Автомат упаковочный в обертку типа "Flou-pak"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автомат упаковочный в обертку типа «Flou-pak»

Введение

технический автомат упаковочный

В странах с развитой рыночной экономикой в условиях постоянно возрастающей конкуренции товаропроизводители вынуждены постоянно заботиться не только о высоком качестве производимой продукции, но и о том, как доставить ее без потерь и преподнести потребителю в удобном для производителя и привлекательном виде. И здесь первостепенную роль играет упаковка.

Упаковывание - это уникальная область общественной деятельности, где наука, техника и искусство объединяются вместе для создании эстетичной и функционально-совершенной упаковки для всего многообразия производимой продукции.

Современная упаковка, наряду, с основной своей функцией, обеспечивать сохранность упакованного товара, выполняет и ряд других. Она должна иметь оптимальные размеры и объем, привлекательный внешний вид, выполнять рекламные функции, доводить до потребителя информацию о товаре и правилах обращения с ним, нести маркировку производителя и гарантии качества товара, обеспечивать стерильность и повышать длительность хранения продукции, обеспечивать надежную защиту человека и окружающей среды от воздействия вредных веществ, повышать эффективность использования транспортных средств и складских помещений, обеспечивать автоматизацию фасовочно-упаковочных операций, а также механизацию погрузочно-разгрузочных и складских работ за счет пакетирования и скрепления грузов в транспортные единицы.

Процесс создания действительно оптимального варианта упаковки требует также самой тщательной проработки всей транспортной цепи перемещения продукции от момента ее подачи на упаковывание у изготовителя и до распаковывания потребителем.

Стремление поднять производительность, улучшить и стабилизировать качество изделий требует серьезной перестройки производственных и технологических процессов. Решение этой задачи привело к созданию новых средств автоматизации - промышленных роботов.

Настоящие техническое описание и инструкции по эксплуатации распространяются на серийно-изготовляемую машину М6-ОРГ-3 для фасовки сливочного масла в картонные ящики блоками весом по 20 кг и предназначаются для изучения и правильной эксплуатации автомата, а также поддержания его работоспособности.

Задачей курсового проекта является проектирование автомата для упаковывания сливочного масла в картонные ящики модели М6-ОРГ-3.

1. Назначение проектируемого оборудования

Автомат заверточный марки Л5-0ЗЛ предназначен для упаковывания мороженого «Эскимо», поступающего из эскимогенератора марки Л5-О3Л. Входит в состав линий производства мороженого «Эскимо» производительностью 500 кг/ч. Применяется на фабриках мороженого и молочных заводах.

2. Техническая характеристика

1. Тип автомата заверточный

2. Техническая производительность, шт./час, не менее 5000

3. Регулирование производительности (бесступенчатое), упаковок/мин 3650-5350

4. Масса упаковываемого мороженого, г 100

5. Установленная мощность, кВт 5

6. Температура мороженого, К (°С) 259 (-14)

7. Вид упаковки Пакет пушечного типа с двумя поперечными и одним продольным швом

8. Упаковочный материал бумага плотностью 30-35 г./см ламинированная полиэтиленом, целлофан лакированный массой 1м² 35-40 г.

9. Потребление электроэнергии, кВт ч/ч не более 2,8

10. Габаритные размеры, не более, мм

длина 2500

ширина 2120

высота 1350

11. Масса машины, кг, не более 1000

12. Размер рулона

наружный диаметр 300±50

внутренний диаметр сердечника 75±3

ширина 190±3

13. Упаковываемое изделие мороженое «Эскимо»

температура, °С, не выше -14

размеры мороженого без глазури, мм

высота с палочкой 145±3

высота без палочки 115±2

ширина 23±2

длина 52±2

3. Описание конструкции и принципа действия

Автомат заверточный марки Л5-03Л состоит из привода автомата, смонтированного внутри станины, транспортера, транспортера загрузочного, механизма продольной сварки, механизма поперечной сварки, бобинодержателя.

Рисунок 1. Общий вид автомата заверточного марки Л5-03Л: 1 - механизм поперечной сварки и отрезки; 2 - механизм продольной сварки; 3 - транспортер загрузочный; 4 - транспортер; 5 - стол готовой продукции; 6 - привод автомата; 7 - бобинодержатель.

