直線型液體自動(dòng)灌裝機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　XXXX 學(xué) 院</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書</p><p>　　題目 直線型液體自動(dòng)灌裝機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　院(系) XXXX學(xué)院 </p><p>　　專業(yè) 機(jī)電 </p><p>　　姓名

2、 </p><p><b>　　指導(dǎo)老師 </b></p><p>　　20XX年 4 月 26 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要介紹了一種為液體飲料生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)的自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線。分析了定量常壓式灌裝設(shè)備的國內(nèi)外現(xiàn)狀，探討了產(chǎn)品

3、的市場開發(fā)背景，對設(shè)備的基本原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及各個(gè)子系統(tǒng)，如供送系統(tǒng)、灌裝系統(tǒng)、控制控制系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)的主要功能都作了詳細(xì)介紹，論述了設(shè)備開發(fā)過程中采用的一些關(guān)鍵技術(shù)；采用單片機(jī)控制，系統(tǒng)控制方便準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠；執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性高、穩(wěn)定性好；傳感器的應(yīng)用更是提高了設(shè)備的可靠性；抗干擾設(shè)計(jì)和一體化的設(shè)計(jì)簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了重量，節(jié)省了成本。</p><p>　　本文研究成果及主要工作包括:首先，通過對比和分析完成

4、了對各個(gè)子系統(tǒng)環(huán)節(jié)的選擇與設(shè)計(jì)的基本思想和開發(fā)思路，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件編程；其次，對設(shè)備進(jìn)行了準(zhǔn)確度等級(jí)的檢測實(shí)驗(yàn)和商品實(shí)例分析;最后，對系統(tǒng)的各個(gè)組成機(jī)構(gòu)進(jìn)行了整體一致性地分析和控制。設(shè)備具有精度高、速度快、穩(wěn)定可靠、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，配以自動(dòng)式封蓋機(jī)能適用于自動(dòng)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于食品，醫(yī)藥，輕工，化工，紡織，電子，儀表等行業(yè)，提高了企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和計(jì)量保證能力，具有較高的應(yīng)用價(jià)值和良好的市場前景。</

5、p><p>　　關(guān)鍵詞：灌裝；直線型；控制；單片機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1包裝機(jī)械化的重要意義.........................................1</p>

6、<p>　　1.2包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向.................................2</p><p>　　1.3包裝機(jī)械工業(yè)的概況及展望.....................................3</p><p>　　1.4包裝機(jī)械的組成...............................................4&

7、lt;/p><p><b>　　第2章 灌裝機(jī)械</b></p><p>　　2.1概述.........................................................6</p><p>　　2.1.1國內(nèi)外飲料灌裝機(jī)械的發(fā)展概況............................6</p>&

8、lt;p>　　2.1.2我國飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)概況..............................7</p><p>　　2.1.3液體灌裝機(jī)械的分類......................................7</p><p>　　2.1.4國內(nèi)外液體灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢............................9</p>&l

9、t;p>　　2.2總體方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容.......................................9</p><p>　　2.2.1確定功能與應(yīng)用范圍......................................9</p><p>　　2.2.2工藝分析...............................................10

10、</p><p>　　2.2.3總體布局...............................................10</p><p>　　2.2.4擬訂主要的工作參數(shù).....................................11</p><p>　　2.3方案的提出................................

11、..................11</p><p>　　第3章 總體方案的設(shè)計(jì)分析和方案的比較與選擇</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)分析....................................................12</p><p>　　3.1.1功能與應(yīng)用范圍...................................

12、......12</p><p>　　3.1.2工藝分析...............................................12</p><p>　　3.1.3對執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求...................................13</p><p>　　3.1.4機(jī)構(gòu)選型........................

13、.......................13</p><p>　　3.2灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)............................................15</p><p>　　第4章 液料供送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用</p><p>　　4.1輸送管路的設(shè)計(jì)........................................

14、......16</p><p>　　4.2輸送液泵的確定..............................................17</p><p>　　4.3閥端孔口流量的計(jì)算..........................................20</p><p>　　4.4灌裝時(shí)間的計(jì)算: .................

15、............................22</p><p>　　4.5供液系統(tǒng)原理圖..............................................23</p><p>　　4.6供液系統(tǒng)所選元件的參數(shù)與一些重要參數(shù)........................24</p><p>　　第5章 供瓶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選

16、用</p><p>　　5.1輸送線方案的選用............................................25</p><p>　　5.2電機(jī)到減速器的傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算................................25</p><p>　　5.2.1軸轉(zhuǎn)速功率扭矩的計(jì)算...........................

17、.........25</p><p>　　5.2.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)....................................27</p><p>　　5.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................33</p><p>　　5.3鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算....................

18、..........................35</p><p>　　5.4輸送線部分的計(jì)算............................................40</p><p>　　5.5軸系部件的設(shè)計(jì)計(jì)算..........................................41</p><p>　　5.5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)

19、算............................................42</p><p>　　5.5.2軸承的選用和計(jì)算........................................48</p><p>　　5.5.3鍵的校核計(jì)算............................................49</p><

20、;p>　　第6章 灌裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選用</p><p>　　6.1灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱的尺寸確定......................................51</p><p>　　6.1.1儲(chǔ)液箱容量的計(jì)算........................................51</p><p>　　6.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...........

21、.....................................51</p><p>　　6.2儲(chǔ)液箱上的一些輔件的說明....................................51</p><p>　　6.3罐裝方法與定量方法的選用....................................52</p><p>　　6.3.1灌

22、裝方法...............................................52</p><p>　　6.3.2定量方法...............................................53</p><p>　　第7章 執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用</p><p>　　7.1動(dòng)作分析與執(zhí)行件的選用..........

23、............................55</p><p>　　7.1.1動(dòng)作分析................................................55</p><p>　　7.1.2執(zhí)行件的選用............................................55</p><p>　　7.2設(shè)計(jì)

24、分析與方案設(shè)計(jì)..........................................55</p><p>　　7.3機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算......................................56</p><p>　　7.4液壓系統(tǒng)回路方案設(shè)計(jì)........................................60</p>&l

25、t;p>　　7.5選擇液壓元件................................................61</p><p>　　7.6液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算............................................62</p><p>　　第8章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選用</p><p>　　8.1水箱液位控制..

