稱重式粉料包裝機工程施工組織設計方案

27、先要設法降低主要噪聲,如減小激振力,降低聲源系統(tǒng)中振動輻射部件對激振力的響應等。另外,采用噪聲隔離和吸聲裝置以控制噪聲的傳送,也是一種簡單而有效的辦法。 工作可靠性是評定包裝機質量的重要指標之一。若可靠性低,必然降低機器的效率,增加操作的困難,對組成包裝自動線的包裝機尤應重視。 6． 經濟性及其他 在設計時,要注意到經濟性問題。這就要求制造成本低,功率消耗少,使用壽命長,運輸、安裝、維修方便和生產率高。 此外,包裝機的占地面積小,外型應美觀。這同操作條件、機械結構、產品銷售均有密切關系。美觀的外形和協調的色彩可以提高市場競爭能力。 包裝機按包裝袋來源分為制袋式和給袋式

28、兩種,前者自動化程度高,技術要求也復雜,某些特殊形狀的袋型采用后者較為理想。根據制袋成型的機理,制袋式包裝機的機型又分為折彎、折疊、對合及截取成型等幾種。 2.2 供料方案的選擇與比較 供送系統(tǒng)是現代包裝機械不可缺少的組成部分,也就是說是整個設備的"咽喉",其結構與工作性能的好壞,對提高成品質量、生產效率和自動化水平均起重要作用,并對整體布局產生直接影響。 包裝機械的供送對象一般是指包裝物品、包裝容器和包裝材料如板片、卷帶等。這些對象不僅大小、形態(tài)、性質千差萬別,而且初始給料方式和送至包裝工位的要求也不盡相同,需配備相應的供送系統(tǒng)才能實現良好的工藝效果。 通常,包裝物品

29、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。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。上述的包裝物品和包裝容器,既然存在許多相似之處,以至所需的供送系統(tǒng)往往帶有一定的通用性。由于板片、卷帶等包裝材料多屬于柔性、半剛性的金屬或非金屬材料,與包裝物品和容器差別較大,顯然,其供送系統(tǒng)必另具特點。 2.2.1 槽式電磁振動給料器 其優(yōu)點：類型多樣,結構簡單,輕巧緊湊,容易制造,適用性強,性能可靠,調節(jié)方便,可以遙控,耗電較少,無需潤滑,經久耐用,成本不高。 總之,1〕上料平穩(wěn),因工

30、件的上料靠微小的振動,沒有強烈的攪拌、撞擊、摩擦等現象。 2〕上料速度快。 3〕通用性廣 4〕簡單耐用。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,故結構簡單,不需要潤滑,易與維護。 其缺點：1〕不能運送有油污、水漬、很輕的薄片和細小工件。 2〕有時有噪音及振動。 電磁振動給料器是一種頗有發(fā)展前景的散體供送裝置,而且為包裝生產過程自動化創(chuàng)造了良好的條件。 1． 構造及特性 圖1 槽式電磁振動給料器 1.料斗 2.料槽 3.主振板彈簧 4.底座 5.

31、隔板橡膠 6.鐵芯線圈 7.銜鐵 8.稱料斗 料槽是同物料直接接觸的主體部件,多用不銹鋼板或鋁合金板〔厚約1.2—2mm〕制成,橫截面呈凹形,以便承載物料和增加結構鋼度。料槽的外殼尺寸主要取決于工作條件,需定向的采用窄槽,否則宜用寬槽。當生產能力不變時,槽寬大體上與物料密度、料層厚度、供送速度成反比。然而過多地增加料層厚度往往會引起供送速度的下降,所以通常取料層厚度為10～20mm,相應的流速為5～20m\min。 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存物料從振動料槽的開口自動流出。為此,對于短槽最好將其

32、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。整個料槽的工作表面應保持平滑光整,以防止粉料產生結疤。 在料槽與底座之間固連著兩組或四組主振板彈簧。將各片組裝時應留有適當的間隙,以免互相接觸產生摩擦和噪音。該彈簧對底座的斜置角〔即與鉛垂線的夾角〕一般為200～250。設計時要求電磁鐵的激振力作用線與板彈簧垂直交叉,且通過整個槽體的合成重心,保證在工作過程中料槽不扭振,物料不偏流。鐵芯與銜鐵的氣隙要大小適中,并能根據主振體的振幅的變化加以適當調整。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。 2.2.