Мороженое, уложенное носителями глазированной головки эксимогенератора в лотки транспортера, передвигается до загрузочного транспортера. Толкатели загрузочного транспортера переносят порции мороженого с лотков по стопу и заводят их в сформованную из упаковочного материала трубу. Ролики механизма продольной сварки, постоянно вращаясь, протягивают упаковочную бумагу с бобинодержателя и формуют трубку. Пара свариваюших роликов производит сварку трубки, далее трубка с порциями мороженого по столу подается к механизму поперечной сварки и отрезки. Проходя между валами механизма, трубка пережимается корпусами нагревателей между порциями «Эскимо» и при этом образуется поперечный шов, который разрезается посередине ножом, вмонтированным в корпус нагревателя. Сваренный и отрезанный пакет, попадая на отводящий транспортер, сбрасывается на стол готовой продукции. Непрерывно двигающиеся толкатели стола захватывают пакеты и подают их на направляющие стола.

Привод автомата Л5-03Л смонтирован внутри станины. Привод осуществляется от электродвигателя через клиномерный вариатор и редуктор. Электродвигатель, на валу которого смонтированы подпружиненные раздвижные диски вариатора, установлен на подвижной плите. Плита двигается по направляющим при помощи винтовой пары. Вращение винта осуществляется маховиком через цепную передачу.

На тихоходном валу редуктора установлены две звездочки, от которых вращение передается цепями на звездочку и звездочку, установленную на механизме поперечной сварки. Звездочка связана с валом привода эскимогенератора при помощи предохранительного срезного штифта. Вращение на эскимогенератор передается карданным валом.

Вращение от механизма поперечной сварки через звездочку и цепь одновременно передается на звездочку транспортера загрузочного и звездочку, которая через коническую зубчатую передачу, передает вращение на вал. Вал установлен в подшипниках, которые закреплены в кронштейнах.

Вал связан цепной передачей с транспортером и карданным валом со столом готовой продукции.

Звездочка транспортера загрузочного цепью связана со звездочкой механизма продольной сварки.

Натяжка цепей производится роликами, которые закреплены на кронштейнах.

Транспортер предназначен для приема брикетов мороженого от эскимогенератора и передачи их к заверточному автомату. Он представляет собой две соединенные между собой щеки, между которыми на звездочках, устанавливается цепь с опрокидывающимися лотками.

Звездочки закреплены на валах. Валы установлены в подшипниках, которые закреплены в корпусах.

При движении лотков по направляющим происходит их поворот с вертикального положения до горизонтального. Во время нахождения лотков в вертикально положении происходит прием брикетов мороженого от эскимогенератора.

При горизонтальном положении лотков происходит съем брикетов мороженого и подача их на заверточный автомат. Основания лотков движутся по направляющим, которые, для уменьшения трения, изготовлены из винипласта ВН-5 ГОСТ 9639-71.

Для натяжки цепи с лотками предусмотрены болты. Для натяжки приводной цепи предусмотрен ролик с эксцентриком.

Транспортер крепится к станинам заверточного автомата и эскимогенератора при помощи кронштейнов. Для установки транспортера по высоте и кронштейнах имеются пазы.

Транспортер загрузочный крепится на плите станины. Он состоит из литого корпуса внутри которого на приводном и натяжном валах монтируются две цепные передачи. На цепях закреплены 7 осей, на которых установлены корпуса подпружиненных толкателей. Для устранения провисания цепей в нижнем положении предусмотрены две направляющие пластины. Для натяжки цепей имеются два натяжных болта.

Механизм поперечной сварки и отрезки Л5-03Л состоит из:

а) механизма сварки и отрезки;

б) привода и механизма;

в) отводящего транспортера.

а) Механизм сварки и отрезки представляет собой 2 вала, расположенные с двух сторон от оси движения продукта. На валах крепятся корпуса. В верхнем корпусе устанавливается нож для отрезки пакетов. Нож регулируется по высоте болтами и конусами. В нижнем корпусе крепится болтами подкладки. В корпусах устанавливаются электронагреватели, соединенные проводами с коллекторами. Напряжение к коллекторам поступает через щеткодержатели и щетки;

б) привод механизма осуществляется от редуктора через цепную передачу и звездочку, установленную на валу. Через полный вал проходит стяжка, на которой крепится маховик для ручной прокрутки автомата и зубчатая полумуфта, которая соединена с полумуфтой, выполненной заодно со звездочкой. Для ручной прокрутки нажатием маховика выводится из зацепления полумуфта, вследствие чего происходит отсоединение привода автомата от редуктора. На валу крепятся две шестерни и звездочки.

в) отводящий транспортер состоит из двух щек, на которых смонтированы приводной и натяжной барабаны. Натяжка осуществляется болтами. Транспортер крепится к плитам механизма сварки и отрезки.

