量杯充填形式的颗粒物料卧式成型-充填-封口包装机设计
41页 13000字数+说明书+7张CAD图纸【详情如下】
A0-包装机设计总装图.dwg
A0-横封器.dwg
A0-纵封器.dwg
A1-可调量杯式充填器.dwg
A2-直齿锥齿轮.dwg
A3-传动主轴.dwg
A3-开袋吸嘴装置.dwg
量杯充填形式的颗粒物料卧式成型-充填-封口包装机设计说明书.doc
摘要
本课题专门针对量杯充填形式的颗粒物料卧式成型-充填-封口包装机的结构进行设计。该包装机计量最大范围100ml,包装速度50-70袋/min,采用三边封。此类包装机的计量装置主要采用可调容量式充填量杯,量杯由上下两部分构成。通过调节结构可以改变上下量杯的相对位置,实现容积微调。微调可以自动进行,也可以手动进行。封口和充填采用直移型袋成型-充填-封口机构设计。采用间歇式牵拉机构对薄膜进行牵引。考虑经济性及为使结构简单化,故横、纵封采用热板加压封合,切断部分使用热刀熔断。三角板成型器主要由等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成。在多种机型上应用,尤其当制袋规格有较大变化时,它具有良好的适应性。利用三角板成型器即可将平张薄膜折叠成型,本机采用机械式无级调速装置,通过旋钮的顺,逆转动带动可动锥盘上下移动,即可实现速度的增减,达到无级调速的目的。其结构简单,传动平稳,噪声小,使用维修方便,效率高,所以在各类机械中得到了广泛的应用。有了这样的包装机,会提高生产效率,降低劳动强度,保护环境,节约材料;有利于保证被包装产品的卫生,提高产品质量,延长产品的保质期;可减少包装场地面积,节约基建投资,赢得更多的利润。
关键词:包装机;颗粒物料;结构设计;计量
Abstract
In this paper, the structure of granular materials horizontal molding - filling – Sealer packaging machine in the form of measuring cup filling is designed. The packaging machine measures the largest extend of 100 ml, packages at the speed of 50-70 bags / min, and adopts a trilateral closure.
Such packaging machine measurement devices mainly used filling measuring cup of adjustable capacity which is cast with top part and bottom part. By adjusting the structure, we could change the relative position of top part and bottom part, and achieve volume fine-tuning. Fine-tuning can be carried out automatically, or manually. The structure of Sealing and filling bags adopts direct Shift-forming - filling - Seal mechanism. By Using Intermittent pulling mechanism, packaging machine can pull film. Considering the economy and simplified structure, the horizontal and vertical closure adopts closure of pressurized hot plate, and part of cutting off uses hot knife fuse. Triangle forming machine is consisited of isosceles acute triangle plate, guided rollers and fixed-link plate. Used in a variety of models, especially when a bag specification changes largely, it can be adapted widely. Triangle forming machine can fold film, and it regulats speed steplessly by mechanical devices, the knob can drive movable cone move up or down, you can a change the speed steplessly. It has simple structure, smooth transmission, few noise, easy maintenance, high efficiency, so it has been widely used in all types of machinery. With such a packaging machine, factories can increase efficiency of producing, reduce labor intensity, protect environmental, and conserve materials; it is conducive to guarantee the health of products, improve product quality, and extend the Preservation period of products; it also can reduce packaging space, save infrastructure Investment, and win more profits.