33、2 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)運輸設備。 帶式輸送機可分為通用型和特殊型兩大類。DTⅡ型、TD75型,QD80輕型固定式帶式輸送機可廣泛用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、糧食、化工、輕工,石油等各個行業(yè)。根據輸送工藝的要求,可以單機輸送,也可以多臺或與其它輸送機組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)?？奢斔退缮⒚芏葹?.5～2.5t/m3的各種散狀物料及成件物品。 固定式帶式輸送機適用的工作環(huán)境溫度,一般為-25～+40℃。對于在特殊環(huán)境中工作的帶式輸送機,如要具有耐熱、耐寒、防水、防

34、腐、防爆、阻燃等條件,可另行采取相應的防護措施。 輸送機允許輸送的物料塊度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角。當輸送硬巖時,帶寬超過1200mm后,一般應限制在350mm以內,而不能隨帶寬的增長而加大。皮帶輸送機運用輸送帶的連續(xù)或間歇運動來輸送各種輕重不同的物品,既可輸送各種散料,也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨,用途廣泛。其結構如圖2所示： 圖2 DTⅡ型帶式輸送機整機結構 1．頭部漏斗； 　6．輸送帶； 　11．螺旋拉緊裝置； 16．電動機； 2．機架；　　7．承載托輥； 12．尾架； 17．液力偶合器；3．頭部清掃器； 8．緩沖托輥； 13．空段清掃器；

35、　18．制動器； 4．傳動滾筒； 　9．導料槽； 　14．回程托輥； 　　19．減速器； 5．安全保護裝置；1O.改向滾筒； 15．中間架； 　　 20．聯軸器； 輸送帶的材質有：橡膠、橡塑、PVC、PU等多種材質,除用于普通物料的輸送外,還可滿足耐油、耐腐蝕、防靜電等有特殊要求物料的輸送。采用專用的食品級輸送帶,可滿足食品、制藥、日用化工等行業(yè)的要求。 結構形式有：槽型皮帶機、平型皮帶機、爬坡皮帶機、轉彎皮帶機等多種形式,輸送帶上還可增設提升擋板、裙邊等附件,能滿足各種工藝要求。輸送機兩側配以工作臺、加裝燈架,可作為電子儀表裝配,食品包裝等裝配線。 驅動方式有：減速電機驅動、電

36、動滾筒驅動。 調速方式有：變頻調速、無極變速。 機架材質有：碳鋼、不銹鋼、鋁型材。 設備特點：輸送平穩(wěn),物料與輸送帶沒有相對運動,能夠避免對輸送物的損壞。噪音較小,適合于工作環(huán)境要求比較安靜的場合。結構簡單,便于維護。能耗較小,使用成本低。 2.3 攪拌器的選擇與比較 由于洗衣粉等顆粒易受潮而引起結塊,從而影響稱重以及包裝效果。故需要在進料口處設置及安裝攪拌機構,使洗衣粉顆粒減少結塊,均勻顆粒,流暢進料。 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。考慮到包裝機的總體布局,選用立式安裝及底攪拌。以下對這兩種

37、攪拌方式作比較。 立式安裝 將攪拌裝置安裝在立式設備筒體的中心線上,驅動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動,用普通電機直接聯接或與減速機直接聯接。其優(yōu)點：類型多樣,結構簡單,輕巧緊湊,容易制造,適用性強,性能可靠,調節(jié)方便,易與標準化生產,葉輪處的粘積物料易于清洗與檢修。從功率方面看,可從0.1KW到數百KW。但在實際運用中,常用的功率為0.2～22KW,有人統(tǒng)計這種范圍內的電機數量約占電機總數量的一半。一般認為功率3.7KW以下為小型,5.5～22KW為中型。轉速低于100rpm為低速,100～400rpm稱中速,大于400rpm稱高速。 底攪拌 攪拌裝置在設備的底部,稱為底攪拌設備。底攪