26、..............................................64</p><p>　　8.2執(zhí)行系統(tǒng)的控制..............................................67</p><p>　　參考文獻(xiàn).......................................................69</p&

27、gt;<p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1．1包裝機(jī)械化的重要意義</p><p>　　近半個(gè)多世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會(huì)化，現(xiàn)代化，產(chǎn)品包裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們的普遍重視。</p><p>　　現(xiàn)在包裝的基本定義是：對不同批量的產(chǎn)品，選擇某種有保護(hù)性，裝飾性的材料或包裝容器，并借助適當(dāng)

28、的包裝方法實(shí)現(xiàn)包裝作業(yè)，以達(dá)到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時(shí)設(shè)法改善外部結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，從而在流通到消費(fèi)的過程中使之容易儲(chǔ)存搬運(yùn)，防止產(chǎn)品破損變質(zhì)，便于識(shí)別回收和利用，有吸影力，廣開銷路，不斷促進(jìn)擴(kuò)大再生產(chǎn)。</p><p>　　無論在國外或國內(nèi)，包裝工程已經(jīng)涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活，國際貿(mào)易和國防建設(shè)到帶來了深刻的影響，甚至在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)了過去難以想象的新情況：未經(jīng)包裝出售的商品越來越少，而且包裝上的

29、失敗往往會(huì)使好的產(chǎn)品得不到好的銷售。因而不妨這樣說，在將來，沒有現(xiàn)代化的包裝就沒有商品的生產(chǎn)和銷售?？墒侨绻麤]有先進(jìn)的工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展，也不可能出現(xiàn)現(xiàn)代化的包裝工程。</p><p>　　迄今，一些科技發(fā)達(dá)的國家，在食品，醫(yī)藥，輕工，化工，紡織，電子，儀表和兵器等工業(yè)部門，已經(jīng)程度不同地形成了由原料處理，中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié)構(gòu)成的包裝連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)加工過程，有的還將包裝材料加工，包裝容器成

30、型和包裝成品儲(chǔ)存系統(tǒng)都聯(lián)系起來組成高效率的流水作業(yè)線。再者，為使包裝產(chǎn)品更好地進(jìn)入流通領(lǐng)域，大都配有專門的自動(dòng)化倉庫，并采用托盤集裝箱運(yùn)輸。</p><p>　　大量事實(shí)表明，實(shí)現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，尤其是實(shí)現(xiàn)具有高靈敏度和高靈活性的自動(dòng)化包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的方向，同時(shí)也可以獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　一 能增加各種品種，改善產(chǎn)品質(zhì)量，增加市場競爭力。</

31、p><p>　　現(xiàn)代包裝機(jī)械所能完成的工作已經(jīng)遠(yuǎn)超過了簡單地模仿人的動(dòng)作，甚至可以說在很多場合用巧妙的機(jī)械方法包裝出來的產(chǎn)品，不論在式樣，質(zhì)地或精度等方面，大多是手工無法勝任的。</p><p>　　二 能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境。</p><p>　　對一些特殊的包裝物品，實(shí)現(xiàn)包裝的機(jī)械自動(dòng)化，便可以大大改善操作條件，避免污染危害環(huán)境。至于對需要進(jìn)行長期，頻繁

32、，重復(fù)的以及其他笨重的包裝工作，如果能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，則可以大大減輕體力勞動(dòng)，增加工人健康和提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　三 能節(jié)約原材料，減少浪費(fèi)，降低成本。</p><p>　　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(jī)械包裝則會(huì)大大減少損失。</p><p>　　四 能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新。</p

33、><p>　　機(jī)械包裝反對生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾十倍，甚至是幾百倍，這樣將會(huì)更好地適應(yīng)市場的實(shí)際需要，合理地安排勞動(dòng)力，為社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。</p><p>　　由此可見，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械化和建立現(xiàn)代化包裝工業(yè)，是關(guān)系到國家長遠(yuǎn)規(guī)劃的一件大事，也是搞好社會(huì)主義現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。</p><p>　　1.2包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向</p><

34、;p>　　包裝機(jī)械的作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所需要的產(chǎn)品包裝工藝過程。為了對包裝機(jī)的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認(rèn)識(shí)并制定出適當(dāng)?shù)膶Σ?，有必要深入地了解它的一些特點(diǎn)：</p><p>　　一 包裝機(jī)械是特殊的專業(yè)機(jī)械。</p><p>　　包裝機(jī)械是特殊的專業(yè)機(jī)械，種類很多。包裝物品不僅花色品種多，而且多數(shù)是可以變化的。而且人們對包裝還提出更高的要求，從而使得包裝機(jī)械不斷

35、地提高和改進(jìn)。</p><p>　　包裝不單作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門已經(jīng)取得的驚人的發(fā)展，同時(shí)也逐漸地成為一門嶄新的綜合科學(xué)。</p><p>　　二 在發(fā)展專用機(jī)械的同時(shí)，積極開發(fā)通用包裝機(jī)械。</p><p>　　包裝機(jī)械在發(fā)展專用機(jī)械的同時(shí)，為滿足現(xiàn)代包裝的實(shí)際需要正在不斷擴(kuò)大其通用能力，積極開發(fā)新型的通用包裝機(jī)。</p><p>　　

36、研制通用包裝機(jī)的目的，一是適應(yīng)被包裝物品，材料和包裝形式的多樣化，二是要照顧制造使用單位的技術(shù)力量，設(shè)備配置和生產(chǎn)成本。所以人們越來越重視包裝機(jī)的通用性。</p><p>　　三 包裝機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化，高速化，自動(dòng)化</p><p>　　包裝機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化，高速化，自動(dòng)化，并相應(yīng)提高自動(dòng)化水平，使設(shè)備功能逐步完善。</p><p>　　實(shí)踐表明，搞好包裝機(jī)械自動(dòng)化不

37、單脫離不開機(jī)電液氣等常規(guī)技術(shù)手段的相互配合，同時(shí)還必須了解和掌握有關(guān)尖端技術(shù)，盡量吸收和改進(jìn)包裝機(jī)械確有的價(jià)值，使之保持一定的生命力。</p><p>　　1.3包裝機(jī)械工業(yè)的概況及展望</p><p>　　在世界范圍內(nèi)，包裝工業(yè)的發(fā)展比較短?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美各國大體上是從本世紀(jì)開始初葉起步的，及至50年代才有大的發(fā)展。由于社會(huì)上的各方面的積極推動(dòng)和有利配合，終于逐步建立起包裝材料，包裝

