【正文】 為了提高控制的可靠性，使用了光電耦合。供料時，料位上升，當達到上限時，A處的料位器得到信號，此時電機和輸送帶停止供料。防腐塑料外殼（IP67），耐酸堿，適應惡劣環(huán)境電子單元檢測該時間，并根據(jù)已知的聲速計算出被測距離。磁式傳感器與電感式傳感式傳感器相比較之優(yōu)缺點：優(yōu)點：。若稱料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計或制造使幾何中心與重心不重合，必導致稱量斗產(chǎn)生偏移，形成單擺結(jié)構(gòu)，負荷測量與傳遞裝置難以測出準確數(shù)據(jù)?！　楸ＷC彈簧的穩(wěn)定性，一般規(guī)定，兩端固定時取b；一端固定另一端自由時，取b；兩端自由時，應取b。 3．9 圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的選擇與計算強度約束條件　　圖16為承受軸向載荷的壓縮彈簧，現(xiàn)分析其受力情況，拉伸彈簧的簧絲受力情況完全相同。計算柔性鉸鏈的柔度時，由于柔性鉸鏈的變形集中在柔性鉸鏈的圓弧部分，所以忽略柔性鉸鏈圓弧以外的變形。取槽體高度H=。螺管式電磁鐵的主磁極及其氣隙幾乎全部被線圈包圍，即使氣隙較大仍會產(chǎn)生相當穩(wěn)定的電磁吸力。為簡化計算、便于實用起見，不妨近似地用半個正弦波來反映它的周期性變化狀態(tài)。下面對交流激磁與單相半波整流激磁作出對比。油箱容量：計算油箱有效容積V，取系數(shù)k=6,Q=12L/min,則有V=kQ=6x12=72x管道尺寸：選軟管內(nèi)徑==，選d=5mm?！鵅缸前進電磁閥 3Y得電，油過三位四通閥左位，推動活塞桿向右運動，再經(jīng)過調(diào)速閥7流回油箱，完成第二次卸料動作。（3）、快速運動回路：為實現(xiàn)負載快速進給，選用三位四通電磁換向閥構(gòu)成液壓缸的差動連接。隔套的長度C由需要的最小導長H決定，即 C=H(L+B)/2，取C=12?？爝M時采用差動連接，因管路中有壓力損失，快進時回油路壓力損失＝5*pa。密封材料內(nèi)浸漬以油、臘、脂或摻入石墨等，可以改善密封件的自潤滑性能。 取a=30176。（其最高轉(zhuǎn)速可達600rpm。M=,取=====2) 校核軸的強度軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸段⑥ 該軸段右端面應滿足帶輪的軸向定位，故取其軸段直徑d6=19mm，取其長度L6=16mm 。初定端蓋總寬度為20mm ，根據(jù)端蓋裝拆要求，取端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面之間的距離為30mm ，因此L2=18mm 。其功率為P=，轉(zhuǎn)速n=910,同時傳動系統(tǒng)中每個傳動副的效率如下：V帶——彈性聯(lián)軸器——球軸承——攪拌器的轉(zhuǎn)速n1—（100—400），取n1=380P1==T=103=（3）確定軸的最小直徑選用軸承的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。供料分為粗細供料，有兩臺電磁振動給料機。充填機要考慮與下一步包裝機的銜接，本系統(tǒng)是將它置于立式包裝機的頂部，要提高包裝機的總體速度，解決快速稱量問題是關(guān)鍵。 熱封材料隨著高速自動包裝的發(fā)展,具有低溫熱封性,熱粘性能優(yōu)良,玻璃瓶,有效提高產(chǎn)品的保質(zhì)期,降低產(chǎn)品包裝成本,熱封形狀從三邊封袋,中封袋發(fā)展到目前的自立袋,異型袋還有使用方便,可重復利用的拉鏈袋也在服裝業(yè)、食品業(yè)流行起來。近年來，國外已研制成功了液體工作介質(zhì)電熱管，這種加熱元件是以銅、鋁、不銹鋼、鎳、鎢、和鉬等為原材料制造的中空負壓金屬管內(nèi)，裝入液體工作介質(zhì)經(jīng)密封而成。 圖6 脈沖加熱橫封器 圖6所示為脈沖加熱的橫封器。開斗機構(gòu)的作用是當物料稱好后將料門打開，使物料排除，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。根據(jù)輸出的電信號，可借繼電器、電磁閥、伺服電機、步進電機等來控制給料器的加料和斷料。 杠桿稱是利用杠桿平衡原理制成的。