38、拌設備的優(yōu)點是,攪拌軸短、細,無中間軸承,可用機械密封,易于維護、檢修、壽命長。底攪拌比上攪拌的軸短而細,軸的穩(wěn)定性好,既節(jié)省原料又節(jié)省加工費,而且降低了安裝要求。所需的檢修空間比上攪拌小,避免了長軸的吊裝工作,有利于廠房的合理排列和充分利用。由于把笨重的減速裝置和動力裝置安裝在地面基礎上,從而改善了封頭的受力狀況,同時也便于這些裝置的維護和檢修。底攪拌裝置安裝在下封頭處,有利于上封頭接管的排列與安裝,特別是上封頭帶夾套、冷卻氣相介質時更為有利。底攪拌有利于底部出料,可使出料口處得到充分的攪拌,使輸料管路暢通。 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

39、固體物料粘積,時間一長,變成小團物料,混入產品中影響產品質量。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塊。另外,檢修攪拌器和軸封時,一般均需將釜內物料排凈。 攪拌器的選型 各種攪拌過程對攪拌的要求有共性,而各種攪拌器的性能也有共性,這樣往往是適于某一種攪拌操作的可能有幾種形式的攪拌器,而同一種攪拌器也可用于幾種攪拌過程。當然嚴格地說,還是各有所長的,諸如黏度高低、容積大小、轉速范圍等等,都會影響攪拌器使用的效果。目前的選型方法多數是根據實踐經驗,選擇習慣應用的槳型,再在常用范圍內決定攪拌器的各種參數。 2.4 門的開啟選擇與設計

40、 在間歇式稱重中,稱斗與排料裝置一般都是組合在一起的,常用的排料方式有控制式和非控制式兩類。 對于吸潮性、黏結性強而流動性差的物料,排料后稱斗內往往會殘留一點物料。這不僅影響前一次稱重,同時也影響以后的稱重。為了消除這種弊病常用控制式排料方法。 控制式排料是每次排料后,根據稱斗內殘留物料的增減,重新修正量值來進行計量,或直接控制稱斗的排料量來確定所稱的物重。因此每次計量都要進行二次稱重,并需設置一套比較繁雜的調整控制系統(tǒng)。 非控制式排料是將稱斗底部的活門打開,利用物料自重自動排出稱斗。這種排料方式多用于流動性較好的散顆粒物料。通常,稱斗底部活門按不同的結構和動作方式,大體上有如圖3所示的

41、幾種類型：雙側擺式活門、單側擺式活門、下擺式活門、翻轉式活門、直移式活門、對開門式活門等。 圖3 活門結構簡圖 下擺式活門結構簡單,性能可靠,經久耐用,供料速度快,靈活可靠,成本不高,維護方便。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。 通過以上分析與比較,我選用下擺式活門。 2.5 稱量系統(tǒng)選擇與設計 包裝計量通常是物料包裝的一道重要工序。根據物料特點和生產需要,被包裝物料可按其實重、容積、個數進行計量,大多應用于如下三種場合： （1） 在一定計量誤差范圍內,將被包裝物料分割成若干規(guī)定量的部分。這是包裝計量中最常用的。

42、（2） 對被包裝物料按規(guī)定量直接進行計量。這純屬度、量、衡的范疇。 （3） 對已計量的物料或包裝成品進行檢驗,以測定和區(qū)別其計量精度。它主要用來分類或選別。 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。一般說來,它是一種機、電、氣結合、自動化程度較高的裝置或設備。實用中,計量工作的好壞將直接影響包裝產品的質量。按照包裝工藝要求,計量應能達到準確、快速、經濟的效果。 為此,首先要了解被包裝物料的物理、化學等特性,并進一步分析各種計量方式及裝置的特點,以便合理地設計和選用。常用計量方法包括：計數法、定容法、稱重法等,以下對定容和稱重作出比較。

43、2.5.1 定容法 定容法廣泛用于密度穩(wěn)定的粉狀、顆粒狀、膏狀物料的計量。一般來說,定容法計量裝置具有結構簡單、造價低、計量速度快等優(yōu)點,但計量準確度較低。定容法計量常用量杯式、螺桿式、柱塞式等裝置。 1. 螺桿式 螺桿式定容裝置實質上是一種螺旋給料器。如圖4所示,料由料倉經傳送帶1進入垂直螺旋給料器5,借攪拌器4攪拌后由輸出導管8流出。料位 圖4 螺桿輸送式定量包裝機 1.傳送帶 2.電機 3.電磁離合器 4.攪拌器 5.計量螺桿 6.閘門 7.漏斗 8.導管 9.料斗 檢測器檢測料位高度并控制

