【正文】 袋成型―充填―封口包裝機是包裝機械中應用最廣泛，批量最大的機型之一，其特點是被包裝材料的供料筒設置在制袋器內(nèi)側(cè)，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。精品文檔 值得下載 三角包裝袋形式的液體立式成型－充填－封口包裝機設計 成型－充填－封口包裝機是能夠完成包裝容器的成型，充填，封口的機器。按其功能可以分為袋成型－充填－封口包裝機和熱成型－充填－封口包裝機兩大類型。該成型機器主要由計量裝置，傳動系統(tǒng)，橫封和縱封裝置，成型器，充填管及薄膜牽拉供送機構(gòu)等部件組成。 關(guān)鍵詞： 包裝機，計量裝置，成型器，機械無級調(diào)速裝置 全套圖紙 加 695132052 Title The Design of Triangular Form of Liquid Packaging Bags Vertical Shapedfillingsealing Packaging Machine Abstract Shapedfillingsealing packaging machine is a machine which can 精品文檔 值得下載 model， fill， seal of the packing container。 參考文獻 ..................................................... 32 附 錄 ....................................................... 33 引言 包裝機械根據(jù)包裝物與包裝材料的供給方式，可分為全自動包裝機械及半自動包裝機械 ； 按包裝物的使用范圍劃分，還可分為通用包裝機、兼用包裝機及專用包裝機 ； 依包裝種類可分為內(nèi)包裝機及外包裝機等 。 但是與國外產(chǎn)品相比仍然存在很大的技術(shù)差距。國內(nèi)大多以生產(chǎn)單機為主，而國外大多為成套生產(chǎn)線，很少單機銷售。技術(shù)含量低的多，高技術(shù)附加值、高生產(chǎn)率的產(chǎn)品少 ； 智能化設備還處于研制階段。 同時 我國食品和包裝機械主要還是仿制、測繪，稍加國產(chǎn)化改進，很少有自行研究開發(fā)的。我們的開發(fā)手段落后，現(xiàn)在好一點的企業(yè)開展了 “ 甩圖版工程 ” ，但真正使用 CAD的還很少。生產(chǎn)手段落后，大部分還是用陳舊的通用設備加工。在企業(yè)管理上，往往重生產(chǎn)加工、輕研究開發(fā)、創(chuàng)新不夠，不能緊跟市場需求及時提供產(chǎn)品。 所以 現(xiàn)代包裝機設計應該滿足 “ 綠色設計 ” ，即人性化設計的要求。包裝 機械 的設計要考慮到可靠性、安全性、環(huán)保性、低噪音等各方面的因素。 按包裝機械的工作原理與結(jié)構(gòu)性能通常將包裝機械分成八個組成要素： Ⅰ，被包裝物品的計量與供送系統(tǒng)；該系統(tǒng)是指將被包裝物品進行計量，整理，排列，并輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。 Ⅱ，包裝材料的整理與供送系統(tǒng)；該系統(tǒng)是指將包裝材料進行定長切斷或整理排列，并逐個輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。 Ⅳ，包裝執(zhí)行機構(gòu)； Ⅴ，成品輸出機構(gòu)。 Ⅶ，控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)由各種自動和手動控制裝置組成，是現(xiàn)代包裝機械的重要組成部分，包括包裝過程及其參數(shù)的控制，包裝質(zhì)量，故障與安全 的控制等。本次包裝機械的畢業(yè)設計涉及到大學期間所學的機械原理，機械設計，機械系統(tǒng)設計，機電傳動控制，測試與傳感等多門課程。 三角包裝袋形式的液體立式成型－充填－封口包裝機設計 1 成型 －充填－封口包裝機概述 成型－充填－封口包裝機的發(fā)展概況 成型－充填－封口包裝機是能夠完成包裝容器的成型，充填，封口的機器。自 70 年代末， 80 年代初起，由于我國改革開放，經(jīng)濟飛速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對包裝產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的需求精品文檔 值得下載 不斷增加。機電一體化和微機控制也為研發(fā)成型－充填－封口包裝機 提供了廣闊的前景。 