Все детали механизма сварки и отрезки крепятся на двух плитах, соединенные между собой стяжками. Механизм крепится к плите станины гайками и болтами. Механизм сварки и отрезки закрывается кожухом.

Стол готовой продукции Л5-03Л состоит из сварного корпуса, внутри которого на приводном и натяжном валах установлены две звездочки с цепью. На цепи закреплены толкатели, которые движутся в пазах стола, захватывают и передвигают пакеты с мороженым. Толкатели скользят по направляющей, при сходе с которой они опрокидываются и освобождаются от пакетов. Натяжка цепи осуществляется болтами. Привод осуществляется через карданный вал, вращение от которого через шестерни передается приводному валу. Боковые стороны корпуса закрыты листами. Корпус устанавливается на опору, которая крепится к станине.

Карданный вал закрыт кожухом.

Принцип работы автомата

Брикеты мороженого, уложенные носителем глазировочной головки эскимогенератора в лотки транспортера, подаются да транспортера загрузочного. Толкатели загрузочного транспортера снимают с лотков, переносят их по столу и заводят в сформированную из упаковочной бумаги трубку. Трубка формируется при протяжке бумаги тянущими роликами механизма продольной сварки по направляющей. Пара сваривающих роликов производит трубки, внутри которой находятся брикеты мороженого. Далее трубка с брикетами по столу попадает к механизму поперечной сварки и отрезки. Проходя между валами механизма, трубка пережимается корпусами нагревателей между брикетами мороженого, при этом образуется поперечный шов, который разрезается по середине ножом. Далее пакет отводящим транспортером попадает на стол готовой продукции. Непрерывно двигающиеся толкатели захватывают пакеты и подают их на край стола.

Размещение и монтаж

1. Размещение и монтаж автомата производится в соответствии с чертежом Л5-03Л.ГЧ, с учетом условий нормальной эксплуатации и его обслуживания.

2. Автомат устанавливается на четырех амортизаторах на плоском бетонированном основании.

3. Автомат соединяется карданным валом с эскимогенератором, после чего карданный вал закрывается кожухом.

4. К станинам заверточного автомата и эскимогенератора болтами крепится транспортер.

5. Соединяется карданный вал привода стола готовой продукции, после чего опора крепится к станине автомата болтами. Карданный вал закрывается кожухом.

6. Автомат и стол готовой продукции выставляются по уровню с помощью регулируемых ножек.

7. Подсоединятся электропитание, для чего необходимо:

Разделанный конец 4-х жильного кабеля ВРГ3?1, 5?1 завести через отверстие в трубу и подключить к пакетному выключателю S2. Внутри машины кабель закрепить скобами. Подвести кабель в трубе к электрошкафу эскимогенератора Л5-0ЭК. Подключить другой конец кабеля к клеммам А1, В1, С1, № пакетного выключателя S1.

Подготовка к работе, работа

1. Проверить исправность каждого механизма автомата.

2. Произвести наладку автомата в соответствии со схемой наладки в следующей последовательности:

2.1 Проверить согласование транспортера загрузочного и механизма поперечной сварки и отрезки. Для этого необходимо:

- заправить бумагу и прокрутить вручную автомат до первой отрезки пакета;

- на стол-транспортера загрузочного возле толкателей положить два брикета мороженого;

- прокрутить вручную автомат до отрезки пакетов с брикетами.

Если нож во время отрезки попадает на палочку или брикет необходимо:

- застопорить эллиптические шестерни;

- отпустить болты;

- правильно установить корпуса с ножами, закрутить болты.

2.2 Выставить транспортер подачи продукта.

Для этого необходимо: подвести толкатели транспортера загрузочного к лотку; выставить лотки; заштифовать звездочку, установить цепь.

2.3 Выставить стол готовой продукции так, чтобы пакет с мороженым с отводящего транспортера попадал между толкателями.

2.4 Выключить муфту на валу ручной прокрутки и проверить правильность вращения электродвигателя. Если смотреть на двигатель со стороны шкива, вращение вала двигателя должно быть по часовой стрелке.

2.5 Выставить автомат с транспортером относительно эскимогенератора. Положение брикета мороженого в момент сброса по отношению к лотку транспортера.

Для этого необходимо:

- включить привод автомата, от которого вращение через карданный вал передается на эскимогенератор;

- включить муфту на валу ручной прокрутки;

- выключить привод в момент, когда носитель глазировочной головки начнет опускаться;

- кратковременным включением привода, подвести лотки транспортера под брикеты мороженого;

- обесточить автомат выключением пакетного переключателя S2;

- снять цепь 15 со звездочки, которая закреплена на тихоходном валу редуктора;

- вращением шкива вручную, прокрутить привод до момента, когда брикеты сбросятся в лотки транспортера;

- одеть цепь, включить пакетный выключатель S2 и включением привода проверить точность установки момента сброса брикетов мороженого на транспортёр автомата во время опускания носителей глазировочной головки.