44、進料量。摩擦式電磁離合器用來控制螺桿的轉角,同時用閘門6來控制出料口的開度,以實現定容計量。 螺桿充填機的漏斗狀料斗里有一個旋轉的螺桿,它以恒速送出一定的物料。螺桿一般是豎直地安裝在漏斗中,送料管則向下直接對準容器。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。料加好后,離合器脫開,制動器使螺桿停止轉動,物料停止流下。 充填的體積完全由螺桿的轉動圈數決定。有的螺桿充填機帶有定時機構,每充填一次就使螺桿按預定的速度轉動一定的時間；也有的充填機是以每次充填時螺桿的轉動圈數來計量的。離合器和制動機構的靈敏度可使螺桿的速度控制在1/200轉之內,或在時間上控制在1/200s。螺桿

45、充填機一般均具有手動或自動兩種工作方式,用戶可根據習慣自行選擇使用。 2.5.2 稱重法 有的物料易受潮結塊,顆粒大小不均勻,密度的變化幅度較大,或者如貴重物料〔咖啡、藥劑顆粒、各式化妝品〕,在這種情況下,可采用稱重法來保證計量精度。 1． 稱體 稱體是稱的主要部分,常用的有杠桿式、彈簧式及組合式。 杠桿稱是利用杠桿平衡原理制成的。這種稱由于具有計量精度高、結構簡單、調整維修方便等優(yōu)點,目前仍在使用。但是它的計量平衡過程較慢,運動位移量較大,所以不能用于動態(tài)稱重。 彈簧稱是利用彈簧變形量與給料量成正比的關系而制成的。如用來比較法稱重,有助于減少秤體運動部分的

46、位移量。就彈簧式稱體的稱重精度來說,雖不及杠桿式稱體,不過在包裝計量中一般也能達到千分之一左右的精度,其稱重所需的平衡時間也較短。但是彈簧式稱體的配重裝置不僅復雜,也較難調整,往往由于設計不當而影響稱重精度。 2. 傳感器稱重 傳感器將檢測的位移量轉化為相對應的脈沖電信號。根據輸出的電信號,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。 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。電阻式傳感器就是利用一定的方式將被測量的變化轉化為敏感元件電阻值的變化,進而通過電路變成電壓或電流信號輸出的一類傳感器。可用于各種機械量和熱工量的檢測,它結構簡單,性能穩(wěn)定,成本

47、低廉,因此,在許多行業(yè)得到了廣泛應用。 電感式傳感器是利用被測量的變化引起線圈自感或互感系數的變化,從而導致線圈電感量改變這一物理現象來實現測量的。電感式傳感器具有結構簡單、 感應靈敏〔若鐵芯對線圈有0.01mm的位移量,便能感應出約6mV的電壓變化量〕、輸出功率大、測量精度高等優(yōu)點,與彈簧稱相配合,可用于比較法稱重。 根據以上分析與比較,我選用電阻式稱重傳感器。 2.6 開斗結構設計 開斗結構應該結構簡單,性能可靠,使用方便,易于維護。開斗機構的作用是當物料稱好后將料門打開,使物料排除,其結構如圖5所示。 圖5 開斗結構簡圖 1.磁

48、性接近開關 2.步進電機 3.檢測片 4.搖桿 5.拉桿 6.開斗桿 7.底座 8.稱斗 其工作原理：接近開關1用于檢測搖桿的位置,正常情況下,當檢測片3經過接近開關時,其間距為1～2mm,此時接近開關上的小燈亮,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。該開斗機構結構簡單、性能可靠、靈活方便,維護方便。而對開式開斗結構簡單,輕巧緊湊,容易制造,適用性強,性能可靠。但是這種開斗設計更適合大物料的稱重,考慮到成本問題,故我用前者。 2.7 熱封機的選擇 2.7.1 熱