Key words: packaging machines; granular materials; structure design; measurement
目录
第1章 绪论1
前言1
1.1 包装机械概述2
1.1.1包装机械的定义2
1.1.2 包装机械的分类2
1.1.3 包装机械的特点4
1.2 袋成型—充填—封口机简介5
第2章 包装机总体方案设计6
2.1包装机的功能要求6
2.2工艺分析6
2.2.1包装程序6
2.2.2工艺路线6
2.3确定主要执行构件6
2.3.1包装材料供送系统6
2.3.2物料充填系统7
2.3.3包装方式与封口方法9
2.3.4开袋吸嘴装置11
2.3.5无极调速装置12
2.3.6确定主轴转速13
2.3.7选择电动机13
2.4设计主传动路线13
2.5设计总体布局14
第3章 主要机构设计与计算16
3.1成型器的设计与计算16
3.2蜗轮减速器的设计17
3.3主轴设计及轴承与键的选择21
3.3.1按扭转强度条件计算21
3.3.1轴承的选择和寿命计算25
3.4 直齿圆柱齿轮设计26
3.5直齿锥齿轮设计29
3.6 V带设计31
3.7 同步带设计33
3.8 横、纵封尺寸计算34
第4章 结论35
致谢36
参考文献37
第2章 包装机总体方案设计
2.1包装机的功能要求
包装机要求的功能参数:
制袋尺寸:长50~100mm, 宽45~90mm
制袋形式:三边封
计量范围:最大100ml
计量方法:量杯充填式
包装速度:50~70袋/min
2.2工艺分析
确定包装程序、工艺线路
2.2.1包装程序
先将薄膜通过成型器折叠,再进行两边纵封,然后向其中填料,再用横封封合最后一边,最后用切刀切断。
2.2.2工艺路线
考虑包装过程及功能要求,选用卧式直线型工艺路线。
2.3确定主要执行构件
2.3.1包装材料供送系统
为使机器结构合理,更换包装薄膜方便,将卷筒架设置在成型器的下方,并通过两根导辊引入成型器。
采用间歇式牵拉机构对薄膜进行牵引,牵引机构设置在横封机构和切断机构之间,以方便夹持热封过的袋边。
为实现间歇式牵拉和袋宽调整,采用超越离合器作为装置主要构件。下图所示为间歇牵引及袋宽调整装置示意图。凸轮带动摆杆使单向超越离合器转动一定角度,升程时,离合器外圈带动离合器轴旋转,实现牵拉过程;回程时,离合器外圈与轴脱开空转,此过程轴停转,牵拉停止,以实现间歇运动。凸轮每转一圈,为离合器所转过的角度。通过调节调整螺杆1限制单向超越离合器5的摆角大小,便可得到所需袋长。
包装工业是国民经济支柱产业之一,随着经济的发展,其在国民经济中所占比重和作用越来越大。世界各国经济发展历程证明了这一点。包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证,因此包装机械在现代工业生产中起着相当重要的作用。
1. 能够大幅度地提高生产效率。如啤酒灌装机的生产宰可高达36000瓶/小时,这是手工灌装无法比拟的。又如蛋形巧克力的包装,用手工包装每人每班可包装20kg,而用机械包装,每入每班可包装250kg以上。
2. 降低劳动强度,改善劳动条件。如手工包装糖果,一个工人8小时要重复动作80000多次;再如人工袋装化肥,粉尘飞扬污染环境等等。如果广泛地采用包装机械代替手工包装,不但能将包装工人从繁重的体力劳动中解放出来,而且还大大地改善了工人的劳动条件。
3. 保护环境,节约原材料,降低产品成本。手工包装液体产品时,易造成产品外溅;包装粉状产品时,往往造成粉尘飞扬,既污染了环境,又浪费了原材料。采用机械包装能防止产品的散失,既保护了环境,又节约了原材料。
4. 有利于被包装产品的卫生,提高产品包装质量,增强市场销售的竞争力。有些产品的卫生要求很严格,如药品、食品等。采用机械包装,避免了人手和药品、食品的直接接触,减少了对产品的污染。同时由于机械包装速度快,食品、药品在空气中停留时间短,从而减少了污染机会,有利于食品和药品的保洁。
另外.由于包装机械的计量精度高,产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密,从而提高了产品包装的质量,提高了产品销售的竞争力,可获得较高的经济效益。
5. 延长产品的保质期,方便产品的流通。采用真空、换气、无菌等包装机,可使食品和饮料等的流通范围更加广泛,延长食品的保质期。
6. 可减少包装场地面积,节约基建投资。当产品采用手工包装时,由于包装工人多,工序不紧凑,所以包装作业占地面积大,基建投资多。而采用机械包装,产品和包装材料的供给是比较集中的,各包装工序安排比较紧凑,因而减少了包装的占地面积,可以节约基建投资。