3. Перед первым пуском все детали, которые соприкасаются продуктом, необходимо очистить от смазки, промыть водой, продезинфицировать и высушить.

4. Произвести смазки автомата.

5. Проверить натяжку цепей механизмов.

6. За 10..15 мин до начала работы включить нагреватели и установить напряжение 50..60 В.

7. Установить рулоны упаковочной бумаги, зажать рулон вращением гайки.

Вставить рулон по оси движения продукта вращением рукоятки.

8. Заправить упаковочную бумагу и штурвалом прокрутить автомат до отрезки первого пакета.

9. Включить привод. Когда носители глазировочной головки эскимогенератора подойдут к транспортеру с первыми брикетами мороженого, включить муфту на валу ручной прокрутки.

10. Проверить качество швов пакета. Если они слабые, необходимо увеличить напряжение на электронагревателях.

11. В процессе работы следует наблюдать:

- за качеством швов;

- за сбросом брикетов мороженого носителями глазировочной головки на транспортер;

- за подачей упаковочной бумаги;

- за чистотой сварочных роликов и корпусов.

В случае наличия полиэтилена на ролики и корпуса, необходимо очистить их проволочной щеткой при остановке автомата.

12. По окончании работы необходимо:

- прекратить подачу продукта к автомату;

- упаковать мороженое, оставшееся на транспортере;

- снять напряжение на электронагревателях;

- обрезать упаковочную бумагу и вынести оставшуюся трубку из роликов;

- детали, которые в процессе работы соприкасались с продуктом моются горячей водой, моющим раствором, ополаскивается, дезинфицируются и вновь ополаскиваются.

Запрещается мыть из шланга сваривающие ролики и корпуса механизма поперечной сварки.

4. Расчёт основных параметров и конструктивных элементов

Кинематический расчет передаточного числа

Необходимо рассчитать передаточное число от электродвигателя к карусельному столу. Для этого будем пользоваться рисунком 4.3.1:

Рисунок 4.1. Кинематическая схема автомата Л5-03Л

Исходные данные:

· Частота вращения вала электродвигателя () - 1000-1500 об/мин;

· Максимальная производительность автомата () - 85 шт./мин;

· Число зубьев шестерни 5 () - 17;

· Число зубьев зубчатого колеса 11 () - 121;

· Число позиций на карусельном столе 12 () - 8.

Будет вести расчет по максимально возможной производительности автомата.

Нам известна частота вращения электродвигателя n, но нужно так же определить частоту вращения карусельного стола , для получения точного и необходимого передаточного числа.

Частота вращения карусельного стола равна:

,

.

Теперь можем определить потребное передаточное число :

,

.

Диаметр поршня пневмоцилиндра определяем по формуле:

D=1, 26 • ;

где m - масса поршня и присоединенных к нему подвижных частей пневмоцилиндра, кг

s - высота подъема стола, м

t_д - время движения поршня, с;

G = m • g - нагрузка, обусловленная массой поршня и присоединительных к нему подвижных частей, Н;

P_т - технологическая нагрузка, Н;

Р_м -давление в пневмосети, МПа;

Р_а - атмосферное давление, МПа;

m = 4,5 кг;

S = 0,79 м;

t_д = 1 с;

G = 4,5*9,8 = 44,1 Н;

Рм=0,4 Мпа;

Ра=0,1 МПа.

Пневмоцилиндр участвует в процессе поднятия подъемного стола с наполненным маслом коробом. Следовательно:

P_т = Рст + Рк,

где

Рст - технологическая нагрузка стола;

Рк - технологическая нагрузка короба с маслом;

Р_ст = 180 МПа;

Р_к = 200 МПа;

Рт = 180+200=380 Мпа;

, мм

Принимаем большее ближайшее значение диаметра поршня из следующего параметрического ряда установленного ГОСТ 26059-83, в том числе: 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 100; 125; 150; 200; 250 и 300 мм.

Принимаем D=50 мм.

Определяем коэффициенты расхода подводящей (м_пл) и отводящей(м_ол) пневматических линий привода по формуле:

м = ,

где е - среднее значение относительного давления, изменяющегося в пределах

е = 0,5…1,0. Принимаем е = 0,75;

о - коэффициент потерь, вычисляемый по формуле:

;

где

л - коэффициент трения воздуха о стенки трубопровода: л = 0,02;

l_р - расчетная длина воздухопровода, м;

D_T - диаметр воздухопровода (D_T = 0,016 м).