當容器到位后，傳感器發(fā)出信號使電磁離合器合上，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)。一般來說，定容法計量裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、計量速度快等優(yōu)點，但計量準確度較低。它主要用來分類或選別。而直移式活門對物料有阻擋，供送速度較慢，且液壓缸活塞桿對攪拌器的安裝有阻擋作用。這不僅影響前一次稱重，同時也影響以后的稱重。 底攪拌雖然有上述優(yōu)點，但也有缺點，突出的問題是葉輪下部至軸封處的軸上常有固體物料粘積，時間一長，變成小團物料，混入產(chǎn)品中影響產(chǎn)品質(zhì)量。轉(zhuǎn)速低于100rpm為低速，100～400rpm稱中速，大于400rpm稱高速。安裝方式攪拌器有多種安裝方式：立式安裝、偏心式攪拌、傾斜式攪拌、底攪拌、臥式容器攪拌、旁入式攪拌。調(diào)速方式有：變頻調(diào)速、無極變速。 輸送機允許輸送的物料塊度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角。矩形鑄鐵底座的下部對稱分布四個或更多個橡膠彈簧，可對機座起隔振作用。如果槽式電磁振動給料器僅起排料作用，則料槽的有效長度應根據(jù)下料口的高度和物料自然坡角來確當，以保證停機時不讓內(nèi)存物料從振動料槽的開口自動流出。由于電磁鐵取代了電動機、變速箱、齒輪等，沒有機械傳動裝置，沒有摩擦運動部件，故結(jié)構(gòu)簡單，不需要潤滑，易與維護。 通常，包裝物品按其狀態(tài)可劃分為液體、粉體、散粒體、呈剛性或半剛性的條狀及塊狀體，如啤酒、味精、藥丸、鉛筆、卷煙、香皂、面包等。 此外，包裝機的占地面積小，外型應美觀。尤其是噪音，必須嚴加控制。4． 制造與維修在滿足使用要求的前提下，應盡可能使制造與維修方便。在實際生產(chǎn)中，開機前后的準備和結(jié)束工作時間，添加包裝材料及發(fā)生故障時所造成的生產(chǎn)停歇時間，以及出現(xiàn)空位和廢次品等的損失時間總是難免的，因此，實際生產(chǎn)率總是小于理論生產(chǎn)率。反之，增加功能和擴大應用范圍，則可以一機多用、相對縮小占地面積、有利于擴大機器制造批量，但結(jié)構(gòu)復雜、成本高。第 2 章 總體方案設(shè)計 設(shè)計包裝機的基本要求目前，包裝機械的發(fā)展趨勢：一是增加功能；二是提高通用能力，也就是說機型要求相對穩(wěn)定，僅通過改變個別包裝執(zhí)行機構(gòu)就能生產(chǎn)多種袋型、充填多種物料的產(chǎn)品。所以我國目前包裝行業(yè)“小而全”、“大而全”的格局與專業(yè)化的發(fā)展趨勢十分不相適應，應盡快調(diào)整這種不合理的企業(yè)結(jié)構(gòu)。五 成品輸出機構(gòu)成品輸出機構(gòu)是指將包裝品從包裝機上卸下，定向排列并輸出的機構(gòu)。為便于掌握和研究包裝機械的工作原理與結(jié)構(gòu)性能，通常又將包裝機械分成以下8個組成要素。包裝不單作為一個獨立的工業(yè)部門已經(jīng)取得的驚人的發(fā)展，同時也逐漸地成為一門嶄新的綜合科學。有一些粉末，液體在手工包裝過程中容易發(fā)生起泡，飛濺，外泄等現(xiàn)象，如果改為機械包裝則會大大減少損失。再者，為使包裝產(chǎn)品更好地進入流通領(lǐng)域，大都配有專門的自動化倉庫，并采用托盤集裝箱運輸。產(chǎn)品成本的降低等諸多環(huán)節(jié)。高科技含量產(chǎn)品，產(chǎn)生了現(xiàn)代化的效益，目前該類產(chǎn)品銷量已占國際市場的70%。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢稱重式充填設(shè)備，國外在70年代中后期開始生產(chǎn)、使用，日本、美國等國家首先對機械設(shè)備進行了機電結(jié)合式的電子化改造，隨著工業(yè)自動化、智能化水平的提高，設(shè)備有了快速的發(fā)展。對成批定量包裝商品作抽檢所用的簡易有效法等。因此開展定量包裝的計量工作具有重要意義，首先，保護消費者的利益，其次，規(guī)范商品市場，保護企業(yè)間的公平競爭。之所以存在諸多問題，究其原因，除有些生產(chǎn)廠家為獲得非法利潤，在計量上做手腳外，計量手段落后則是主要原因之一。