38、印刷，包裝機(jī)械等生產(chǎn)部門和與之相適應(yīng)的科研，設(shè)計(jì)，教育，學(xué)術(shù)，管理等機(jī)構(gòu)，進(jìn)而形成了獨(dú)立完整的包裝工業(yè)體系，而在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。</p><p>　　據(jù)有關(guān)專家預(yù)計(jì)，2005年我國包裝機(jī)械產(chǎn)量將增加到67萬臺(tái)(套)，到2010年將增至93萬臺(tái)。 快速發(fā)展的食品加工業(yè)，需要大量高品質(zhì)的包裝機(jī)械和食品加工機(jī)械，也給包裝機(jī)械制造行業(yè)帶來了商機(jī)。目前我國食品加工能力還遠(yuǎn)不能滿足需要，因此在提高農(nóng)副產(chǎn)品深

39、加工能力的同時(shí)，食品機(jī)械和包裝設(shè)備的需求就必然加大。 據(jù)有關(guān)方面預(yù)計(jì)，到2005年國內(nèi)市場食品機(jī)械和包裝設(shè)備的總需求應(yīng)為650億元左右，即每年保持12％以上的增長率才能滿足市場需求。同時(shí)，這兩個(gè)行業(yè)將淘汰部分低產(chǎn)量高能耗的生產(chǎn)設(shè)備，爭取使新型高效設(shè)備所占比例達(dá)到60％。由于中國國產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)和質(zhì)量還無法滿足要求，對國外此類設(shè)備的進(jìn)口需求將增加。 隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢持續(xù)高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，人們對醫(yī)療健康的需求越來

40、越高，因此帶動(dòng)了醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展，并由此推動(dòng)了對制藥機(jī)械需求的增長，促進(jìn)了制藥裝備工業(yè)的繁榮。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年前3個(gè)季度，我國制藥機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品銷售收入達(dá)到了l4．15億元，實(shí)現(xiàn)利潤達(dá)到25．73％。</p><p>　　今后要運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，進(jìn)一步統(tǒng)籌規(guī)劃，分工發(fā)展食品，農(nóng)副產(chǎn)品，醫(yī)藥，輕工，兵器等部門急需的包裝機(jī)械以及相關(guān)的包裝配套設(shè)備，還須抓好包裝材料加工和成型機(jī)械，包裝檢測裝置以及包裝基礎(chǔ)件的生產(chǎn)

41、，并且充分利用現(xiàn)有條件全面開展產(chǎn)品的系列化，零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化等工作，以加快包裝機(jī)械更新?lián)Q代的步伐。</p><p>　　1.4包裝機(jī)械的組成</p><p>　　包裝機(jī)械由動(dòng)力機(jī)，傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分等構(gòu)成。為便于掌握和研究包裝機(jī)械的工作原理與結(jié)構(gòu)性能，通常又將包裝機(jī)械分成以下9個(gè)組成要素。</p><p>　　一 被包裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng)</p>

42、;<p>　　被包裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng)是指將被包裝物品進(jìn)行計(jì)量，整理，排列，運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的工位的裝置系統(tǒng)。有的還完成被包裝物品的成型和分割。</p><p>　　二 被包裝材料的整理與供送系統(tǒng)</p><p>　　包裝材料的整理與供送系統(tǒng)是指將包裝材料進(jìn)行定長切斷或整理排列，并逐個(gè)輸送到預(yù)定的工位的裝置系統(tǒng)。有的在供送過程中還完成制袋或包裝容器的豎立，定型，定位。</

43、p><p><b>　　三 主傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　住傳動(dòng)系統(tǒng)是指將包裝物品和包裝材料由一個(gè)包裝共位傳送到下一個(gè)工位的裝置系統(tǒng)。單工位包裝機(jī)則沒有主傳動(dòng)系統(tǒng)。</p><p><b>　　四 包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指直接進(jìn)行裹包，填充，封口，貼標(biāo)，捆

44、扎和容器成型等包裝操作的機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　五 成品輸出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　成品輸出機(jī)構(gòu)是指將包裝品從包裝機(jī)上卸下，定向排列并輸出的機(jī)構(gòu)。有的機(jī)械的成品輸出由主傳動(dòng)系統(tǒng)完成或靠重力卸下。</p><p>　　六 動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　動(dòng)力機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)是指將動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞給

45、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制元件，使之實(shí)現(xiàn)的預(yù)定動(dòng)作的裝置系統(tǒng)。</p><p><b>　　七 控制系統(tǒng)</b></p><p>　　控制系統(tǒng)由各種自動(dòng)和手動(dòng)控制裝置等組成，是現(xiàn)在包裝機(jī)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。</p><p><b>　　八 機(jī)身</b></p>&

46、lt;p>　　機(jī)身用于支撐和固定有關(guān)零部件，保持其工作時(shí)要求的相對位置，并起一定的保護(hù)，美化外觀等作用。</p><p>　　九 包裝機(jī)械的輔助件和設(shè)備</p><p>　　輔助機(jī)械包括包裝材料，包裝件和相關(guān)機(jī)械和設(shè)備。</p><p><b>　　第2章 灌裝機(jī)械</b></p><p><b>　

47、　2.1概述</b></p><p>　　液體灌裝是包裝的重要組成部分,主要包括在食品領(lǐng)域中對啤酒、飲料、白酒葡萄酒、植物油和調(diào)味品的包裝，還包括洗滌類日化、礦物油和農(nóng)藥等化工類液體產(chǎn)品的包裝。液體灌裝機(jī)械大部分用于食品行業(yè)，尤其是飲料制造業(yè)。</p><p>　　將液體灌裝到包裝容器內(nèi)的裝置稱為灌裝機(jī)械或灌裝設(shè)備。</p><p>　　液體依據(jù)自身黏度

48、的不同，有的借助于自重即能灌入包裝容器，對于低黏度的液體，根據(jù)是否含有二氧化碳?xì)怏w分為含氣和不含氣體兩類。</p><p>　　液體包裝容器主要有玻璃，金屬罐，以及用塑料或任性復(fù)合材料制成的各種杯，管，瓶，袋等。在我國目前廣泛采用玻璃瓶和塑料瓶。其主要缺點(diǎn)是較重，成本低，化學(xué)穩(wěn)定性好，可以長時(shí)間保存，無毒，可清洗，可以回收?，F(xiàn)在正在進(jìn)行研制新型包裝材料。</p><p>　　采用機(jī)械化的灌