Расчетная длина подводящей линии:

l_пл = l_т1 + l_т2 + l₁ + l₂ + l₃ + l₅+l₇+l₉;

где

l_т1 - длина трубопровода от цилиндра до пневмораспределителя; (l_т1 = 1 м - из фактической компоновки привода);

l_т2 - длина трубопровода от распределителя до пневмовентиля питающей магистрали (l_т2 = 3,5 м);

l₁, l₂, l₃, l₄, l₅, l₆, l₇ и l₉ - эквивалентные сопротивления вентиля, фильтра-влагоотделителя, редукционного клапана, манометра, маслораспылителя, пневмоглушителя, пневмораспределителя и дросселя соответственно.

Их значения определяем по табл. на стр. 153 [1] (Герц Е.В. «Расчет пневмоприводов»).

(Из табл. на стр. 153 [1] эквивалентные сопротивления составляют:

пневмораспределителя (l₇) - 3,4 м;

маслораспылителя(l₅) - 5 м;

редукционного клапана (l₃) - 1,5 м;

фильтра (l₂) - 2,7 м;

пневмодросселя (l₉) - 0,4 м;

вентиля (l₁) - 0,4 м;

пневмоглушителя (l₆) - 2,5 м.

l_пл = 1 + 3,5 + 0,4+ 2,7 + 1,5 + 5 + 3,4+0,4 = 17,9 м.

Коэффициент потерь подводящей линии:

Расчетная длина отводящей линии:

l_ол = l_т1 + l₇ + l₆ = 1 + 3,4 + 2,5 = 6,9 м;

Коэффициент потерь отводящей линии:

о_ол = 0,5 • 0,02 • 6,9 / 0,016 = 4,3

Коэффициент расхода подводящей линии:

Коэффициент расхода отводящей линии:

Расчет времени рабочего цикла пневмоцилиндра

Время рабочего цикла пневмоцилиндра складывается из подготовительного периода (t_подг), времени движения (t_дв) поршня и заключительного периода(t_закл),

t_рц = t_подг + t_дв + t_закл

Подготовительный период включает в себя время переключения пневмораспределителя (t_р), время распространения воздушной волны (t_в) и время наполнения рабочей полости пневмоцилиндра от атмосферного давления до давления начала движения (P_к) (t_н);

t_подг = t_р + t_в + t_н.

Время переключения пневмораспределителя (t_р) определяют по его паспортным данным и часто им пренебрегают.

Время распространения воздушной волны (t_в) определяем, по формуле:

t_в = l_тр / а,

где

l_тр - длина трубопровода от распределителя до пневмоцилиндра

l_тр = 1 м;

а - скорость распространения звука в воздухе: а = 341 м/с (при t = 290 К)

t_в = 1 / 341 = 0,003 с.

Время наполнения рабочей полости пневмоцилиндра определяется по формуле:

,

где

V_о - начальный объём рабочей полости;

V₀¹ = (0,1 - 0,15) • F • S - вредное пространство рабочей полости пневмоцилиндра перед поршнем;

F - площадь поперечного сечения пневмоцилиндра;

S - ход поршня;

d_т - диаметр подводящего трубопровода;

l_т - длина подводящего трубопровода;

P_кон - давление в конце этапа наполнения;

P_кон = Р_страг. = (0,6-0,7) • P_м;

P_нач - давление в начале этапа наполнения; P_нач = P_а

P_м = 0,4 - 0,6 МПа - рабочее давление в пневмомагистрале;

м_н - коэффициент расхода.

f - площадь поперечного сечения подводящей линии:

f = 3,14 • 0,8² / 4 = 0,5 см²;

P_кон = Р_страг. = (0,6-0,7) • P_м

P_кон=0,6 •0,4=0,24 МПа

t_подг = t_р + t_в + t_н = 0 + 0,003+ 0,04 = 0,043 с.

Время срабатывания (движения) поршня без учета дросселирования и демпфирования определяется по формуле:



где

V1 = F • S - приращение объёма полости наполнения пневмоцилиндра, см³;

p_м - магистральное давление в пневмосети;

p_дв = (0,6 - 0,7) • рм - давление в рабочей полости при движении поршня;

р_п = (1,7-2) • Ра - давление противодействия.