改革开放以来,随着市场经济的发展。商品流通的增加,物质的不断丰富,生活水平的提高,人们在追求商品内在质量提高的同时,对商品包装的要求也在不断提高,包装工业随之迅速发展,在我国国民生产总值中已占到2%以上,与经济发达国家的差距正逐步缩小。
我国包装工业虽然发展很快,成就很大,但与发达国家相比,无论在产品品种、技术水平和产品质量方面都有很大差距。发达国家已将微机控制、激光技术、人工智能、光导纤维、图像传感、工业机器人等高新技术成熟地应用于包装机械,而这些高新技术在我国包装机械行业才刚刚开始采用;我国的包装机械产品品种缺口约30%~40%,包装机械产品的性能、外观质量有一定差距。因此我们必须采取强有力的措施,进一步加快包装机械行业的发展速度,为早日赶上世界先进水平而奋斗! 根据以上对量杯充填形式的颗粒物料卧式成型-充填-封口包装机结构的设计,通过认真设计计算分析后,得出如下结论:
1.将包装装机的计量充填装置设计成回转形式的量杯式定容计量充填装置是合理的,不仅提高了包装的效率,也使机床结构简单化。
2.将包装机的成型器设计成三角形的也是合理的,不仅制造工艺、方法比较简单,同时满足了使用要求,成本也较低,是成型器中结构最为简单的一种。
3.薄膜牵拉供送机构采用间歇式牵拉机构对薄膜进行牵引也是合理的,为实现间歇式牵拉和袋宽调整,采用超越离合器作为装置主要设备,不仅提高了包装的精度,使整个包装线路协调工作。
4.横封、纵封采用热板加压封合装置,切断采用热刀加压熔断是合理的,同时横、纵封与切刀都采用凸轮来实现工作过程,即凸轮转动一周,实现一个动作循环也是合理的,不仅提高了包装的效率,使机床简单化,降低机床成本,在力学上也是合理的。
参考文献
[1] 孙凤兰、马喜川.包装机械概论,北京:印刷工业出版社,1998.6,3-5
[2] 高德. 包装机械设计,北京:化学工业出版社,2005.6,205-218
[3] 李义生.粮食定量包装机的时间设计.制粉设备,2007,第2 期
[4] 杨萍禄.自动计量、成型、封口包装机结构及性能研究.包装与食品机械,1997,第15卷1期
[5] 吴龙奇,刘师多. 粉粒成型充填封口包装机的改进设计.农机化研究,2006.10,第10期
[6] 许成林. 包装机械原理与设计. 上海:上海科技出版社,1988.9
[7] 贺素良. 包装设备数字控制技术. 北京:国防科大出版社,2000.6
[8] 王怀奥. 包装工程测试技术. 北京:化工出版社,2004.7
[9] 许林成、彭国勋. 包装机械. 长沙:湖南大学出版社,1989.12
[10] 林学翰. 包装技术与方法. 长沙:湖南大学出版社,1989.12
[11] 雷伏元. 包装机械工程概论. 长沙:湖南大学出版社,1989.12
[12] 孙诚. 包装结构设计. 北京:中国轻工业出版社, 1995.4
[13] 徐自芬. 中国包装工程手册. 北京:机械工业出版社,1996.2
[14] 唐志祥. 包装材料与实用包装技术. 北京:化学工业出版社,1996.11
[15] 张学金. 实用包装技术. 北京:国防工业出版社, 1993.7
[16] M.Bakker、孙蓉芳等译. 包装技术大全. 北京: 科学出版社, 1992
[17] 高德. 实用食品包装技术. 北京:化学工业出版社, 2004
[18] 楼任东. 包装机械结构参考图册. 上海:上海科学技术出版社, 1981
[19] 陆振曦. 食品机械原理与设计. 北京:中国轻工业出版社, 1998
[20] 宋尔涛. 包装自动控制原理及过程自动化. 北京:印刷工业出版社,1999.2
[21] 王家骏. 轻工业机械设计. 北京:中国轻工业出版社, 1994
[22] 金国斌. 现代包装技术. 上海: 上海大学大学出版社, 1999
[23] 董志武. 包装材料学. 长春:吉林大学出版社, 1994.5
[24] Packaging Encyclopedia,packaging,1986
[25] R.C.Griffin,S.Sacharrow,principies of Package Development,Avi,1985
[26] M.karel,Protective Packaging of Foods,O.R.Fennema,M.Dekker,lnc.1977
[27] R.Eschke u.a.,Verpackugsreduzierung durch Systemanalyse der Transportkette,expert verlag,1993