和世界上許多國家一樣，對定量包裝商品的重量允差制定，頒布了不少行業(yè)標準，加以規(guī)范，約束實施，而且這些規(guī)定多數(shù)是嚴于國家標準的要求，制定的各級行業(yè)標準中，大多對定量包裝的計量允差作了規(guī)定。我國始于1990年，十幾年來，我國定量包裝技術(shù)有了長足進步，但由于多為中小型企業(yè)，技術(shù)裝備差、生產(chǎn)水平低、缺少資金和專業(yè)技術(shù)人員等先天性不足普遍存在，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性差，性能落后、品種單一，更新?lián)Q代周期長，在國內(nèi)外市場缺乏競爭力。計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、新工藝、新材料將以群體綜合方式應用于包裝機械，尤其反映在現(xiàn)代小量程的計量設(shè)備方面。此類稱重式充填設(shè)備集傳感器技術(shù)、計量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)于一身，主要應用于食品工業(yè)的粉狀、顆粒狀物料的定量包裝過程中的質(zhì)量控制，同時產(chǎn)品應具有較高的速度、精度及可靠性，此類進口設(shè)備昂貴的價格，使許多國內(nèi)小包裝商品生產(chǎn)廠家難以接受，因此，當前我們的任務就是:加大科研開發(fā)力度，盡早實現(xiàn)國產(chǎn)化，采用機電一體化和自動化控制技術(shù)，注意提高通用件的質(zhì)量，提高工藝水平，開發(fā)出可靠性好、速度快、準確度高、綜合性強的小量程稱重包裝設(shè)備，滿足廣大市場的需要，在保證現(xiàn)代化企業(yè)的計量能力方面發(fā)揮重要作用。大量事實表明，實現(xiàn)包裝的機械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有高靈敏度和高靈活性的自動化包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的方向，同時也可以獲得較大的經(jīng)濟效益。（4）能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新。二 在發(fā)展專用機械的同時，積極開發(fā)通用包裝機械。一 被包裝物品的計量與供送系統(tǒng)被包裝物品的計量與供送系統(tǒng)是指將被包裝物品進行計量，整理，排列，并運輸?shù)筋A定的工位的裝置系統(tǒng)。有的機械的成品輸出由主傳動系統(tǒng)完成或靠重力卸下。比如不再由包裝機械廠生產(chǎn)零部件，而是由一些通用的標準件廠生產(chǎn)；某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)；真正有名的包裝機械廠將可能是組裝廠，這是因為包裝機械很多控制部件或結(jié)構(gòu)部件與通用設(shè)備相同，可以借用。這樣就可能最大限度的發(fā)揮設(shè)備的潛在性能，以滿足用戶多方面的實際需要。2． 包裝質(zhì)量與生產(chǎn)率（1） 包裝質(zhì)量影響包裝質(zhì)量的因素很多，它既與被包裝物品、包裝材料的性能以及所用的包裝技術(shù)方法有關(guān)，也與包裝機的質(zhì)量及其使用條件和操作者的技術(shù)成熟度有關(guān)。所以，有的工廠為管理方便，常用一個工作班次內(nèi)所能包裝的產(chǎn)品的重量或數(shù)量來表示包裝機的生產(chǎn)率?？刹扇∫韵聝煞矫娴拇胧?） 提高包裝機的系列化、零部件的通用化和標準化的程度。一般要求生產(chǎn)車間的環(huán)境噪音不超過90dB(A)，單機噪音不超過85dB(A)。這同操作條件、機械結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品銷售均有密切關(guān)系。包裝容器雖五花八門，但外形大都比較規(guī)則，如玻璃瓶、金屬罐、塑料盒、瓦楞紙箱等。其缺點：1）不能運送有油污、水漬、很輕的薄片和細小工件。為此，對于短槽最好將其底部做成水平的；對于長槽，為加速供料也可以做成向下傾斜的，但此角度必須小于物料同槽底的摩擦角，一般在100以內(nèi)。 