【正文】 器為啤酒灌裝的主要包裝形式。Rinsing machines。文中詳細的介紹了該裝置的設計思路及步驟。 該課題是啤酒瓶回收清洗機構設計。目 錄 摘要????? ?? ??????? ? ?????????????? ??? 1 關鍵詞????? ?? ????????????????????? ??? 2 1 前 言 ???????????????????????????? ??? 2 2 研究課題的提出 ?????????????????????????? 2 課題研究的意義及現(xiàn)狀????????????????? ????? 2 國內外研究現(xiàn)狀?????????????????????? ??? 3 課題研究方向?????? ???????????????? ???? 3 3 設計任務書 ???????????????????????????? 4 設計題目及工作原理 ??????????????????????? 4 功能原理 ???????????????????????????? 5 啤酒瓶回收清洗機的技術要求 ??????????????????? 6 設計任務 ???????????????????????????? 6 原始數(shù)據(jù) ???????????????????????????? 6 4 方案設計 ? ???????????????????????????? 6 分析設計要求 ?????????????????????????? 6 推瓶機構的選擇 ????????????????????????? 7 自動上料裝置中常見的幾種機構 ????????????????? 7 方案的選擇 ?????????????????????????? 8 送料方式確定及數(shù)據(jù)計算 ????????????????????? 9 送料方式的確定 ????????????????????? ??? 9 洗瓶機構的選擇 ????????????????????????? 10 洗瓶裝置簡圖 ????????????????????????? 10 洗瓶設計說明 ????????????????????????? 10 洗瓶總體方案設計 ???????????????????????? 11 總體方案及運動說明 ?????????????????????? 11 方案評估 ??????????????????????????? 12 2 傳動部分結構設計 ? ??????????????????????? 12 方案確定 ??????????????????????????? 12 凸輪設計 ??????????????????????????? 12 齒輪設計 ??????????????????????????? 16 方案的可行性驗算 ???????????????????????? 21 輸入端方案確定及結構設計 ???????????????????? 22 輸入端結構設計計算 ????????????????? ????? 22 輸入端軸的設計計算 ??????????????????????? 23 軸的材料 ??????????????????????????? 23 軸的各段直徑的確定 ?????????????????????? 23 軸的各段長度的確定 ?????????????????????? 24 軸上零件的軸向定位 ?????????????????????? 24 軸的設計計算 ????????????????????????? 24 軸的強 度校核 ????????????????????????? 26 5 結論 ??????????????????????????????? 27 參考文獻 ?????????????????????????? ??? 28 致謝???????????????????????????? ???? 29 1 啤酒瓶回收清洗機構設計 摘 要 ： 洗瓶設備主要用于啤酒瓶灌裝前的清洗。文中針對課題的設計要求設計了一款自動上料裝置。并將其分為 3 大部分：送料部分、傳動部分和動力部分。 Push bottles of institutions。成品啤酒流入市場銷售前通常有兩類滅菌方式，一類為高溫 (巴氏滅菌法 )滅菌，行業(yè)上稱為熟啤酒 。受生產成本制約，熟啤酒的灌裝用瓶除少量使用新瓶外，基本使用多次回收的舊玻璃瓶。舊啤酒瓶在清洗過程中會產生較多的碎玻璃、殘標紙、污泥及廢堿液等雜物，生產現(xiàn)場的運行管理工作量較大，且啤酒瓶的冼凈率低、能耗偏高。 2 研究課題的提出 課題研究的意義及現(xiàn)狀 啤酒瓶屬于日用玻璃范圍，是一種常見的普通鈉 鈣 硅酸鹽玻璃，具有機械強度高、化學穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)質性能。 啤酒 瓶多用于慶?；顒?，比如西方流行的開酒慶祝儀式正是利用啤酒瓶內的氣壓把里面的啤酒噴出來，表示歡慶。而在啤酒瓶回收的工業(yè)加工過程中對成品質量影響非常大，輕則降低包裝線的運行效率，增加水電汽等運行成本；重則影響啤酒的生物穩(wěn)定性甚至會造成投訴率上升，影響企業(yè)形象。 