49、封機的原理 間歇式橫封器常用的加熱封口方法有脈沖式、熱板式、熔斷式和高頻式等?？砂床煌陌b材料選用。作為熱封體卻是板狀的。 圖6 脈沖加熱橫封器 1.電熱絲伸縮補償裝置 2.彈性伸縮裝置 3.冷風噴嘴 4.絕緣片 5.熱封扁絲 6.聚四氟乙烯片 7.切割圓絲 8.排氣夾板 圖6所示為脈沖加熱的橫封器。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,還設有彈性伸縮裝置2,用來補償電熱絲的熱張冷縮。橫封體的下方聯結一對排氣夾板8,在熱封過程中用來排

50、出袋內的殘留的一部分空氣。若用冷卻水強制冷卻,效果較顯著。 熱板加熱式橫封器。每只熱封體上配有上下兩條熱板2,若干只加熱元件4,測溫元件3以及切刀1等。常熱式恒溫控制。常用的加熱元件是電阻式電熱管,這種加熱元件構造簡單,價格便宜,但使用中熱板全長上熱量不易均勻,能耗較大。近年來,國外已研制成功了液體工作介質電熱管,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,裝入液體工作介質經密封而成。液體工作介質可以是氦、氮、氨、氟、乙醇、水、汞和鈉等。由于這種加熱元件的采用,熱板能迅速均勻加熱,溫度波動大大降低,節(jié)約能耗20﹪,有利于提高封口質量和速度,引起了包裝行業(yè)的重

51、視。 高頻加熱式橫封器的截面圖。它有左右兩只電極2、4,其間通入高頻電流加熱。在電極兩外側各配置一對彈性夾板1,以利減少電極合攏時的剛性沖擊和對封口縫的拉力。電極表面膠粘著環(huán)氧板及聚四氟乙烯編織物作為耐熱、絕緣、防粘材料,當薄膜偶爾被熱穿時,可防止高頻加熱切刀3與電極4直接接觸而產生的電火化現象。 圖7 FK900連續(xù)塑料封口機及各項參數 型　　號 　　　　　FK900 電　　源 　　　　　AC220V/50Hz 功　　率 　　　　　500W 封口速度 　　　　　0-12m/min 封口寬度 　　　　　5～13mm 溫控范圍 　　　　　0～300℃

52、 輸送載荷 　　　　　≤5Kg 印字個數 　　　　　≤39pcs 重　　量 　　　　　20Kg 圖8 FRM1000型　墨輪印字封口機及各項參數 型　　號 FRM1000 電源電壓 220V/50Hz 耗用功率 620W 封口速度 0-12m/min〔米/分〕 封口寬度 6-15mm 薄膜厚度 0.02-0.80mm 溫控范圍 0-300℃ 印字個數 ≤20粒 輸送承載 5Kg 機器尺寸 950×480×430mm 機器重量 28Kg 兩種封口機都能滿足生產要求,同時考慮到價格,我選用FK900連續(xù)塑料封

53、口機。 2.7.2 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,氣密性好的熱封材料發(fā)展迅速.為了更好替代塑料吹塑瓶,玻璃瓶,有效提高產品的保質期,降低產品包裝成本,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。 熱封材料主要是PE和CPP。用于不同包裝時,對材料的熱封性能要求不同。一般來說：冷凍包裝應避免使用CPP,熱封層最好用LLDPE、MPE改性的LDPE。 低溫熱封性：IO>MPE>C8LLD>EVA>C6LLD>C4LLD>LDPE 熱粘性：MPE>C8LLD>EVA>C6LLD>

54、C4LLD>LDPE 熱封強度：EAA> MPE>C8LLD>C6LLD > LDPE> EVA>>C4LLD>CPP 抗污染熱封性：IO>EAA>EVA> MPE>C8LLD> C6LLD C4LLD、LDPE、HDPE、CPP幾乎沒有抗污染熱封性。 2.8 包裝機的總體布局 按總體布局可分為立式和臥式或直移和回轉式。物料的流動性好,又不易污染袋口的,常采用立式包裝機。如果充填多種物料,又不能污染袋口,則采用臥式間歇工作的回轉式包裝機為宜,而且回轉式更有利于操作,結構也緊湊。 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

