Проект предприятия по производству жестяной тары

Определяем потребную мощность электродвигателя

P'эд =,

где Р - мощность на выходном валу; - общий КПД привода.

= цп3подш2зпм,

Принемаем цп = 0,95, зп = 0,98

= 0,950,9930,9820,99 = 0,88

P'эд = = 11,4 кВт

Определяем ориентировочную частоту вращения вала электродвигателя

nэд = nвыхuобщ,

где nвых - частота вращения на выходном валу; uобщ - общее передаточное число привода.

uобщ = uцп uред,

где uцп = (1,5...4,0) - передаточное число цепной передачи; uред = (8...40) - передаточное число редуктора.

uобщ = (1,5...4,0) (8...40) = (12 - 160)

nэд = 6 (12...160) = 72...960

nа = nс (1 - S),

где nс = 750 - синхронная частота вращения; S = 25% - скольжение.

nа = 750 (1 - 0,025) = 731 мин-1

По расчетной мощности электродвигателя и диапазона значений частоты вращения вала выбираем электродвигатель мощностью 11 кВт, и сводим технические данные в сравнительную таблицу

Таблица 4.1

Определяем кинематические и силовые параметры на каждом из валов привода:

Вал А (вал электродвигателя)

мощность Ра = Р'эд = 11,4 кВт, число оборотов nа = nэд = 730 мин-1

крутящий момент Та = 9550 = 9550 = 149,1 Нм

Вал В (вал редуктора):

Рв = Рам = 11,40,99 = 11,3 кВт

nв = nа = 730 мин-1

Тв = Та = 149,1 Нм

Вал С (тихоходный вал редуктора):

Рс = Рв3подш2зп = 11,30,9930,982 = 10,5 кВт

nс= nв / uред = = 23,2 мин-1

uред = 31,5

Тс = 9550 (Рс / nс) = 9550 = 4322,2 Нм

Уточним uцп:

uобщ = nа эд / nвых = = 121,7, uцп = uобщ / uред = = 3,9

Вал D (выходной вал):

Рд = Рсцп = 10,50,95 = 10,0 кВт

nд = nc / uцп = = 6,0 мин-1

Тд = 9550 (Рд / nд) = 9550 = 15916,7 Нм

Данные кинематического расчета сводим в табл.2

Таблица 4.2

Редуктор выбирается последующим параметрам: Передаточное отношение точно соответствует кинематическому расчету; Расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора Тс, с учетом режима работы, не должен превышать допустимый крутящий момент на валу стандартного редуктора

Тр = (ТномКреж) [Т]

Для тяжелого режима работы Креж = 2,0...3,0

Тр = 40322,2 (2,0...3,0) = 8644,4...12966,6 Нм

Величина консольной нагрузки на тихоходном и быстроходном валах редуктора не должна превышать допустимых значений. По номинальному передаточному числу частоты вращения быстроходного вала, а также используя Тном, подбираем редуктор: Ц2У - 355Н

[Т] = 1300 Нм

Радиальные консольные нагрузки на концах валов:

FB = 5000 Н; FT = 28000 Н.

4.3 Расчет мощности электропривода отбортовочной машины

Где r-количество корпусов, обрабатываемых одновременно

-к. п. д. передачи от электродвигателя к отбортовочным патронам

N=22*2/ (1000*0,27*0,2) =0,82 кВт

Таким образом требуемая мощность эленктродвигателя отбортовочного автомата равна 0,82 кВт.

4.4 Расчет мощности нагрева паяльного устройства

Отбортовочная машина предназначена для двухстороннего отгиба фланца у корпусов жестяных банок при помощи бокового воздействия прижимных роликов на кромки корпуса, опирающегося с двух сторон на отбортовочные патроны.

Машина предназначена для двусторонней отбортовки фланцев у корпусов цилиндрических консервных банок при помощи специальных инструментов - отбортовочных патронов.

Станина машины чугунная. На валу укреплены два барабана с шестью цилиндрическими гнездами каждый, в которые вставлены ползуны. На одном конце каждого ползуна укреплены патроны, а на другом - ролики, движущиеся в пазах неподвижных кулачков. Поступающие по желобу корпуса попадают в вырезы звездочек. При вращении вала корпус банки, находящийся в вырезе звездочки, с двух сторон сжимается патронами, которые входят в корпус и отгибают фланцы в соответствии с профилем патронов. После поворота барабанов на некоторый угол патроны расходятся под действием кулачков, обработанный корпус попадает в наклонный желоб и скатывается вниз.

Рабочий вал и барабаны с патронами приводятся в движение от электродвигателя через клиноременную передачу и цилиндрические зубчатые колеса. Электродвигатель укреплен на шарнирной плите, которая позволяет регулировать натяжение клиноременной передачи. Маховик служит для прокручивания машины вручную.

