颗粒包装机自动供料系统的设计.doc

本科毕业设计(论文)题目：颗粒包装机自动供料系统的设计 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013年5月颗粒包装机自动供料系统的设计摘要本设计是关于颗粒包装机自动供料系统的设计。颗粒包装机是将小颗粒产品通过计量装入包装袋内，再进行封装的包装机械。能较大提高生产效率、降低人工劳动强度。本设计主要研究物料供送系统的结构设计和包装材料供送机构的设计。首先由包装机的生产能力确定计量装置的大小来完成物料的计量，从而完成物料的供送。其次由包装材料的传送路线确定引导辊的位置来完成包装材料的供送。本设计主要设计颗粒包装机的包装材料成型与供送系统，包括供送包装材料的辊子，引导辊，成型器；物料供给系统，包括料斗，计量器，导流槽；以及计量器的传动系统。本次设计采用了象鼻成型器和改进后的转鼓式计量装置。本设计能进一步提高其包装性能，结构简单、重量轻、外形尺寸小、设备费用低、运转安全，操作方便、便于维修和管理。关键词：颗粒包装机；成型器；计量器 A design of the automatically feeding system for Granule packing machine AbstractThis design is about automatic feeding system of packaging machine. Granule packaging machine feeds small products through the measurement into the packing bag, and then packaging system to finish packing. It could greatly improve the production efficiency,and reduce labor intensity.This design mainly research materials for structure design and packaging material feeding system. Determined firstly by packing machine production capacity to complete material metering device size, thus completing the material supply. To determine the route followed by packaging materials to finished packaging material guide roller position feeding.Packaging material forming the main design particles this design packaging machine and feeding system, including the supply roller, and sent packing material guide roller, forming device; material supply system, including the hopper, measuring device, guide groove; and the metering transmission system. This design uses a drum type metering device for trunk shaper and it improved better than any other types which exist in this society.This design can improve the packaging performance, such as simple structure, light weight, small size, low cost of equipment, operation safety, convenient operation, and easy to repair and management for users.Key Words: granule packing machine; shaper; meterII目 录摘要IAbstractII1 绪论1 1.1题目背景和意义1 1.2国内外发展现状1 1.2.1国外发展现状2 1.2.2国内发展现状32 包装机概述62.1产品包装概述62.2包装机的分类72.3包装机的组成82.4颗粒包装机的工作原理93 方案设计及选择103.1物料供送系统结构方案103.2包装材料供送机构方案124 机械部分设计154.1计量装置设计计算154.2生产能力计算164.3制袋成型器的选择和设计计算174.3.1常用成型器174.3.2成形器的结构尺寸计算204.4引导装置244.5轴的设计244.5.轴的结构设计244.5.2轴的强度校核264.6电机的选择274.7其他零件的设计285 总结29参考文献30致谢31毕业设计（论文）知识产权声明32毕业设计（论文）独创性声明3317 3 方案设计及选择设计图纸和说明书联系QQ25766365383 方案设计及选择3.1物料供送系统结构方案包装物料的准确计量和快速稳定供送是实现机械化包装的首要条件。包装物料计量装置的选择和设计基本要求如下：a. 满足包装工艺要求，实现物料连续或间歇供送。b. 根据物料类别和包装要求，实现物料计量及供送的机械化和自动化。 c. 满足包装机生产率对物料供送速度和计量精度的要求，生产能力、工作速度可调整。 