55、決快速稱量問題是關鍵。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。為此,在產品設計時,從電氣控制及機械結構方面都將計量過程分為兩個階段,即粗給料階段和細給料階段。前者保證稱重的速度,后者保證稱重的精度。這樣可能產生兩種情況；一是保證計量精度但稱量速度不高；或是有較高的稱量速度而計量精度不易保證。為了盡量均衡兩者利弊,本充填機采用兩套電子稱重設備交替稱重,在保證精度的同時也大大提高了定量充填速度。 圖9 包裝機的布局圖 單稱斗稱重式充填機的工作原理是：將物料倒入料斗中,物料先通過粗供料斗送入稱斗中,荷重傳

56、感器檢測稱斗中被送入的物料。當物料已達到預定計量的80﹪～90﹪時,粗供料斗停止供料,此時細供料斗才開始供料；當稱斗中的物料已達到預定計量時,細供料停止供料,此時可通過操作開斗電機使稱斗打開,這時物料將被排出。供料分為粗細供料,有兩臺電磁振動給料機。 稱重系統(tǒng)的作用是使傳感器準確檢測稱斗內物料的重量,限位螺釘主要用于防止傳感器過載,一般應將限位螺釘前部的間隙調整到約1.5mm。注意不可用力扳動稱斗,防止傳感器過載。 電磁線圈是由單相交流電經可控硅半波整流后供電。線路接通后,在正半周內有電壓加在線圈上,在鐵芯和銜鐵之間產生脈沖電磁力,使鐵芯和銜鐵產生相對運動,彈性系統(tǒng)儲能；在負半周

57、,彈性系統(tǒng)釋放能量,鐵芯和銜鐵向相反方向運動,這樣雙質點便以交流電的頻率作往復運動。如振動太小或振動不穩(wěn)定或振動噪聲大,可適當調節(jié)間隙〔1.5～3mm〕及增減彈簧片,或檢查是否有地方碰撞或螺釘松動。 第3章 包裝機的重要的零件設計 3.1 軸的設計與強度驗算 由于攪拌器在攪拌洗衣粉的過程中,所受洗衣粉的阻力較小,故在選用電動機時,功率不要大。為了方便和簡單,我選用Y90S—6交流三相異步電動機。其功率為P=0.75KW,轉速n=910,同時傳動系統(tǒng)中每個傳動副的效率如下： V帶——0.96 彈性聯軸器——0.99 球軸承——0.99 攪拌器的轉

58、速n1—〔100—400〕,取n1=380 P1=0.75×0.96×0.99×0.99=0.71KW T=×103=17843.4N.mm 〔3〕確定軸的最小直徑 選用軸承的材料為45鋼,調質處理。按上式初估軸的最小直徑,查表4-2,取A=115〔設計系數〕==14.2mm 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用于安裝聯軸器,其直徑應該與聯軸器的孔徑相配合,應此要先選用聯軸器。聯軸器的計算轉矩Tca=KT,根據工作情況選取K=1.3,則Tca=KT=1.3×17843.4=23196.4。根據工作要求選取彈性柱銷聯軸器

59、,型號為HL1,許用轉矩=160000N.mm 。 與輸出軸聯接的半聯軸器孔徑d=16mm,因此取軸段①的直徑為d1=16mm, 半聯軸器輪轂總寬度L=42mm,與軸配合的轂孔長為L=30mm 。 〔4〕軸的結構設計 1〕擬定軸上零件的裝配方案 2〕按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度 軸段① 半聯軸器左端用軸端擋圈定位,按軸段①的直徑d1=16mm,取擋圈直徑D=22mm〔GB892-86〕。為保證軸端擋圈壓緊半聯軸器,軸段①的長度L1應比半聯軸器配合段轂孔長度〔L=30〕略短2-3mm,取L1=28mm 。 軸段② 為了半聯軸器的軸向定位,軸段①右端制出定位軸肩,取軸肩高度h

60、=1.50.07d1>,所以軸段②的直徑d2=19mm 。 初定端蓋總寬度為20mm ,根據端蓋裝拆要求,取端蓋外端面與半聯軸器右端面之間的距離為30mm ,因此L2=18mm 。 軸段③ 該軸段安裝滾動軸承?？紤]軸承同時承受徑向力和軸向力,選擇深溝球軸承。取軸段直徑d3=20mm,選用6204深溝球軸承,尺寸d×D×B=20×47×14。 取長度等于深溝球軸承寬度L3=14mm 。 軸段④ 取軸肩高度h=2mm0.07d3>,則軸環(huán)直徑d4=24mm,查設計手冊中的軸承標準,軸肩高度應滿足軸承拆卸要求,否則應將軸環(huán)分為兩個軸段。取軸段L4=50mm 。 軸段⑤