49、裝方法不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，減少產(chǎn)品損失，保證包裝質(zhì)量，而且可以減少生產(chǎn)環(huán)境與被灌裝液體的相互污染。</p><p>　　2.1.1國內(nèi)外飲料灌裝機(jī)械的發(fā)展概況</p><p>　　飲料灌裝機(jī)械是伴隨飲料工業(yè)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并追隨飲料工業(yè)的發(fā)展而進(jìn)步的。1890年，美國研制出玻璃灌裝機(jī)械，1902年市場上出現(xiàn)灌裝番茄醬的壓力灌裝機(jī)械，1912年發(fā)明了封口機(jī)械，不久灌裝機(jī)械和封口機(jī)械合為一體

50、。在20世紀(jì)末，德國制造出手動(dòng)灌裝機(jī)。</p><p>　　含氣體飲料的灌裝工藝難度較大，灌裝設(shè)備的發(fā)展大約經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是1952年---1957年之間，完成了含氣體飲料的灌裝機(jī)械由差壓灌裝向等壓灌裝發(fā)展，采用的是機(jī)械閥。第二階段是1957年---1759年，這期間先是德國H￡K公司，之后是法國和前蘇聯(lián)，發(fā)明研制了等壓彈簧閥，彈簧在等壓狀態(tài)下，借助彈簧力將沖液閥打開，破瓶后沖液閥可以自動(dòng)關(guān)閉，這樣不僅

51、使灌裝機(jī)械的結(jié)構(gòu)簡單了，而且延長了灌裝閥的有效工作時(shí)間，為灌裝機(jī)械的高速化創(chuàng)造了條件。等壓彈簧閥的出現(xiàn)是灌裝發(fā)展史上的一個(gè)重要階段，至今等壓灌裝機(jī)還廣泛使用，只是功能更完善，結(jié)構(gòu)更合理。第三階段是一德國SEN公司發(fā)明的電動(dòng)閥為標(biāo)志，電動(dòng)閥中氣閥和水閥的開啟和關(guān)閉由可控編程器控制，對灌裝時(shí)間，灌裝速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制和可靠的界定。</p><p>　　2.1.2我國飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)概況</p><

52、;p>　　我國飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)起步晚，20世界60年代前基本是空白，當(dāng)時(shí)國內(nèi)的啤酒廠和汽水廠都是使用美國和日本20世紀(jì)30---40年代的設(shè)備，工藝落后，機(jī)械陳舊，嚴(yán)重影響了我國啤酒和汽水飲料工業(yè)的發(fā)展，1967年我國才開始研制和生產(chǎn)灌裝機(jī)械。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，我國先后引進(jìn)了一些國外灌轉(zhuǎn)生產(chǎn)線，在裝備一些設(shè)備的同時(shí)，也促進(jìn)了我國包裝機(jī)械行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。機(jī)械，輕工，軍工等領(lǐng)域的一些企業(yè)開始在仿制和消化國外技術(shù)的基礎(chǔ)

53、上，又開發(fā)和研制出了各種中小型的灌裝機(jī)械，提供給國內(nèi)的一些飲料生產(chǎn)廠，促進(jìn)了我國飲料業(yè)的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國采用技術(shù)貿(mào)易結(jié)合的方式，引進(jìn)德國SEN公司的20000瓶/小時(shí)的啤酒灌裝生產(chǎn)線和日本三菱公司18000瓶/小時(shí)的含氣飲料灌裝生產(chǎn)線的制造技術(shù)，到1991年又引進(jìn)了德國KHS公司30000瓶/小時(shí)的啤酒灌裝生產(chǎn)線及生產(chǎn)技術(shù)。這樣我國不僅能夠生產(chǎn)中小型的灌裝機(jī)，而且能夠生產(chǎn)大型灌裝機(jī)，技術(shù)水平上了一個(gè)新的臺(tái)階，將我國的液體

54、灌裝設(shè)備制造業(yè)的整體水平提高到了一個(gè)新的水平。</p><p>　　2.1.3液體灌裝機(jī)械的分類</p><p>　　日常生活中，需要商品包裝的液體涉及到很多領(lǐng)域，范圍廣泛。包裝容器各式各樣，包裝容量從幾十毫升到上百升。下面就食品行業(yè)（包括部分化工行業(yè)）常見的，灌裝容量在150—2000的各式灌裝設(shè)備進(jìn)行簡單的分類：</p><p>　　在我國，玻璃瓶包裝飲料總產(chǎn)量

55、的24.3%（1997），達(dá)260萬噸；在啤酒行業(yè)，主流的包裝容器也是玻璃瓶。玻璃瓶雖有運(yùn)輸成本高，易破碎等缺點(diǎn)，但其氣密性好，理化指標(biāo)穩(wěn)定，沒有影響飲料品質(zhì)的不良?xì)馕?，目前依是液體包裝的主要容器。鋁質(zhì)易拉罐用于啤酒飲料的包裝，馬口鐵易拉罐用于果菜汁飲料及一些流體食品的包裝。由于今年來易拉罐的包裝成本大幅度下降，灌裝飲料的產(chǎn)量逐漸上升。</p><p>　　除上述的幾類灌裝機(jī)械外，制造商還可以根據(jù)客戶的要求設(shè)計(jì)出

56、各色各樣的灌裝機(jī)。多數(shù)情況下，一種液體的包裝，可以有幾種灌裝機(jī)械供選用。</p><p>　　2.1.4國內(nèi)外液體灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢</p><p>　　一 灌裝機(jī)械制造水平的發(fā)展體現(xiàn)在灌裝閥核心的發(fā)展上：從機(jī)械閥到等壓閥，再到電子閥。這些都體現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。</p><p>　　二 灌裝機(jī)械向大型化發(fā)展。為適合食品飲料工業(yè)的大生產(chǎn)，以獲取規(guī)模經(jīng)濟(jì)利潤，灌

57、裝機(jī)械向高速化，高生產(chǎn)能力化發(fā)展。</p><p>　　三 灌裝機(jī)械結(jié)構(gòu)趨向于簡單合理。灌裝機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越簡單，零部件在減少，設(shè)備可靠性在提高，成本降低，操作簡單，維修方便。</p><p>　　四 灌裝機(jī)械在向多功能發(fā)展。能夠使用用戶改變包裝容器，改變灌裝液體的需要。更換部件也能適應(yīng)封口形式的變化，產(chǎn)品的適應(yīng)性提高，市場競爭力加強(qiáng)。</p><p>　　五