Рдв=0,6*0,4=0,24 МПа

Рп=1,7*0,1=0,17 МПа

Так как скорость движения поршня регулируется с помощью дросселей и кроме этого в конце движения применяется демпфирование, то время движения поршня уточняем по величине скорости движения:

t_дв=S/V_ср=0,79/0,4=1,97 с

где

S = 0,79 м - ход поршня;

Vср = 0,4 м/с - средняя скорость при подъёме поршня.

1,97 0,7

Время срабатывания привода t_ср = t_подг + t_дв = 0,043 + 1,97 = 2 с.

Время нарастания давления в рабочей полости до (рм) определяется по формуле:



где

р_к - давление в рабочей полости цилиндра в конце заключительного периода.

Время падения давления в выхлопной полости определяется по формуле:

где

k - показатель адиабаты (для воздуха k = 1,4);

еа = 0,5 - 1,0 - относительное давление (принимаем е = 0,75);

р_пк - противодавление в зоне выхлопа в конце заключительного периода

р_а / р_пк = 0,95 = е_вк

Вычисляем по приведенным формулам t_зак и t_в._зак:

t_зак=3,62•10^-5•162+1550/0,220•0,5•(0,95-0,24/0,4)=0,19 с

tв_зак=2,53•10^-4•162/(0,336•0,75^{(1,4-1)/2*1.4}) • (0,95-0,1/0,17)=0,046 с

Так как t _зак. ? tв_зак., то из них принимаем большее значение, т.е.t_зак. = 0,19 с.

Определяем продолжительность рабочего цикла пневмоцилиндра:

t_рц=t_ср+t _закл=2+0,19 =2,19 с

Проверочный расчет усилия, развиваемого пневмоцилиндром

Диаметр поршня D = 50 мм; диаметр штока d_ш = 15 мм. Уплотнение - резиновые манжеты: ширина манжеты уплотнения поршня В = 8 мм; ширина манжеты уплотнения штока b = 5 мм; рабочее давление в пневмомагистрали р_м = 0,4 МПа.

Рабочее усилие, развиваемое пневмоцилиндром, определяется по формуле:

,

где Q_п - сила, создаваемая давлением сжатого воздуха на поршень.

Q_п=(р•D²/4)•p_m=(3,14•50²/4)•0,4=785 Н

Q_прд - сила противодействия движению поршня

Q_прд=(р•(D²-d_ш²)/4)•p_п=(3,14•(50²-15²)/4•0,17=303,6 Н

T_пор - сила, создаваемая трением поршня о стенки цилиндра:

Т_пор=м_о•р•D•B•p_m=0,1•3,14•50•8•0,4=50,2 Н

где м_о = 0,09 - 0,15 - коэффициент трения в уплотнениях (принимаем м_о = 0,1);

Т_шт - сила, создаваемая трением штока о уплотнения в крышке цилиндра.

Т_шт=м_о•р•d•b•p_п=0,1•3,14•15•5•0,17=4 Н

Рабочее усилие пневмоцилиндра составляет:

P=785-303,6-50,2-4=427,2 Н

Определяем силу, противодействующую движению поршня:

Р_пр=2•m•S / t_дв² +G+P_m=2•4,5•0,79/1,97²+44,1+380=425,9 Н

Так, как Р = 427,2 Н > Р_пр = 425,9 Н, то пневмоцилиндр рассчитан правильно и условиям задачи удовлетворяет.

Кинематический расчет приводов шнеков

Исходные данные:

Скорость вращения электродвигателя, об/мин. 1460

Производительность, кг/ч 3020

Из формулы производительности:

Q = 0.047·(DІ-dІ)·(l-c)·г·k·n, кг/ч

Выражаем скорость вращения шнека

n = Q /(0.047·(DІ-dІ)·(l-c)·г·k·n), об/мин,

где

D - Диаметр винтового диска, см

d - диметр стержня шнека, см

l - шаг витков шнека

с - толщина витков винтового шнека, см

г - объемный вес фасуемой продукции, г =0,8 г/см

k - коэффициент заполнение межвиткового пространства шнека= 0.7

Определяем передаточное отношение между электродвигателем и

скоростью вращения шнека:

i= n_эд./ n ₌ 1460/ 48 = 30

4. Технические условия на изготовление и эксплуатацию

Настоящая программа и методика испытаний составлена для проведения предварительных и приемо-сдаточных испытаний опытного образца автомата М6-ОРГ-3 (в дальнейшем - машина). Машина, предъявляемая к испытаниям, должна быть подвергнута техническому прогону по программе, утвержденной главным инженером предприятия-изготовителя. Основными документами при испытаниях являются технические условия и полный комплект конструкторской документации. Объем и последовательность испытаний приведены в таблице.