帶式輸送機帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護方便，適用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、糧食等部門，是最常見的連續(xù)運輸設(shè)備。當輸送硬巖時，帶寬超過1200mm后，一般應限制在350mm以內(nèi)，而不能隨帶寬的增長而加大。機架材質(zhì)有：碳鋼、不銹鋼、鋁型材。考慮到包裝機的總體布局，選用立式安裝及底攪拌。底攪拌攪拌裝置在設(shè)備的底部，稱為底攪拌設(shè)備。為此需用一定量的室溫熔劑注入其間，注入速度應大于聚合物顆粒的沉降速度，以防止聚合物顆粒結(jié)塊。為了消除這種弊病常用控制式排料方法。通過以上分析與比較，我選用下擺式活門。在自動包裝的情況下，計量裝置可以是包裝機的一個組成部分，也可以是單獨的計量機。定容法計量常用量杯式、螺桿式、柱塞式等裝置。料加好后，離合器脫開，制動器使螺桿停止轉(zhuǎn)動，物料停止流下。這種稱由于具有計量精度高、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整維修方便等優(yōu)點，目前仍在使用。作為稱重檢測用的傳感器，目前常用的有電阻式和電感式兩種。圖5 開斗結(jié)構(gòu)簡圖 其工作原理：接近開關(guān)1用于檢測搖桿的位置，正常情況下，當檢測片3經(jīng)過接近開關(guān)時，其間距為1～2mm，此時接近開關(guān)上的小燈亮，開斗電機應處于停止位置，開斗桿6離稱斗下部距離為3～5mm,如此時開斗桿碰到稱斗，則會影響計量精度。它用脈沖電通過扁絲5使其發(fā)熱封合袋縫，而用圓絲7切割成塑料包裝袋，同時從冷風噴嘴中噴出氣流強制冷卻，還設(shè)有彈性伸縮裝置2，用來補償電熱絲的熱張冷縮。液體工作介質(zhì)可以是氦、氮、氨、氟、乙醇、水、汞和鈉等。熱封材料主要是PE和CPP。電子定量稱重過程是一個動態(tài)過程， 而要準確計量物料的重量使其盡量接近標準值，就需要使動態(tài)過程向靜態(tài)或穩(wěn)定趨近。 稱重系統(tǒng)的作用是使傳感器準確檢測稱斗內(nèi)物料的重量，限位螺釘主要用于防止傳感器過載。按上式初估軸的最小直徑，查表42，取A=115（設(shè)計系數(shù)）==又因為開有鍵槽會削弱軸的強度，要適當增大軸的直徑，所以確定軸的直徑為：d=16mm軸段①用于安裝聯(lián)軸器，其直徑應該與聯(lián)軸器的孔徑相配合，應此要先選用聯(lián)軸器。軸段③ 該軸段安裝滾動軸承。軸段⑦ 該軸段上安裝帶輪，取其直徑 d7=16mm,同時要保證軸端螺母壓緊帶輪，故軸段⑦的長度應比帶輪輪轂孔長度長，L7=30mm 。由表41查得=650N/mm2,則=—,即58—65 N/mm2，取=60 N/mm2，軸的計算應力為ca= N/mm2=60 N/mm2根據(jù)計算結(jié)果可知，該軸的強度足夠，其滿足要求。折葉角度24176。因為與聯(lián)軸器相聯(lián)的軸段直徑為16mm,所以與軸配合的轂孔直徑也為16mm.取D=600mm∴ dj=600=300mm b=300=60mm密封與滑潤密封材料種類很多，主要分為四類：纖維材料、彈塑性體材料、無機材料、金屬。油類對很多材料具有良好的潤滑性，水溶液的潤滑性則與密封材料的性質(zhì)有關(guān)，石墨、酚醛夾布膠木等都是良好的水潤滑減磨材料?？爝M時回油路壓力損失亦為＝5*pa。液壓缸缸體內(nèi)部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。這種連接的快速運動會回路，結(jié)構(gòu)簡單，也比較經(jīng)濟。※B缸后退當三位四通換向閥處于右位時，活塞桿退回。液壓系統(tǒng)性能驗算： （1）、回路中壓力損失： 上面已確定管路直徑d=5mm,長度在管道布置圖前暫按進油管、回油管均為L=2m估算。（1）交流激磁這是一種最容易獲得的供電方式，其控制電路如圖13所示。據(jù)此可知，在每一周期內(nèi)電磁吸力也只能出現(xiàn)一次高峰，因而系統(tǒng)的激振頻率必與電源的頻率相同。圓盤式電磁鐵的有效磁極個數(shù)為內(nèi)外兩個，這一點比螺管式優(yōu)越，但因盤徑較大，對磁極氣隙的調(diào)整往往提出很高的要求，以免發(fā)生端面的局部互相碰撞現(xiàn)象。（2）輸送量校核計算