1 袋成型－充填－封口包裝機 袋成型－充填－封口包裝機是將卷筒狀的撓性包裝材料制成袋筒，充入物料后，進行封口，三個功能自動連續(xù)完成的機器。包裝袋的形式有枕形袋，三封袋，四封袋，磚形袋，屋形袋，角形自立袋等多種類型。該機器一般使用兩層卷料，一層是“成型”卷料，另一層是“蓋封”卷料。 2 袋成型－充填－封口包裝機 分類及組成 袋成型－充填－封口包裝機常用于包裝塊狀，片狀，粒狀，梗枝狀，粉狀以及流體和半流體物料。熱封包裝材料主要有各種塑料薄膜以及由紙，塑料，鋁箔等制成的復合材料，它們具有防濕阻氣，易于熱封和印刷，質(zhì)輕柔，價廉，易于攜帶和開啟等優(yōu)點。 精品文檔 值得下載 立式袋成型－充填－封口包裝機 立式袋成型―充填―封口包裝機是包裝機械中應用最廣泛，批量最大的機型之一，其特點是被包裝材料的供料筒設置在制袋器內(nèi)側(cè)，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。其工作原理（如圖 1 所示）為：放置在支承裝置上的卷筒薄膜 1，繞經(jīng)導輥組2，張緊裝置 3，通過成型器 4 卷成薄膜圓筒裹包在充填管 5 的表面。計量裝置（圖中未畫出）把量好的物料，通過上部的充填管 5 充填到包裝袋內(nèi)，再由橫向熱封器 7 熱封并在中間切斷，形成包裝袋單元體，同時形成下一個筒袋的底部封口。因這種袋開口后還須保持原形而依然挺立，所以應該采用金屬或其他較厚的材料制成。當其強制通過 該成型器后，其縱縫就互相搭接或者對接而形成筒狀，成型時運動阻力較大，容易造成拉伸等塑性變形，故對單層塑料薄膜的適應性較差，而適用于金屬膜或者其他較厚的材料。 薄膜在通過該成型器的時候應該力求不產(chǎn)生縱向與橫向拉伸變形，使成袋的外形平整美觀，符合制袋要求。 精品文檔 值得下載 圖 2 圓形料管翻領(lǐng)式成型器的幾何圖形及參數(shù)關(guān)系圖 如上圖 2，圓形料管翻領(lǐng)式成型器的幾何圖形及參數(shù)關(guān)系圖，為推導方便，取直角坐標 xyz ，設料管的中心線為 Oz 軸，它同 xOy 平面的相貫線是以r 為半徑的一個圓。 S 是該曲線的最低點，位于 x 軸上， c 為最高點，在 xOy 平面上的投影點是 N，也位于 x 軸上。 //TT Oy ， 39。CET? ， 39。CTT? 與 ABC? 共面， 39。在領(lǐng)口交接線上任取一點 P，連 PT，令 PT f? ， 39。為求 PQ 與 u 的函數(shù)關(guān)系，又令 CN h? ， PQ z? ，并寫出 P 點的坐標： cosxr?? ， sinyr?? ，()zu?? ，同理可以寫出 T 點的坐標： costx r e ??? ， ty etg??? ，sintz e h???，進而求得： 2 2 2 2( ) ( ) ( )t t tf x x y y z z? ? ? ? ? ? 代入以上各坐標值則得： 2 2 2 2( c os c os ) ( sin ) [ sin ( ) ]f r e r e tg r e h u? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 通過解析作圖法求解，得到交接曲線上任意點 P 的軌跡方程： ? ? 21( si n ) ( c os ) ( 1 c os ) 2( 1 1 )( 1 si n )e t g u r r e r uuh e?? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? 221 22。再利用公式（ 1－ 1）計算出與每一段弧長 u 對應的在交接曲線上各點高度? ()u ，便不難連成交接曲線（ scs 為成型器的領(lǐng)口交接曲線） 確定 , , ,rh?? 各參數(shù)必須滿足包裝工藝的要求： ① 圓形料管的半徑。生產(chǎn)實踐表明，翻領(lǐng)式成型器后傾角的可取范圍較寬，即60 60? ? ? ? ，此設計中取 45??? 。如前所述 b 值與袋子尺寸有關(guān)，至于 a 值的大小實際上反映了引導面的大小，若 a 值太小不僅起不了引導與承載的作用，而且會使薄膜在交接曲線附近的運動阻力過大，容易引起拉伸變形。設計中可取 ah? ，則 bbtg ah???；設計時為使領(lǐng)口交接曲線比較精確，對 ? 來說在 0 ? 范圍內(nèi)一般不應少于八個計算點，而在 2??之間因曲線對稱，無需重復計算。 由于領(lǐng)口交接線是一條空間曲線，因此對于某一特定的 r , ? 和 ? 而言，由式（ 1－ 2）可見，其領(lǐng)口交接線的最大高度 h 與線段 e 的長度有關(guān)。