Объем и последовательность испытаний

Наименование испытаний и проверок	Технические требования и технические условия	Методы испытаний
1. Проверка машины в исходном состоянии 1.1. Проверка на соответствие требованиям комплекта конструкторской документации 1.2. Проверка габаритных размеров. 1.3. Проверка массы. 1.4. Проверка устойчивости к механическим воздействиям 1.5. Проверка степени защиты шкафа управления, пульта управления и привода 1.6. Проверка комплектности, маркировки и упаковки 1.7. Проверка наличия ограждений 2. Проверка на холостом ходу 2.1. Проверка работы линии во всех режимах, обеспечивающих системой управления 2.2. Проверка непрерывности цепи защиты 2.3. Проверка сопротивления изоляции силовых электрических цепей 2.4. Проверка электрической прочности изоляции 2.5. Проверка наличия световой сигнализации 2.6. Проверка защиты от самопроизвольного включения 3. Испытания под нагрузкой 3.1. Проверка работоспособности 3.2. Проверка производительности 3.3. Проверка потребляемой мощности 3.4. Проверка шумовых характеристик 3.6. Проверка работы машины при изменении напряжения питающей электросети и давление в пневмосети	1. Машина должна соответствовать требованиям ГОСТ26582-85, ГОСТ28693-90, ГОСТ122049-80, настоящих ТУ и комплекта конструкторской документации. 2. Поверхности машины, защитных устройств, органов управления и приспособлений не должны иметь острых кромок, способных травмировать. Габаритные размеры, мм, не более: Длина: 2200 Ширина: 1350 Высота: 1800 Масса, кг, не более 680 Машина, упаковываемая в транспортную тару в соответствии с требованиями настоящих ТУ, должна сохранять свои параметры и характеристики после механических воздействий во время транспортирования. Электрооборудование и элементы электроавтоматики по конструктивному исполнению должны иметь степень защиты УРИЗ и в соответствии с требованиями ГОСТ 14254-80 Комплект поставки машины должен соответствовать конструкторской документации. Покупные изделия, входящие в состав машины, должны поставляться с эксплуатационными документами согласно их комплекта поставки на машине должна быть прикреплена табличка по ГОСТ 12969-67. Маркировочные надписи должны быть выполнены любым способом, обеспечивающим сохранность маркировки после транспортирования, хранения и в течении гарантийного срока эксплуатации. Машина должна быть подвергнута консервации. Консервации подлежат все металлические неокрашенные наружные поверхности с металлическими и неметаллическими органическими покрытиями. Подготовка к консервации. Консервация должна производиться в соответствии с ГОСТ 9.014-78 и РДТ 25-112-88. Токоведущие части машины должны быть надежно ограждены от случайных прикосновений кожухами и ограждениями. На кожухах и ограждениях должен быть нанесен знак электрического напряжения по ГОСТ 12.4.026-76. Машина должна иметь ограждения движущихся частей. Машина должна работать в режимах «автомат» и «наладка» Металлические части машины которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением, должны иметь болт заземления, согласно ГОСТ 12.2.007.0-75 Значение сопротивления между болтом заземления и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью машины, напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. Изоляция электрооборудования должна выдерживать без пробоя и поверхностного перекрытия напряжение 1500 В в течение 1 мин от установки мощностью 500 Вт. Машина должна иметь световую сигнализацию о подаче на нее напряжения. Конструкция машины должна обеспечивать защиту от самопроизвольного включения при возобновлении временно исчезнувшего напряжения независимо от положения органов управления. Внутренние размеры ящика, мм, 880х258х228 Производительность не менее 151 упаковочных единиц/час Потребляемая мощность не более 4 кВт Уровни звуковой мощности в октавных полосах частот не должны превышать определенных значений. Уровень звука на рабочем месте не должен превышать 80 дБА. Машина должна сохранять свои параметры при изменении напряжения питающей электросети	Проверку соответствия машины требованиям комплекта конструкторской документации проводить в процессе изготовления и приемки путем внешнего осмотра, сверки с конструкторской документацией, проверки выполнения требований нормативных документов. Проверку габаритов проводить прямым однократным измерением рулеткой расстояний между крайними точками машины по длине, ширине, высоте. Проверку массы машины проводить взвешиванием на весах обычного класса точности. Проводить непосредственно транспортированием машины в упаковке автомобильным транспортом по дороге с неусовершенствованным покрытием со скоростью 40 км/ч на расстояние 200 км с последующей проверкой работоспособности. Проводить по методике, приведенной в ГОСТ 14254-80 См. п. 1.5. См. п. 1.5. Проводить наблюдения за выполнением исполнительными механизмами задаваемых команд соответствием выполняемым движением расположению органов управления на пульте и срабатыванием световой сигнализации. Непрерывность цепи защиты проверять внешним осмотром на соответствие требованиям чертежей и измерением с помощью мегаомметра. Проводить с помощью мегаометра с выходным напряжением 1000 В. Проводить при помощи пробойной установки согласно инструкции на эту установку. Изоляцию считать выдержавшей испытание, если не обнаружены пробои изоляции, скользящие разряды, резкие толчки испытательного напряжения и тока и сопротивление изоляции не уменьшилось. См. п. 2.1. Проводить кратковременным отключением питающей электросети при включенной машине и последующим ее включением. Машина не должна включаться без повторного нажатия на кнопку ПУСК на пульте управления. Проводить наблюдения за упаковкой продукта и контролем качества упаковок. Проводить трехкратным подсчетом рабочих циклов машины в минуту с использованием секундомера в начале и конце часа работы машины. Проводить с помощью измерительного комплекта в автоматическом режиме. Проводить в автоматическом режиме работы под нагрузкой с помощью комплекса виброметрического по ГОСТ 12.1.027-80. Проводить наблюдения за работой машины в разных режимах. Напряжения устанавливают автотрансформатором и контролируют вольтметром. Качество работы оценивают по готовым упаковочным единицам.