Настройка машины на изготовление корпусов другого диаметра производится в такой последовательности: заменяют звездочки, ставят патроны соответствующего размера. При настройке машины на другую высоту корпуса без изменения его диаметра регулируют сечение желобов на соответствующие размеры корпуса и регулируют положение правого барабана на валу по отношению к левому барабану. Регулировка осуществляется вращением установочной муфты посредством гайки.

Техническая характеристика

Закаточная машина.

Закаточная машина предназначена для укупорки наполненных консервных банок фигурной или круглой формы посредством обкатки фланцев банки и крышки закаточными роликами 1-й и 2-й операций. Закатывание производится вращающейся закаточной головкой, банка неподвижна.

Машина имеет привод, закаточную головку, механизм для подачи банок под закаточную головку и нижний патрон с механизмом подъема. Станина машины литая, чугунная и состоит из коробчатого основания и Г-образной стойки.

Индивидуальный электродвигатель установлен на стойке и прикреплен к поворотной плите, что позволяет регулировать натяжение клиноременной передачи. Электродвигатель через клиноременную передачу приводит во вращение фрикционную муфту, а через нее приводной вал, на котором установлены на шпонках три конические шестерни. Коническая шестерня через такую же шестерню вращает вертикальный вал, который через червячный редуктор передает вращение кулачковому валу с закрепленными на нем дисковыми кулачками. Один из них с помощью рычага поднимает и опускает нижний патрон, а другой приводит в движение выталкиватель банки. На кулачковом валу имеется также коническая шестерня, приводящая в движение коническую и цилиндрическую шестерни, объединенные в блок. Закаточная головка приводится во вращение от конических шестерен приводного вала, вращающих конические шестерни; шестерня несет на себе кулачки; вместе с шестерней вращается планшайба с закаточными роликами. Вращение осуществляется вокруг неподвижного патрона и жестко соединенного с ним копира. Последний через рычажные механизмы заставляет закаточные ролики следовать по фигурному периметру банки. Копир и верхний патрон могут быть заменены в зависимости от размеров и формы банки.

В процессе работы закаточной машины кулачки и закаточные ролики вращаются вокруг оси закаточной головки, причем ролики делают 251 об/мин, кулачки--240 об/мин. В результате, относительного движения кулачки управляют радиальным перемещением закаточных роликов, т.е. подводят их к фланцу крышки и отводят от него. При этом копир обеспечивает движение закаточных роликов по контуру банки, так как закаточные ролики с помощью рычажного механизма связаны не только с кулачками, но и с копиром.

Работа машины осуществляется следующим образом. Банку вручную устанавливают вместе с крышкой в очередной вырез периодически вращающейся звезды, которая подводит ее к нижнему патрону. После установки банки на нижнем патроне выталкиватель с помощью кулачка опускается и прижимает крышку к банке. Затем кулачок поднимает нижний патрон вместе с банкой и прижимает ее к верхнему патрону. Вместе с банкой поднимается выталкиватель, продолжая прижимать к ней крышку, чему способствует пружина выталкивателя.

После прижатия банки с крышкой к верхнему патрону начинают сближаться ролики первой операции. По окончании первой операции закатывания ролики первой операции расходятся и ролики второй операции заканчивают формование закаточного шва. Когда ролики второй операции разойдутся и освободят банку, выбрасыватель снимает ее с верхнего патрона, банка опустится вместе с нижним патроном на стол и возвратится в вырез звезды. Поворотом звезды банка выносится за пределы направляющих для передачи на последующую обработку.

Техническая характеристика

Фигурные ножницы.

Фигурные ножницы представляют собой кривошипный пресс, предназначенный для раскраивания листовой жести на фигурные полосы.

Машина используется для раскроя листов жести на двухрядные фигурные полосы, из которых на автоматических прессах штампуют донышки и крышки. Машина выполняет две основные технологические операции: обрезает кромки листа при помощи двух пар дисковых ножей; разрезает обрезанный лист на фигурные полосы с помощью одностороннего режущего инструмента (штампа), работающего подобно ножницам.

К основным элементам машины относятся: станина, механизм подъема жести, механизм подачи жести, цепной транспортер, привод, режущий элемент - фигурный гильотинный нож.

Рабочий процесс осуществляется в такой последовательности. Включенный электродвигатель вращает маховик вхолостую. При перемещении рукоятки включают коленчатый вал, от которого приводятся в движение все остальные валы и механизмы машины. Очередной лист жести вручную кладут на приемный стол, фиксируя боковую сторону по направляющей. Подающая планка при движении вперед захватывает лист жести и подает его к дисковым ножам, которые обрезают узкие полоски с двух сторон листа и выносят обрезанный лист на основной стол машины.

Реечный транспортер подающими пальцами упирается в задний край листа и толкает его вперед, после этого транспортер возвращается в исходное положение, причем передние пальцы проходят под листом. После остановки листа верхние ролики опускаются и прижимают лист к принудительно вращающимся нижним роликам, которыми лист подается назад до упора в фиксаторы. В этот момент ползун опускается и режущий инструмент обрезает переднюю кромку листа. Затем реечный транспортер второй парой пальцев снова подает лист жести вперед, при этом ролики вторично фиксируют линию реза, и режущий инструмент отрезает от листа двухрядную фигурную полосу, которая падает в магазин.