58、 灌裝機(jī)械的光機(jī)電的一體化。先進(jìn)的控制系統(tǒng)用于灌裝機(jī)械中，人機(jī)界面，故障自我診斷，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的智能化。</p><p>　　六 灌裝機(jī)械技術(shù)的精確，高效，自動(dòng)化。精確的灌裝量，灌裝過程的高速，可靠，盡量少的液損，整條生產(chǎn)線的最優(yōu)化控制，都由于電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用而成為可能。電子灌裝閥灌裝技術(shù)的迅速發(fā)展是大的趨勢。目前國外使用的電子灌裝閥有三種形式：探針式電子閥，配置電磁流量計(jì)的電子閥，配置定量筒的電子閥。我

59、國的一些灌裝設(shè)備廠也在研制設(shè)計(jì)一些符合我國國情的電子灌裝閥，但是電子灌裝閥在我國的推廣使用受到了國產(chǎn)灌裝器容器幾何形狀精度不高和電子元件水平的制約。</p><p>　　2.2總體方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容</p><p>　　2.2.1確定功能與應(yīng)用范圍</p><p>　　早期的灌裝機(jī)械功能單一的居多數(shù)，這樣可以簡化設(shè)計(jì)，并且比較容易成功。若將多臺(tái)機(jī)械和多道工序合成由一

60、臺(tái)包裝來完成，可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　確定灌裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍，需要注意兩個(gè)問題：</p><p>　?。?）可靠性。在一般情況下，功能增加灌裝操作環(huán)節(jié)變多，故障發(fā)生的可能性也相應(yīng)增大。因此，只有在單功能灌裝的操作都相當(dāng)穩(wěn)定可靠的情況下，才能考慮將它們組成多功能的多功能灌裝機(jī)。</p><p>　?。?）適應(yīng)性。任何灌裝機(jī)的應(yīng)用范圍都是有限的

61、，機(jī)器的功能越多，結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。因此，常將多功能灌裝機(jī)設(shè)計(jì)成組合的形式，也可以根據(jù)用戶的不同需要靈活增加或改裝一些組合部件。</p><p>　　2.2.2二工藝分析</p><p>　　工藝分析是研究，分析和確定所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)械完成預(yù)計(jì)包裝工序的工藝方法。</p><p>　　需要考慮的幾個(gè)問題：</p><p><b>　　1包

62、裝方法</b></p><p>　?。?）把保證灌裝質(zhì)量放在首要位置。不論選用何種灌裝方法，都要保證灌裝質(zhì)量。</p><p>　?。?）當(dāng)有多種方法可以選擇時(shí)，應(yīng)選用容易實(shí)現(xiàn)的方案。</p><p><b>　　2機(jī)器類型</b></p><p>　?。?）根據(jù)灌裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多少選擇機(jī)械類型。</p&

63、gt;<p>　?。?）根據(jù)生產(chǎn)率的高低選擇機(jī)械類型。</p><p>　　3包裝程序，包裝工藝和工位數(shù)</p><p>　?。?）包裝程序是指：完成包裝操作的先后順序。包裝方式往往決定了包裝程序。</p><p>　?。?）包裝工藝路線：包括包裝材料和包裝物品的供送路線，以及他們在包裝過程中的傳送路線，包裝成品的輸出線。</p><

64、;p>　　4運(yùn)動(dòng)要求和機(jī)構(gòu)選型</p><p>　　根據(jù)已定的功能，應(yīng)用條件和范圍，工藝方法，分析和確定對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求，進(jìn)而完成機(jī)構(gòu)的選型及其綜合。</p><p><b>　　2.2.3總體布局</b></p><p>　　總體布局是指灌裝機(jī)的有關(guān)組件，部件在整機(jī)中相對空間位置的合理配置。</p><p>

65、<b>　?。?）布置執(zhí)行機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　?。?）布置傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p><b>　?。?）布置操作條件</b></p><p><b>　?。?）選擇支承形式</b></p><p>　?。?）繪制總體布局圖<

66、/p><p>　　2.2.4擬訂主要的工作參數(shù)</p><p>　　灌裝機(jī)械的主要技術(shù)參數(shù)：</p><p><b>　　（1）機(jī)構(gòu)參數(shù)</b></p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)參數(shù)</b></p><p><b>　?。?）動(dòng)力參數(shù)</b></

67、p><p><b>　?。?）工藝參數(shù)</b></p><p><b>　　2.3方案的提出</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)由灌裝水廠提出.設(shè)計(jì)要求:對現(xiàn)有的直線型液體灌裝機(jī)做一些技術(shù)上的改進(jìn),使直線型灌裝生產(chǎn)線性能有大的提高.</p><p>　　用途：包裝低粘度的不含氣體的液體飲料（如礦泉水、飲

68、料等）</p><p>　　包裝規(guī)格：灌裝礦泉水。灌裝瓶是規(guī)格為：灌裝體積為600ml,直徑60mm。</p><p><b>　　包裝材料：塑料瓶</b></p><p>　　灌裝能力：10，0000瓶/天</p><p>　　灌裝時(shí)間:＜12s/次</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：結(jié)構(gòu)簡單，成本

69、低，工作穩(wěn)定性較好，方便控制</p><p>　　灌裝機(jī)械的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　（1）灌裝液體粘度小于1Pa.s</p><p>　?。?）灌裝速度6次/min。</p><p>　?。?）灌裝容器尺寸范圍：高度20mm---200mm,截面直徑〈70mm</p><p>　?。?）系統(tǒng)壓力：0.5---

70、3MPa.</p><p>　　第3章 總體方案的設(shè)計(jì)分析和方案的比較與選擇</p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)分析</b></p><p>　　3.1.1功能與應(yīng)用范圍</p><p>　　用途：包裝低粘度的不含氣體的液體飲料（如礦泉水、飲料等）</p><p>　　包裝規(guī)格：灌裝礦泉水/

71、飲料。灌裝瓶規(guī)格為：灌裝體積為600ml,直徑60mm。</p><p>　　包裝材料：塑料瓶/玻璃瓶。</p><p>　　灌裝能力：10，0000瓶/天。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作穩(wěn)定性較好，方便控制。</p><p>　　灌裝機(jī)械的主要技術(shù)指標(biāo)：</p><p>　?。?）灌裝液體粘度

72、小于1Pa.s</p><p>　?。?）灌裝速度6次/min</p><p>　?。?）灌裝容器尺寸范圍：高度20mm---200mm,截面直徑〈70mm</p><p>　　（4）系統(tǒng)壓力：0.5---3MPa.</p><p><b>　　3.1.2工藝分析</b></p><p><

73、b>　　1確定機(jī)器類型</b></p><p><b>　?。?）工位</b></p><p>　　所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線批量不是較大，而且整條生產(chǎn)線的灌裝動(dòng)作也不是較多，所以用單工位的灌裝機(jī)。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)較為簡單，可以控制成本。</p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)形式</b></p><p