5. Мероприятия по технике безопасности

1. Монтаж машины должен быть произведен в соответствии с требованиями ПУЭ.

2. Машина должна быть заземлена, для этого предусмотрен зажим для защитного заземления, у которого приклеена табличка со знаком «Заземление». Заземляющий провод должен быть хорошо очищен и подсоединен между двумя шайбами.

3. К работе на машине М6-ОРГ-3 допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности и промсанитарии и сдавшие техминимум.

ВОСПРЕЩАЕТСЯ:

Включать машину в работу, не убедившись в ее исправности.

Выравнивать масло в бункере при работе машины.

Ставить руки в окно буфера бункера.

Оставлять в бункере и на машине инструмент, принадлежности и посторонние предметы.

Производить чистку, смазку, ремонт машины во время ее работы.

Работать на машине в незаправленной одежде.

4. Перед подключением машины к электросети обязательно:

- проверить, без заедания ли продвигается каретка;

- проверить, натянуты ли приводные ремни и затянуты ли гайки натяжного болта;

- проверить, правильно ли вставлены шнеки и их вращение.

5. Рабочие органы машины, соприкасающиеся с продуктом, в нерабочее время должны быть чистыми и не должны содержать остатков масла.

6. Наружная поверхность машины должна быть чистой без пятен и грязи.

7. Рабочее место должно содержаться в чистоте и должно быть свободным от посторонних предметов.

8. Электродвигатель и пусковая аппаратура должны быть закреплены. Провода должны иметь хорошую изоляцию, за состоянием которой необходимо следить.

Выводы и заключение

Данный курсовой проект был выполнен на основе чертежей и сведений полученных на ОАО «Молочные продукты».

Создание автоматического оборудования связано с большим объемом проектировочных расчетов узлов и механизмов. В проекте были произведены следующие расчеты:

1. Проектировочный расчет пневмоцилиндра;

2. Кинематический расчет приводов шнеков.

Расчет показал, что для их осуществления необходимо пользоваться не только литературой по ряду дисциплин, но также должна присутствовать и «инженерная мысль».

Знание работы и устройства машины позволят совершенствовать ее на предприятии в зависимости от изменяющихся условий производства и научно - технического прогресса.

При выполнении курсового проекта овладели навыками составления технической и конструкторской документации. В данном проекте также были разработаны вопросы охраны труда и окружающей среды, что немаловажно при упаковке пищевой продукции

Литература

1. Практическое пособие по проектировочному расчету электронагревателей для полимерных материалов. Разработал Шипинский В.Г. - Гомель: ГПИ, 1998 - 52 с.

2. Оборудование для производства тары и упаковки. В 2 ч. Ч. 2: практ. Пособие к лаб. Работам по одноим. Дисциплине для студентов специальности 1-36 20 02 «Упаковочное производство» днев. Формы обучения / авт. - сост. В.Г. Шипинский. - Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2006.-25 с.

3. Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчётам механизмов подъёмно-транспортных машин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Выш. шк., 1983. - 350 с.

Размещено на Allbest.ru