國內外研究現(xiàn)狀 上世紀六、七十年代我國開始引入國外設備，并對設備進行了測繪仿制以及改良完善，即消化吸收與自主創(chuàng)新階段。第一代洗瓶機是現(xiàn)有洗瓶機的早期產品，生產速度低，主鏈運動空運轉 行程對能耗浪費較大。 上世紀 90 年代初期，德國 KHS 公司設計出第三代洗瓶機，瓶盒數(shù)量為 38 排，仍屬浸泡噴沖連續(xù)形式，產量高達 36 萬瓶每小時，此機型目前成為國內主流設備制造商的基準機型，近凡年單端機型均在它的基礎上不斷地改進完善創(chuàng)新。 課題研究方向 根據(jù)以上課題的產生背景可知，本課題的研究內容包括以下幾個方面： （ 1）機構的型式組合即用什么機構去完成所設設計的運動規(guī)律。根據(jù)設計要求，推頭在工作行程中應作勻速直線運動，在工作前后可有變速運動，回程時有急回。如果采用四連桿機構的功能原理，怎樣實現(xiàn)推頭推瓶的均勻速度和推頭快速返回原位等等。 （ 4）機構的分析和綜合綜合出合適的機構類型 后，怎樣進一步確定機構中各構件尺寸和結構形狀，也是一項要研究的問題。根據(jù)下面洗瓶機工作情況示意圖，首先是由推瓶機構以均勻的速度將瓶子推上工作臺（導輥 )，推頭的往復運動使瓶子一個一個不間斷的送上工作臺進行清洗工作，由于瓶子是從靜止到具有一定的速度， 推頭和瓶子之間必然存在著一定的沖擊，所以就要考慮推頭的材料不能是剛性材料，要用其有一定韌性的塑性材料以保證在工作過程中不至于將瓶子碰碎。下面我們來分析一下洗瓶機是通過什么功能原理來實現(xiàn)它所要完成的工作的。它是有兩個長圓柱型導輥旋轉，帶動瓶子旋轉并且由導輥的一側移動到另一側的，其中導輥只完成其中的旋轉功能，移動功能是由推瓶機構來 實現(xiàn)的。 啤酒瓶回收清洗機的技術要求 啤酒瓶尺寸 工作行程 生產率 急回系數(shù) （長直徑） mm 個 /min k mm, mm 200 ? 60 600 3 3 表 1 啤酒瓶回收清洗機的技術要求 Tab 1 The technical requirements of beer bottle recycling cleaning machine 設計任務 6 （ 1）啤酒瓶洗瓶機 總體方案的擬定和主要參數(shù)的設計計算； （ 2） 傳動方案的確定及設計計算，主要工作部件的設計； （ 3） 主要 受力零件的強度或壽命校核計算； （ 4） 裝配總圖、部件圖、零件工作圖的繪制； （ 5）其他機構的設計計算。 （ 4）機構傳動性能良好，結構緊湊，制造方便。 對這種運動要求，若用單一的常用機構是不容易實現(xiàn)的，通常要把若干個基 本機構組合起來，設計組合機構。 （ 4）此外，還應有相應的送料機構和取料機構。 （ 3）轉刷機構 只需通 過軸的轉動來帶動刷子即可。若推頭僅作勻速直接運動，則不用考慮推桿與轉刷機構的接觸。 運用前述設計的思想方法，再考慮到機構的急回特性和推頭做往復直線運動 的特點，所以根據(jù)要求，本機構采用了凸輪機構。不僅能夠實現(xiàn)送料，還能實現(xiàn)停歇。 圖 2 自 動上料裝置中常見的幾種機構 Fig 2 Automatic feeding device in mon several kinds of institutions 四、 棘輪機構 棘輪機構結構簡單，應用也很廣泛。 綜上所述，能夠滿足要求的有：凸輪機構 曲柄滑塊機構與不完全齒輪機構的組合、凸輪機構與不完全齒輪機構的組合。此外由于大齒輪的存在，總體結構也會很大。當啤酒瓶到達 A 位置時，凸輪 1 動作，將啤酒瓶推向 B 位置，在 B 位置經清洗后，再由凸輪 2推向 C 位置，由輸送帶帶走。 11 圖 5 洗瓶裝置簡圖 Fig 5 Washing bottle installation diagram 另外，值得注意的一點是，內刷子因為要伸到瓶子里面，所以要選用軟一點刷子，方便輕易的伸到瓶里面而不影響瓶子移動。 兩凸輪相對運動的原則為：當凸輪 2推動啤酒瓶至輸送帶回到起始位置時，凸輪 1剛好準備運動。 T/a ，因此不完全齒輪需要經過 360T/a x 3=1080T/a 時間，凸輪才能完成一個循環(huán)（即清洗一個啤酒瓶）。凸輪通常作等速轉 動，但也有作往復擺動或移動的。 （ 2） 凸輪機構中的作用力 直動尖頂推桿盤形凸輪機構在考慮摩擦時，其凸輪對推桿的作用力 F 和推桿所受的載荷 (包括推桿的自重和彈簧壓力等 ) G 的關系為 F = G /［ cos(α+φ 1) (l+2b/l)sin(α+φ 1)tanφ 2］ （ 1） （ 3）凸輪機構的壓力角 推桿所 受正壓力 的方向 (沿 凸輪廓 線在接觸 點的法 線方向 )與 推桿上作用點的速度方向之間所夾之銳角，稱為凸輪機構在圖示位置的壓力角，用 α 表示 在凸輪機構中，壓力角 α 是影響凸輪機構受力情況的一個重要參數(shù)?！?45186。 凸輪的理論輪廓曲線的坐標公式為： ? ? ?sin0 srx ?? ， ? ? ?co s0 sry ?? （ 3） （ 4）求凸輪理論輪廓曲線： a）推程階段 ??21