74、>　　液體包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)有間歇式和連續(xù)式兩種運(yùn)動(dòng)類型。連續(xù)性的生產(chǎn)量較大，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且控制要求精度較高。間歇式的生產(chǎn)量不是很大，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。所以根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用間歇式。</p><p>　　2確定包裝程序，工藝路線和工位數(shù)</p><p><b>　　（1）包裝程序</b></p><p>　　灌裝瓶運(yùn)動(dòng)到位后，由推動(dòng)液壓

75、缸將其頂起，進(jìn)行灌裝，灌裝完成后再將其推到下一個(gè)生產(chǎn)工位。</p><p><b>　　（2）工藝路線</b></p><p>　　單工位的液體灌裝工藝路線有多種，如直線型分布，依照工藝順序?qū)⑸a(chǎn)線布置成直線，也可以將其分布成立體型等等。設(shè)計(jì)要求中指出要降低生產(chǎn)成本，要求控制方便，所以選用直線型的工藝路線。</p><p><b>　

76、?。?）工位數(shù)</b></p><p>　　因?yàn)樯a(chǎn)批量不是很大，所以選用單工位。這樣就可以省去主傳動(dòng)系統(tǒng)，簡化了結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.1.3對執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求</p><p>　?。?）輸送系統(tǒng)要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，工作噪聲較小，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將灌裝瓶輸送到指定的灌裝平臺(tái)上。</p><p>　?。?）頂起部件的運(yùn)動(dòng)要求可以

77、將灌裝平臺(tái)和其上部的灌裝瓶頂起，并起支撐的作用。輸送部件運(yùn)動(dòng)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將物體推到規(guī)定的位置。</p><p>　?。?）液體灌裝要求灌裝動(dòng)作要穩(wěn)定，而且對灌裝精度有較高的要求。</p><p>　　（4）成品輸出，灌裝完成后還要將灌裝瓶推送到指定的下一條生產(chǎn)線上，再由輸送機(jī)構(gòu)將其輸出。</p><p><b>　　3.1.4機(jī)構(gòu)選型</b&g

78、t;</p><p>　　一 供送液體系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)</p><p>　　因?yàn)楣嘌b的是低粘度的液體，所以液體的供送可以選用液壓泵，也可以借助高液位依靠液體的自身重力完成灌裝。但采用高液位灌裝時(shí)，灌裝速度是變量，而且對灌裝的精度有較大的影響，同時(shí)對灌裝的穩(wěn)定性也不利。所以選用一套液壓供送裝置進(jìn)行供送。</p><p>　　二 供送灌裝瓶系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)</p>

79、<p>　　參考現(xiàn)有的的輸送機(jī)械，選用板式輸送機(jī)。</p><p>　　三 執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的選型</p><p>　　根據(jù)工藝分析和設(shè)計(jì)要求，可以選用液壓缸、氣壓缸做執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也可以選用機(jī)械傳動(dòng)。</p><p><b>　　液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　1）布置不受嚴(yán)格的空間位置限制，系統(tǒng)布

80、局安裝有很大的靈活性，能夠組成復(fù)雜的系統(tǒng)。</p><p>　　2）可以在運(yùn)用過程中實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。</p><p><b>　　3）運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)。</b></p><p>　　4）操作控制方便，省力，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。</p><p>　　5）液壓元件是工業(yè)基礎(chǔ)件，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化。</p>&l

81、t;p>　　6）單位質(zhì)量輸出功率大，動(dòng)態(tài)性能好。</p><p>　　氣壓執(zhí)行也具有上面的優(yōu)點(diǎn)，但氣壓傳動(dòng)有沖擊，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制。</p><p>　　所以選用液壓傳動(dòng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　四 傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　各種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)比較:</p>&l

82、t;p>　　1帶傳動(dòng)：帶傳動(dòng)的功率不大（可以用于中小功率），結(jié)構(gòu)尺寸比其它傳動(dòng)形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖 吸收沖擊震動(dòng)，常用于高速傳動(dòng)中。中心距變化范圍大，可以用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝要求不高。</p><p>　　2鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，而且有沖擊震動(dòng)，所以不適合于高速傳動(dòng)及傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的場合，一般多用于底速傳動(dòng)及傳動(dòng)要求不太嚴(yán)格的場合。中心距變化范圍大，可以用于

83、較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，在高溫，油，酸等惡劣條件下工作，軸承和軸的作用力小。</p><p>　　3齒輪齒輪傳動(dòng)：齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是不變化的，而且效率高，體積較小。外形尺寸小，圓周速度及功率范圍廣。</p><p>　　圓柱齒輪的設(shè)計(jì)加工容易，但速度高時(shí)有噪音。</p><p>　　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，承載能力高。</p><p>　　

84、人字齒輪基本上同斜齒圓柱齒輪相同，它對軸承不產(chǎn)生軸向力。</p><p>　　錐齒輪加工困難，開式齒輪傳動(dòng)磨損大。</p><p>　　4蝸桿傳動(dòng)：蝸桿傳動(dòng)速度比大，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但效率低，消耗有色金屬。結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)比不變，無噪聲，可以做成自瑣機(jī)構(gòu)。</p><p>　　5摩擦輪傳動(dòng)：傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，有過載保護(hù)作用，可以在運(yùn)行中平穩(wěn)地調(diào)整傳

85、動(dòng)比，廣泛地應(yīng)用于無級(jí)調(diào)速。</p><p>　　6高副傳動(dòng)：可以實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的要求的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。</p><p>　　7螺旋傳動(dòng)：能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，并能夠以較小的轉(zhuǎn)距得到較大的軸向力，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲，無噪聲比大，可以用于微調(diào)，可以做成自瑣機(jī)構(gòu)。</p><p>　　8平面連桿機(jī)構(gòu)，空間連桿機(jī)構(gòu)：可以由連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軌跡較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，

86、可實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)，有一定位置度或相對位置的運(yùn)動(dòng)，低副運(yùn)動(dòng)，有利于潤滑，可傳遞較大動(dòng)力。</p><p>　　所以，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求選用鏈傳動(dòng)。</p><p><b>　　五 自動(dòng)控制系統(tǒng)</b></p><p>　　為實(shí)現(xiàn)灌裝生產(chǎn)的有序化和嚴(yán)格控制生產(chǎn)節(jié)奏，供液系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)需要配備自動(dòng)控制裝置，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的有序化和自動(dòng)化，所以選用