61、 該軸段直徑與軸段③相同,故d5=d3=20mm,取其長度等于軸承寬度L5=14mm 。 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 。 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 。 3〕軸上零件的周向定位 半聯軸器與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯接,按d1=16mm,從手冊中查得平鍵截面尺寸b×h=5×5,根據輪轂的寬度,由鍵長系列中選取鍵長L=20mm,半聯軸器與軸的配合公差為H7/k6。 滾動軸承與軸的周向定位是采用過渡配合保

62、證的。因此軸段直徑尺寸公差取為m6。 為保證帶輪的軸向定位,采用螺母緊固,防止其松動。 〔5〕軸的強度校核 1〕求軸的載荷 首先根據軸的結構圖作出軸的計算簡圖。 因為該軸是垂直安裝的,因此不存在受彎矩影響。M=0N.mm,取=0.3 ===0.3×17843.4=5342.4N.mm 2> 校核軸的強度 軸的材料為45鋼,調質處理。由表4-1查得=650N/mm2,則=0.09—0.1,即58—65 N/mm2,取=60 N/mm2,軸的計算應力為 ca= N/mm2<=60 N/mm2 根據計算結果可知,該軸的強度足夠,其滿足要求。 圖10 軸的計算

63、簡圖 3.2 鍵的選擇與強度驗算 半聯軸器與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯接,按d1=16mm,從手冊中查得平鍵截面尺寸b×h=5×5,根據輪轂的寬度,由鍵長系列中選取鍵長L=20mm,根據普通平鍵的失效形式進行擠壓強度計算： k——鍵與輪轂槽的接觸高度,k=h/2, h——鍵高； b——鍵寬； l——鍵的工作長度,A型：l=L－b;B型：l=L;C型：l=L－b/2. ——許用擠壓應力,查表2-21,選用鋼輪轂〔100—200 N/mm2〕,取=110 N/mm2 根據配合輪轂孔長為30mm,選取L=20mm,b=5mm,故： l=L－b=2

64、0－5=15mm ∴ N/mm2 根據計算結果,鍵的強度足夠安全。 3.3 V帶的設計與校核 計算項目及說明 結果 1） 確定計算功率 根據工作情況,由表3-3查工況系數KA 設計功率Pc=KAP=1.2×0.75 2>選擇帶型 根據Pc=0.9KW和n=910r/min,從圖3-9中選取普通V帶型號 3〕確定帶輪基準直徑 小帶輪基準直徑dd1 查表3-4和表3-5 傳動比i=n/n1=910/380 取彈性滑動系數 =0.02 大帶輪基準直徑dd2 dd2=idd1<1－>=2.39×63

65、×<1－0.02> =147.6mm 按表3-5取標準值 實際轉速 n2=<1－>ndd1/dd2=<1－0.02>×910×63/150 4>驗算帶的速度 帶速在5—25m/s范圍內 5〕初定中心距 并要滿足： 6〕確定基準長度Ld 從表3-7中選取相近的基準長度 7〕確定實際中心距 8>驗算小帶輪包角 9〕確定V帶根數 單根V帶額定功率P0 查表3-2 彎曲影響系數Kb 查表3-8

66、,得 傳動比系數Ki 查表3-9,得 額定功率增加量 包角系數Ka 查表3-6 長度系數KL 查表3-7 V帶根數 10〕確定單根V帶的預拉力 V帶每米長度質量q 查表3-10 11>確定壓軸力Fr KA=1.2 Pc=0.9KW Z型V帶 dd1=63mm i=2.39 dd2=150mm n2=374.6r/min V=5.06m/s 帶速符號要求 取=300mm 900mm =280mm =278.7mm =298mm =0.019KW Z=4根 q=0.06 38N Fr=300Ng 3.4 軸承的選擇與校核 h 式中： P——當量動載荷,N L——軸承的額定壽命,r