當 e 值取得較小時， h 較大，成精品文檔 值得下載 型器較高，雖然薄膜成型時變形和阻力較小但是結(jié)構(gòu)不緊湊，而且導致加料管懸臂增長，受力情況變差，對制造與使用都會帶來困難。將（ 1－ 2）代入上述不等式中，得到：1c os c os41 s i nb r bt ghh? ? ? ???????；（ 1－ 3）為了不使成型器尺寸過大，通常 h 值在 1h 計算值附近取整數(shù)。袋寬取 100mm進行計算，其他袋寬尺寸的算法與此相同。分離錐盤 5是不動的，由輸出軸通過彈性定位套 4 加以固定，當需要變速時，首先松開鎖緊螺母 10，轉(zhuǎn)動手輪 9，調(diào)節(jié)螺桿 8轉(zhuǎn)動時，帶動調(diào)節(jié)螺母 7 軸向移動，分離錐盤 6也軸向移動，使三角膠帶沿徑向外移或內(nèi)嵌。機械無級調(diào)速機構(gòu)的類型精品文檔 值得下載 很多，但多數(shù)是利用摩擦傳動機構(gòu)實現(xiàn)的，由于其結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，噪聲小，使用維修方便，效率高，所以在各類機械中得到了廣泛的應用。該設計采用寬 V帶式機械無級調(diào)速裝置，其傳動比范圍為 2－ 4。它左右兩只電極，即封合電極。在電極兩外側(cè)各配置一對彈性夾板，以利于減少電極合攏時的剛性沖擊和對封口縫的拉力。這種高頻加熱式橫封器兼有橫封和切斷的功能。這組縱封牽拉滾 輪兼有縱封和牽拉薄膜的功能。 精品文檔 值得下載 圖 5 熱輥加熱封合 1－輥筒； 2－薄膜； 3－封縫 總體布局圖 精品文檔 值得下載 1，料斗 2，閥開度調(diào)節(jié)器 3，翻領(lǐng)式成型器 4，錐齒輪 5，雙聯(lián)滑移齒輪 6，二軸 7，凸輪 8，主軸 9，蝸輪減速器 10，無級調(diào)速裝置 11，電動機 4 設計數(shù)據(jù)計算 設計參數(shù) 制袋尺寸：長 120－ 180mm，寬 100－ 150mm 計量范圍： 150－ 550ml 包裝速度： 15－ 20 袋 /min 見主傳動示意圖 6，設電動機的轉(zhuǎn)速為 n ，無級調(diào)速裝置輸出軸的轉(zhuǎn)速為1n ，主軸的轉(zhuǎn)速為 2n ，二軸的轉(zhuǎn)速為 3n ，帶動縱封滾輪轉(zhuǎn)動的軸的轉(zhuǎn)速為 4n ，無級調(diào)速裝置的傳動比為 1i ，蝸輪減速器的傳動比為 2i ，主軸與二軸之間齒輪的傳動比為 3i 。該設計采用一對雙聯(lián)滑移齒輪來改變 3i 的值。由設計參數(shù)我們知道該包裝機的包裝速度為 15－ 20 袋 /min，即橫封器的間隔時間為 3－ 4s/袋。根據(jù)承受載荷的不同，軸可以分為轉(zhuǎn)軸，心軸和傳動軸三種。按軸線的形狀不同，軸還可以 分為直軸和曲軸。因此，在軸的設計過程中，不能只考慮軸本身，還必須計及軸系零部件對軸的影響，軸的設計主要解決軸的結(jié)構(gòu)精品文檔 值得下載 設計和工作能力計算兩方面的問題。合理的確定軸的各部分形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，軸的結(jié)構(gòu)設計不合理將會影響軸的工作能力和軸上零件的可靠性，造成軸上零件裝配困難等。對高速運轉(zhuǎn)的軸還應改進行振動穩(wěn)定性的計算，防止軸因發(fā)生共振而破壞。在進行軸的結(jié)構(gòu)設計時，一般應已知：裝配簡圖，軸的轉(zhuǎn)速，傳遞的功率，軸上零件的主要參數(shù)和尺寸等。軸的合理外形應該滿足：軸和裝在軸上的零件定位準確，便于裝拆和調(diào)整，軸應該具有良好的制造和裝配工藝性。下面是根據(jù)設計要求建立的二軸三維模型： 精品文檔 值得下載 精品文檔 值得下載 圖 6 主傳動示意圖 1－錐齒輪； 2－凸輪； 3－蝸輪減速器； 4－縱封滾輪 選擇電動機 電動機一般由專業(yè)工廠按標準系列成批大量生產(chǎn)，在機械設計中應該根據(jù)工作載荷，工作要求，工作環(huán)境，安裝要求及尺寸，重量有無特殊限制等條件從產(chǎn)品目錄中選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)型式，容量和轉(zhuǎn)速，并確定其具體的 型號。電動機的容量主要根據(jù)運行時發(fā)熱條件決定，額定功率是連續(xù)運轉(zhuǎn)下電動機的發(fā)熱不超過許用溫度的最大功率，精品文檔 值得下載 滿載轉(zhuǎn)速是指負荷相當于額定功率時的電機轉(zhuǎn)速，同一類型的電動機按額定功率和轉(zhuǎn)速的不同具有一定的型號