87、單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制。</p><p><b>　　六 機(jī)身</b></p><p>　　為適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并考慮生產(chǎn)的批量，底座與箱機(jī)架都采用了槽鋼。</p><p>　　3.2灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)包裝容器的傳送形式，灌裝機(jī)可以分為直線型和旋轉(zhuǎn)型兩種。前者包裝容器沿直線作周期性的間隙移動(dòng)，在停歇時(shí)

88、完成灌裝。后者，包裝容器繞圓周作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行灌裝。</p><p>　　直線型灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但工作穩(wěn)定性不如旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。</p><p>　　第4章 液料供送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用</p><p>　　4.1輸送管路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　輸液管尺寸的確定</b></p>&l

89、t;p>　　從儲(chǔ)液槽到灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱的輸液管路一般均用圓管鋪設(shè).首先要合理選擇它的內(nèi)徑和壁厚</p><p><b>　　(1)圓管內(nèi)徑</b></p><p>　　設(shè)輸液管的內(nèi)徑為d(m),截面積為A(),液體在管內(nèi)的流速為u(m/s),體積流量為v(),由于:</p><p><b>　　故得:</b></p

90、><p>　　可見,欲求d必須先求v和u.為此,又設(shè):</p><p>　　W----管內(nèi)質(zhì)量流量（kg/s）</p><p>　　----液體的密度（）</p><p>　　---每瓶灌裝液體的質(zhì)量（kg）</p><p>　　--灌裝機(jī)最大的生成能力（pcs/h）</p><p><b&g

91、t;　　逐寫出:</b></p><p><b>　　所以： </b></p><p>　　在流量保持定值的條件下,雖然提高流速會(huì)使管徑和設(shè)備投資費(fèi)用都相應(yīng)減少,但往往要增加輸送液料所需的動(dòng)力和操作費(fèi)用.因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況參考表10-1適當(dāng)選取流速,根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,取u=3m/s</p><p><b>　　所以

92、：</b></p><p><b>　　(2)圓管壁厚</b></p><p>　　圓管的壁厚一般根據(jù)系統(tǒng)的耐壓和耐腐蝕等條件,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選用,選:t=5mm.</p><p>　　4.2輸送液泵的確定:</p><p>　　要在單位時(shí)間內(nèi)給灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱輸送一定數(shù)量的液體原料,必須借助高位槽或輸送泵作動(dòng)力源.

93、因?yàn)楦呶徊鄄环奖憧刂埔后w的量,而且根據(jù)連續(xù)性方程可知高位槽中的液體原料在下落時(shí)會(huì)影響供液的壓力,所以用輸送泵作動(dòng)力源給灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱供液.</p><p>　　為合理確定輸液泵的功率,應(yīng)運(yùn)用能量守恒定律,亦即流體力學(xué)的柏努力方程求解:</p><p>　　為了求管子損失壓頭,需要算出雷諾系數(shù)</p><p><b>　　其中：</b></p

94、><p>　　由于,可知液體在管內(nèi)是紊流的,動(dòng)能修正系數(shù)可取=1.另外,若取管子絕對粗糙度=0.2,經(jīng)查表得摩擦系數(shù)=0.035,則直管阻力損失壓頭:</p><p>　　又查表得標(biāo)準(zhǔn)彎頭阻力系數(shù)=0.75,球心閥全開時(shí)阻力系數(shù)=6.4,進(jìn)口阻力系數(shù)=0.5,出口阻力系數(shù)=1,則局部阻力損失壓頭:</p><p>　　設(shè)灌裝機(jī)儲(chǔ)液箱的自由液面,而儲(chǔ)液槽液面為2----2

95、,取=0,=3,管路上多了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭,故損失壓頭:</p><p>　　代入有關(guān)數(shù)值,可得泵的壓頭</p><p>　　則輸液泵所需的軸功率：</p><p>　　4.3閥端孔口流量的計(jì)算</p><p>　　液料經(jīng)灌裝閥孔口的體積流量用通式表示為</p><p>　　式中-------孔口的流通面積（）</p

96、><p>　　-------孔口的流速（m/s）</p><p>　　液料流速可由灌裝閥端孔口截面0---0與儲(chǔ)液槽液面2----2之間所建立的柏努力方程式得求:</p><p>　　設(shè)儲(chǔ)液箱液面的表面積為,其速度折算系數(shù)為,按流體連續(xù)性原理得相應(yīng)的流速</p><p>　　同樣，設(shè)某段的截面面積為，其速度折算系數(shù)為=，按流體力學(xué)的連續(xù)性原理得相

97、應(yīng)的流速：</p><p><b>　　顯然：</b></p><p>　　將以上的，帶入，經(jīng)整理得：</p><p><b>　　解出</b></p><p><b>　　為簡化分析計(jì)算：</b></p><p><b>　　令，</

98、b></p><p>　　并取灌裝閥的孔口截面壓頭和流速系數(shù)</p><p><b>　　代入可得:</b></p><p>　　由此可見，液料體積流量V主要取決于三個(gè)參數(shù)：通道流速系數(shù)C,孔口流通面積，孔口截面壓頭H。</p><p><b>　　1）通道流速系數(shù)C</b></p>

99、;<p>　　液料經(jīng)灌裝閥通道所受到的阻力越小，C值就越大，但它小于1。</p><p>　　通常，C值用實(shí)驗(yàn)的方法確定，也可以通過計(jì)算的方法算出。若已知灌裝閥的結(jié)構(gòu)及操作條件，通過查表可以確定出各段的阻力系數(shù)和。不過閥中各部位的阻力系數(shù)不僅難以求出，而且相互之間又有影響，結(jié)果使得流速系數(shù)降低，要行修正。一般建議取修正系數(shù)=0.77----0.87之間。這樣修正后的流速系數(shù)</p>&

100、lt;p>　　對灌裝低粘度的液體，一般取c=0.5。</p><p>　　查參考表，集合設(shè)計(jì)要求，取c=0.5。</p><p><b>　　2）孔口流通面積</b></p><p>　　在瓶口尺寸允許的條件下應(yīng)盡可能地取較大的，并且盡量增加該截面的浸潤周邊長度，以將少雷諾系數(shù)，從而使得液體流動(dòng)更加穩(wěn)定。</p><p

101、><b>　　3）孔口截面壓頭H</b></p><p><b>　　它包括兩項(xiàng)：</b></p><p>　　一是，孔口截面的靜壓頭，它除受自由出流或淹沒出流的影響外，更重要的是取決于儲(chǔ)液箱和灌裝瓶內(nèi)的氣壓差。另一個(gè)是孔口截面位壓差，它除受定量方法的影響外，更重要的是取決于儲(chǔ)液箱內(nèi)自由液面對灌裝閥端面孔口截面的高度。</p>

