GT4B2型真空封罐机自动送罐机构的运动模拟

1、GT4B2型真空封罐机自动送罐机构的运动模拟公布时间：2022-02-26陈少克汕头大学 机电系，广东 汕头 515063 摘要：介绍 GT4B2 型真空自动封罐机送罐机构的工作原理、三维设计和运动模拟。在设计中以SolidWorks 软件作为关心设计工具进展设计，通过运动模拟了解真空自动封罐机送罐机构的工作原理和设计方法。关键词：封罐机；运动模拟； SolidWorks封罐机是罐头食品生产过程中的重要机械设备之一，罐头的密封是通过封罐机来完成的。真空自 动封罐机适用于实罐车间生产，产生真空的方法有机械式和蒸汽喷射式。 GT4B2 型真空自动封罐机是具有两对边滚轮单头全自动真空封罐机，是国家罐

2、头机械定型产品，目前应用于我国各罐头厂的实罐车间，对各种圆形罐进展真空封罐1。从设计而不是仅从工艺上下功夫，是机械产品性能提高的根本所在。目前，国内尚未有关于封罐 机设计的系统理论争辩的报告，对此，生产厂家如不加以足够的重视，其产品将难以长期保持市 场的竞争力。本文将利用计算机关心设计软件对封罐机送罐机构进展三维设计，并进展模拟仿真， 探讨封罐机设计的方法。封罐机送罐机构的工作原理如图1所示，罐体先由一平顶特别链条 7自动输送，在其上半段，平拉于送罐台面上，在进入工作台后，由一螺旋分罐器 8均衡分开，再由一间距相等的推爪片的链条 9送到送罐六叉转盘，与罐盖协作.六叉转盘10间歇转动，将罐体、罐

3、盖送到卷边机头进展卷边作业。1 送罐导杆；2 配盖装置；3 卷边机头；4 卸罐装置；5 电柜；6 工作台；7 特别链条；8 螺旋分罐器；9 推爪片链条； 10 六叉转盘图1 GT4B2 型自动封罐机外形简图送到卷边机头部位的罐体，盖在下托盘上被其托起，并夹压于上压头之间，罐头被夹紧后，不断转动的卷边机头带动卷边滚轮绕罐体及盖边作切入卷封作业，当卷封完毕且卷边滚轮已完全退离罐卷缝后，打杆给罐头施加压力，使罐头脱离上压头，伴同下托盘一起自由下降至工作台上。此时送罐星形拨盘转动，把已封好的罐头转位送出。送罐链条每20节距有一件推爪，其送罐速度：送罐螺旋 XII 转速： 分盖器转速：推盖板往复运动速度

4、：图2为送罐机构的主要层次构造图2。图2 送罐机构的主要层次构造图封罐机自动送罐机构三维设计3SolidWorks 软件是Windows 原创软件的典型代表，在总结和继承了大型机械 CAD 软件的根底上， 在Windows 环境下实现的第一个机械 CAD 软件。SolidWorks 软件是面对产品级的机械设计工具， 它全面承受非全约束的特征建模技术，为设计师供给了极强的设计机敏性。其设计过程的全相关 性，使得设计师可以在设计过程的任何阶段修改设计，同时牵动相关局部的转变。SolidWorks 完整的机械设计软件包包括了设计师必备的设计工具：零件设计、装配 设计、工程制图。用SolidWorks

5、 建模、设计的步骤如下：定义模板。包括零件、装配、工程图三个模板。翻开空白模板后，设计好各种选项，包括箭头大小、所用的工具按钮等等，然后存为模板文件。规划装配配置比方哪些件可以合成为一个部件等 。这很重要，可以为后面的设计省去很多繁琐的工作。对简单件重整理特征，甚至重画。同时补定义几何关系及尺寸关联。在装配中定义关联尺寸，比方孔轴协作等。定义好零件属性，就可出图，只要翻开装配图，零件表自动就生成，如材料重量，材料面积等。使用工程图模板，画工程图，包括标题栏的填写，可以自动生成。装配体爆炸图。在 SolidWorks 中可以生成装配体的爆炸视图，爆炸视图包括一个或多个爆炸步骤。在送罐组件装配体中