d. 包装物料供送的计量要准、定向要好、供送过程要稳、可控性要强，便于与包装材料或容器供送机构、包装执行机构同步工作及协调布置。e. 便于检测、控制、维修和调试。f. 满足卫生性和安全性要求，物料损耗少，便于清洗和维护。包装物料供送计量装置按给定工作要求，将包装物料从料仓输送到包装工位并填充到包装容器中。包装物料的状态、形状及物理性质直接影响物料的计量和供送，因此在设计包装物料供送计量装置时，必须全面了解被包装物料的基本物理性质。包装物料按其状态和流动性可分为：流体、半流体、散体、固体；按物料形状可分为：粉体、颗粒、规则块体、不规则块体等。包装物料的计量供送方式，根据物料的计量方法可分为：计数计量法、容积计量法、称重计量法。一般来说，形状规则的固体块状物品或颗粒状物品采用计数计量，形状不规则块状物料采用称重计量，液体或散体物料采用容积式计量。对于密度稳定、颗粒均匀、粘附性小、不易潮湿结块、流动性好的松散粉粒、颗粒物料，如味精、食盐、颗粒药品等，采用容积式计量方式比较适合。本设计所要计量的物品有散粒食品、药品、化学试剂等小颗粒产品，经过详细研究比较，选用容积式计量装置最为合适。常用的容积式计量装置有量杯式、转鼓式、螺杆式、活塞式等不同类型。经过分析比较，提出以下两种适合本设计的方案：方案一：定容式量杯充填机 1.料斗 2.刮板 3.定量杯 4.活动底盖 5.转轴 6.转盘 7.护圈图3.1 转盘式定容积量杯计量装置工作原理：量杯式计量装置的量杯是由量杯筒体和活动底盖组成，量杯筒体常采用圆柱状空腔结构；在计量过程中，活动底盖根据计量装料和排料的需要，交替的开启与关闭量杯筒体底端；量杯上端面设置刮板，用以刮平量杯中的物料，实现定容填充物料。方案二：转鼓式计量装置 1.料斗 2.壳体 3.转鼓 4.包装材料 5.导管 6.纵封辊 图3.2 定容积式转鼓计量装置 工作原理：转鼓容积计量与量杯容积计量的原理相同，其计量容腔为各种形状的槽形腔体，直接开设在转鼓上。待包装物料放入料斗中，计量鼓被驱动装置驱动而旋转。当计量容腔经过进料口时，从料斗充填物料；当计量装置旋转到排料口时，计量腔中的物料在重力作用下排出，经过导管填充到包装袋中，实现物料的计量包装。槽形腔体可设计成定容积式或可调容积式。转鼓容积计量装置与转鼓给料机的结构相似，具有结构简单、紧凑的特点，适用于散堆密度稳定、流动性好、无结块的细粉粒物料的小包装计量，如味精、精盐等。方案比较选择：以上两种方案原理相同，其计量容腔为各种形状的槽型腔体，转盘式定容积量杯和转鼓式都有结构简单紧凑的特点，与转盘式量杯计量装置转鼓式具有效率高的优点，而且结构更为紧凑，故选择转鼓式。3.2包装材料供送机构方案：包装材料及容器的供送是实现产品机械化包装的必要条件，必须保证包装材料及容器的供送速度快、稳定性好、可控性强。包装材料及容器的供送系统必须满足如下基本要求：a. 符合包装工艺流程，满足包装材料及容器连续性或间歇性的供送要求。b. 根据包装材料及容器的类别和特征，确定具体的供送方式和结构。 c. 满足包装机生产率对包装材料及容器供送速度或供送频率的要求，供送的生产能力或工作速度应该可调。 d. 满足包装材料及容器供送的定长、定位、定向控制要求，供送过程的稳定性要好、可控性要强，便于与包装物料供送和充填动作的同步。 e. 便于与包装执行机构同步工作和协调布置，利于包装机总体布局，方便实现传动、检测、控制和维护。根据题目要求，所用的包装材料为卷带包装材料。根据卷带的包装材料卷宽的大小和卷带的支撑方式，供送机构可分为悬臂支撑式和两端支撑式。当卷带包装材料的宽度和直径小于400mm左右，且材料重量较轻时，一般采用单端悬臂支撑式。单端悬臂支撑式包装材料供送装置一般布置在包装机的上方，这种包装材料供送方式更容易更换材料，便于包装机的整体布局，大多应用于中小包装机。结合题目中要求的包装袋以及包装材料的规格，单端悬臂支撑式比较适合本设计，因此采用单端悬臂支撑式。提出以下两种方案可供选择：方案一：立式连续制带 1.卷筒薄膜 2.导辊 3.成型器 4.加料器 图3.3 立式连续制带 工作原理：卷筒薄膜在纵封滚轮的牵引下，经导辊进入制袋成型器形成种纸管状。纵封滚轮在牵引的同时封合纸管对接两边缘。物料的充填是在纸管受纵封牵引下行至横封闭合前完成的。方案二：.卧式间歇制袋 1.卷筒薄膜 2.导辊 3.成型器 4.导杆 图3.4 卧式间歇制袋三边封口包装工作原理：卷筒塑料薄膜1经导辊2引入成型器3，在成型器3及导杆4的作用下形成U形并由张口器5撑开。后面还有牵引轮。方案比较选择：立式连续三边封口包装机是将纵封和牵引合为一个纵封轮，节省时间、空间。卧式间歇制袋包装机效率低，占地面积大，而且供送机构还需牵引装置，结构复杂。为了结构紧凑，经济实用选择立式连续封口包装。4 机械部分设计4 机械部分设计4.1计量装置设计计算 1.料斗 2.转鼓 3.轴 4.壳体 5.同步带轮 6.端盖 图4.1 定容积式转鼓计量装置上图为计量装置原理简图。带包装物料放入料斗中，计量转鼓被传动系统驱动而旋转。当计量容腔经过进料口时，从料斗充填物料；当计量装置旋转到排料口时，计量腔中的物料在重力作用下排出，经过导管填充到包装袋中，实现物料的计量包装。图4.2 计量装置转鼓图毕业设计（论文）独创性声明计量容腔是由转鼓的内槽和壳体的内圆弧槽形成的密闭容积，转鼓上有四个扇形槽，扇形大圆半径R，小圆半径r，槽型长度L。则单个计量腔的体积V为： （4.1） 式中：V单个计量腔容积； 扇形的弧度； R扇形外圆半径； r扇形内圆半径； L槽的长度。由于题目要求制袋尺寸：(长宽高)=而且要求包装物料的体积是可调的，在查阅相关资料之后，将上图中转鼓设计成一系列的不同大小的，可以根据所需要计量容积快速更