102、<p>　　綜合上面的計(jì)算，得出：</p><p>　　參考表10---2，取用V=3m/s。</p><p>　　4.4灌裝時(shí)間的計(jì)算:</p><p>　　根據(jù)定量方法的和灌裝閥管口伸至瓶內(nèi)位置的不同對灌裝時(shí)間影響也不同。</p><p>　　如圖所示，若管口伸至瓶頸部分，隨定量杯內(nèi)的液位逐漸降低，液體流速也會(huì)相應(yīng)降慢，故此灌

103、裝過程屬于不穩(wěn)定的管口自由流出出液，即液料體積流量V為變量，它是孔口截面位壓頭的函數(shù)。</p><p>　　設(shè)定量杯的截面積為定值，當(dāng)內(nèi)存液料距離管口的高度為Z時(shí)，其瞬時(shí)流量</p><p><b>　　將上式轉(zhuǎn)換為</b></p><p>　　則定量杯所存的液料全部注入瓶內(nèi)所需的灌裝時(shí)間</p><p>　　-----

104、--定量杯沖滿液料時(shí)距離管口的高度（m）</p><p>　　-------定量杯流完液料時(shí)距離管口的高度（m）</p><p>　　帶入有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得：</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析可得，可以滿足使用要求。</p><p>　　4.5供液系統(tǒng)原理圖</p><p>　　4.6供液系統(tǒng)所選元件的參數(shù)與一些重要參

105、數(shù)</p><p>　　1液壓泵 型號(hào)規(guī)格 CB-B500</p><p>　　排量 500ml/r</p><p>　　壓力 2.5mpa</p><p>　　轉(zhuǎn)速 1450r/min</p><p>

106、　　效率 0.93</p><p>　　驅(qū)動(dòng)功率 6.5kw</p><p>　　表面尺寸 174*120*185mm</p><p>　　2節(jié)流閥 型號(hào)規(guī)格 LF-B32H</p><p>　　公稱壓力 31.5mpa

107、</p><p>　　公稱流量 200L/min</p><p>　　質(zhì)量 15kg</p><p>　　3溢流閥 型號(hào)規(guī)格 YF3-10B-*</p><p>　　通經(jīng) 10mm</p><p>　　額

108、定流量 63ml/s</p><p>　　調(diào)壓范圍 0.5---16mpa</p><p>　　卸荷壓力 0.45mpa</p><p>　　質(zhì)量 1.9kg</p><p>　　4電磁換向閥 型號(hào)規(guī)格 CE系列 <

109、;/p><p>　　通徑 10</p><p>　　額定壓力 16mpa</p><p>　　通過流量 60</p><p>　　5閥端口流量 110ml/s</p><p>　　6灌裝時(shí)間 6s</p><p>　

110、　7管路直徑 100mm</p><p>　　8管路壁厚 5mm</p><p>　　第5章 供瓶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選用</p><p>　　5.1輸送線方案的選用</p><p>　　板式輸送機(jī)在工業(yè)部門中應(yīng)用廣泛.它可以沿水平方向或傾斜方向輸送各種散裝物料或成件物品,它也可以用于流水線生產(chǎn).可以輸送比較沉重的,較大的物

111、料或成件物品.也可以在較高的溫度環(huán)境下輸送物快.</p><p>　　一 板式輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn):</p><p><b>　　1使用范圍廣泛.</b></p><p><b>　　2輸送能力大.</b></p><p>　　3牽引鏈的強(qiáng)度高,可以作長距離的輸送.</p><p&

112、gt;　　4輸送線路布置靈活.</p><p>　　5在輸送過程中可以進(jìn)行各種工藝的加工.</p><p><b>　　6運(yùn)行平穩(wěn)可靠.</b></p><p>　　二 布置形式:</p><p>　　為滿足灌裝工藝要求,簡單布置形式,采用水平布置形式.</p><p>　　三 板式輸

113、送機(jī)的主要部件:</p><p><b>　　1牽引鏈:</b></p><p><b>　　2底板:</b></p><p><b>　　3驅(qū)動(dòng)部分:</b></p><p><b>　　4張緊部分:</b></p><p>&l

114、t;b>　　5機(jī)架:</b></p><p>　　5.2電機(jī)到減速器的傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算:</p><p>　　設(shè)計(jì)一級(jí)減速器，具體設(shè)計(jì)計(jì)算如下。</p><p>　　參考現(xiàn)有的生產(chǎn)線上的電機(jī)，選用電機(jī)為：YH100L—2，轉(zhuǎn)速2700r/min，額定功率3kw，電流6A，轉(zhuǎn)差率10%，功率因數(shù)0.87</p><p>　　5.

115、2.1軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩的計(jì)算</p><p>　　第一根軸的轉(zhuǎn)速為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，=2700（軸1通過聯(lián)軸器與電機(jī)相聯(lián)）</p><p>　　第二根軸的轉(zhuǎn)速為與鏈輪相聯(lián)的軸的轉(zhuǎn)速。從上面輸送線的計(jì)算可以得知</p><p><b>　　=700</b></p><p><b>　　傳動(dòng)比為</b>&l

116、t;/p><p><b>　　各軸功率的計(jì)算：</b></p><p><b>　　第一根軸 </b></p><p><b>　　第二根軸 </b></p><p><b>　　=2.88kw</b></p><p><b>

117、;　　軸的扭矩計(jì)算：</b></p><p>　　從上可以得出如下表格的數(shù)據(jù)</p><p>　　5.2.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 選擇齒輪材料</b></p><p>　　查表 大小齒輪均用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)</p><p>　　2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度來

118、計(jì)算</p><p>　　確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)</p><p><b>　　按</b></p><p><b>　　估取圓周速度為=</b></p><p><b>　　查表選取</b></p><p><b>　　公差等級(jí)為8級(jí)</b&

119、gt;</p><p>　　小輪分度圓直徑，由公式可得</p><p>　　齒寬系數(shù)查表，按齒輪相對軸承為非對稱布置，</p><p><b>　　可取=</b></p><p>　　小輪齒數(shù)，在推薦值17~20中選則。</p><p><b>　　=17</b></p

120、><p><b>　　大輪齒數(shù)=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　圓整，取</b></p><p><b>　　齒數(shù)比 </b></p><p><b>　　傳動(dòng)比誤差 =<