗的结构复杂得多。三、计数式计量充填机构在包装过程中,某些较大的颗粒状、块状及棒状物料,如糖果、饼干、面包等,由于生产的机械化、规格化、标准化,使这些产品各自都具有相同的份量和质量。因而这些产品在进行包装时,多采用计数定量充填机作业。在二次包装中,一些袋装产品(如奶粉),盒式产品(什锦糖、果脯)等,也往往应用计数定量包装充填机械。计数定量的方法一般分为两大类:第一类:是被包装物料是有规则的整齐排列的,其中包括预先就具有规则而整齐的排列;其次是包装前经过供送机构将杂乱的被包装物品按一定的形式和要求进行排列,再进行计数的方法。第二类:是从混乱的被包装食品的集合体中直接取出一定个数的计数方法。1.3 任务要求1.3.1 性能参数本次设计在数据方面有如下要求:机型:固定式量杯称重机构;称重重量: 25kg/包称量速度:20包/小时;称量精度:2%。输送物料:颗粒物料。2 方案设计与选择2.1 本次设计的特点本次自动计量称重机构的设计有以下几个特点:(1)计量称重形式为容杯式量杯,属于定量式;(2)物料称重次数,属于单次单秤机构;(3)称重重量较大,这次设计选定为25kg/包;(4)这次设计的自动计量称重机构的称量速度为20包/小时,称量精度为2%。因此这次设计应该往轻型自动计量称重机构方面,而且能够移动;(5物料是颗粒状物料,密度稳定、 容量较大的物料包装计量2.2 方案的选择需要完整图纸及论文,请联系QQ545675353,另接定做毕业设计毕 业 设 计(论 文)设计(论文)题目: 学 院 名 称: 机械工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 请写长学号班 级: 姓 名: 学 号 指 导 教 师: 职 称 定稿日期: 2014年 3月 14日中文摘要(空1行)摘 要介绍一种基于数字温度传感器芯片DS18B20的高精度、以AT89C51单片机为核心、触摸屏控制的液晶显示器为显示器件的温度测量系统的设计方案;阐述单总线数原(空1行)关键词:温度传感器;触摸屏;触摸屏控制器;液晶显示屏;测温英文摘要(空1行)ABSTRACTThis paper introduces a highly-accurate temperature measurement system design which is based on digital temperature sensor chip DS18B20 accuracy, taking AT89C51 as the core and with Touch-screen-controlled display. It expounds the basic principle and小四号,Times New Roman,行距为20磅(空1行)Key Words:Temperature sensor;Touch-screen;Touch-screen controller;Liquid crystal display;Temperature measurement目录小五号宋体一级目录采用四号黑体字,左对齐三号黑体,字间空一格,段前后各0.5行,居中(空1行)目 录1 引 言11.1 系统分析11.1.1 系统功能模块分析11.1.2 系统功能12 系统设计22.1 传统模式研究的现状分析22.1.1 传统模式22.2 课题研究的目的及意义22.2.1 课题研究的目的22.2.2 课题研究的意义23 系统方案介绍及比较33.1 系统方案论证33.1.1 设计33.1.2 设计方案33.2 方案比较3二级目录采用小四号黑体字,向左缩进2字符行间距为20磅三级目录采用五号黑体字,向左缩进4字符4 硬件设计44.1 温度采集模块设计44.1.1 DS18B20简介44.2 触摸屏控制模块设计44.2.1 触摸屏简介44.2.2 电阻式触摸屏基本原理4结 论5致 谢6参考文献7附 录(必要时)8注:1、目录中的内容列最多至三级目录;2、中英文摘要、目录中页码(位于页脚,居中)用罗马数字、表示,文本主体(包括致谢、附录)页码(位于页脚,居中)用数字1、2、3表示;3、页码数字采用小五号,Times New Roman字体。宁波工程学院毕业设计(论文)一级标题,三号黑体,段前后各0.5行,居中小五号宋体1 引 言工业工程作为一门正式学科的出现应追溯到19世纪末。它起源于美国,其理论体系伴随着工业化进程逐渐完善。我国的工业工程严格地讲是从20世纪60年代到80年代才有了一定水平的应用案例1,从80年代开始随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到推广。经过20多年的发展,取得了较大的成就。空一格,下同中文采用小四号宋体,行距为20磅;数字、英文采用Times New Roman,小四号二级标题,小三号黑体,段前0.5行,左对齐1.1 系统分析三级标题,四号黑体,左对齐1.1.1 系统功能模块分析公式、表格、图示的编号均采用“章节-序号”编号,序号从1开始,如:表1-1,图1-1。公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末(如(1-1),右对齐)。图、表格居中。1.1.2 系统功能公式:(必须用word公式编辑器编辑) (1-1)可表示为: (1-2)空1格,表头、图示文
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本文标题:【JX15-18】自动包装生产线的电子自动计量称结构设计(CAD+论文)
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