6、，由于零件较多，所以在装配送罐组件的总装配体时实行的是先装 配子装配体，再通过子装配体装配总装配体， 装配体的爆炸图是装配过程的逆过程， 图3为送罐机构装配体的爆炸图。图3 送罐机构装配体爆炸图送罐机构的运动模拟利用 SolidWorks 4的一个运动仿真插件 ?DDM 来模拟送罐机构的运动。 DDMDynamic DesignerMotion 是DTI Design Technology International 公司推出的全功能三维机构动态仿真软件， 包含全部运动学和动力学分析的功能，主要由建模器、求解器和仿真结果演示器三大模块组成， 由于它和SolidWorks 公司的金伙伴合作关系，

7、由DTI 公司开发的DynamicDesignerMotion2022 For SW2022 可以和SolidWorks 实行无缝连接。自动送罐机构在整部送罐机中所起的作用主要是向封罐机头匀速输送待封罐体，这一动作的动力 源唯一动力源是通过封罐机头传送过来的。动力源的输送通过链轮传递动力来实现。如图4 所示为了便于说明，以下图隐蔽了送罐主架和主架加长局部，并简化了链条 。从机头传来的动力源带动链轮 1转动，通过链条 1的带动使得推罐链轮中间轴转动，中间轴的转动带动链轮3、4、8转动。再通过链条2和链条3带动带动后链轮的双链轮 5转动，罐体就在链条2和链条3上往前运动，到达向配盖组件输送罐体的目

8、的。链轮 6也是依靠推罐链轮中间轴来带动的，再通过链条4使得链轮7转动，然后通过轴承衬中间轴带动两锥齿轮啮合运动，从而带动分罐螺旋旋 转。分罐螺旋的作用是将链条 2和链条3传来的罐体等间距地往配盖组件输送罐体。图4 自动送罐机构的运动模拟装配体在 SolidWorks 中是按肯定的约束关系如面重合，同轴心等来约束进展装配的，装配体零件之间都是有相互约束关系的，通过约束可以限定零件的自由度，在确定零件的约束关系过程 中，可以依据零件在实际运动中的自由度来约束零件，当零件约束好关系后就可以用DDM 便利的进展模拟。假设链轮1齿数20的转速是48 n/min 2880deg/sec ，则通过齿数比可

9、以算出链轮 8的转速是60 n/min 3600deg/sec 。由于轴是和链轮3、4、6、8同轴的，转速都一样，所以在用 DDM 仿照时，只要将轴的转速赋为60n/min 就可以带动其他的齿轮以此转速转动。后推罐双链轮 5的齿数和链轮3、4的齿数20相等，所以其转速也是 60 n/min。链轮6、7的齿数都是20，其传动比1，所以可知锥齿轮的转速也是 60 n/min ，又两锥齿轮的齿数都是10，从而可以算出分罐螺旋的转速为60 n/min 。依据以上算出的齿轮或者轴的转速，在用 DDM 仿照时就可以在 Edit Mate-Defined Joint 窗口输入上述所算出的速度。假设其它的外界条件，如摩擦、负载等也可以在此窗口中设定摩 擦力和负荷的大小。4 结论利用Solidworks 软件对GT4B2 型真空自动封罐机的送罐机构进展关心计算机设计和分析，并利用它的运动仿真插件?DDM 来模拟送罐机构的运动，以检验设计的正确性和可行性，对食品机械的设计有肯定的参考价值，同时了解一般的机械设备用 CAD 进展关心设计的设计流程。参考文献李基洪. 食品机械原理与使用M. 广州: 广东科技出版社, 1