Расстояние от упоров-фиксаторов до режущей кромки инструмента подобрано так, что все полосы получаются равной ширины. Верхний режущий инструмент (пуансон) имеет крышеобразную форму с впадиной по центру, благодаря этому лист разрезается постепенно и одновременно с двух сторон. Это уменьшает усилие резания и предотвращает возможность сдвига листа в сторону. Обычно угол наклона а менее 1°.

При регулировке хода ползуна следует исходить из того, чтобы центр верхнего ножа в крайнем нижнем положении перекрывал нижнее лезвие рабочего инструмента на 2-3 мм. Фигурные ножницы должны выдавать полосы одинаковой длины, по ширине допускаются колебания в пределах не более 0,2 мм, при этом полосы должны быть гладко срезаны без загибов и заусенцев. Зазор между режущими кромками верхнего и нижнего ножей должен составлять примерно 10% толщины обрабатываемой жести.

Техническая характеристика фигурных ножниц

Автоматический пресс.

Машина предназначена для изготовления крышек жестянобаночном производстве. Представляет собой однокривошипный пресс простого действия с открытой двухсторонней наклонной станиной.

В отличие от других прессов в прессе Nagema используются пластинчатые муфта включения и тормоз, которые приводятся в действие сжатым воздухом и управляются кнопками с помощью электромагнита. Сжатым воздухом приводятся в движение также механизмы, перемещающие внутри пресса полосы жести, кроме механизма для продольной подачи полос, имеющего механический привод. Все движущиеся детали пресса, в том числе шкив-маховик, ползун со штампами, механизмы для подачи жести и другие, закрыты кожухами.

Пресс имеет наклонную станину, скрепленную двумя штангами. Электродвигатель с помощью клиноременной передачи вращает маховик. В маховик встроена пластинчатая муфта, соединяющая шкив с коленчатым валом. Передвижной щиток со смотровым окном прикрывает ползун со штампами. За кожухом помещены шестерни и кулацки системы воздухо-распределения. На выносном кронштейне со столом смонтированы механизмы для подачи жести и магазин. Механизм вальцов для выброса отходов жести после штампования приводится во вращение индивидуальным электродвигателем. Сближение выбрасывающих валков осуществляется пневматически.

Сзади станины расположен поршневой вакуум-насос для создания вакуума в присосах. Централизованная смазка производится насосом. Пусковое электрооборудование и сигнализационная лампа помещены в кожухе, а кнопки включения - на пульте.

Для пуска пресса в работу включают электромагнит, открывающий клапан, через этот клапан и ниппель сжатый воздух поступает в цилиндр муфты. Тогда поршень перемещается влево, пластины тормоза освобождаются, а пластины муфты сжимаются, соединяя маховик с коленчатым валом.

Пресс начинает работать. При выключении электромагнита в цилиндре устанавливается атмосферное давление, под действием пружин поршень совершает движение вправо, выключая муфту и включая тормоз. Пресс останавливается.

Техническая характеристика:

Пастонакладочная машина.

Пастонакладочная машина линейного типа "Нагема" предназначена для заливки жидкой пасты на предварительно подвитой фланец дна или крышки диаметром 43-113 мм.

Машина состоит из станины, привода, компрессора, воздушного баллона, бака для пасты, магазина для подачи крышек, пастонакладочного механизма, стопкособирателя. промежуточной станции и муфты включения

Фрикционная муфта предназначена для включения и выключения машины. От вала приводного шкива через пару цилиндрических шестерен и вращение передается валу, от которого через шестерни приводится в движение поршневой компрессор, нагнетающий воздух по шлангу в ресивер. Через шестерни приводится в движение вал шкив. На валу приводного шкива установлен штурвал, с помощью которого прокручивают машину вручную в процессе ее регулирования и настройки.

Пазовый кулачок обеспечивает подъем и опускание патрона, который дополнительно вращается от цилиндрических шестерен через пару конических шестерен.

Каретка, подающая крышки из магазина к патрону, промежуточной станции и в стопкособиратель, совершает возвратно-поступательное движение с помощью двуплечего рычага. Одно плечо этого рычага через тягу связано с кареткой, а второе плечо соединено с кривошипным пальцем пазового кулачка. Кулачок предназначен для перекрытия сопла в камере с помощью запорной иглы, при котором прекращается подача пасты из камеры. Поднимается игла пружиной.

Дно или крышка банки на патроне фиксируется щупом, который одновременно является блокирующим устройством, допускающим подачу пасты из камеры только при наличии крышки на патроне.

При подготовке машины к работе бак наполняют пастой, а в ресивере с помощью компрессора создают необходимое давление воздуха. Магазин наполняют крышками и включают машину. Каретка своим первым упором отделяет по одной крышке из магазина и, двигаясь возвратно-поступательно, подает каждую крышку на патрон в момент его опускания.

После пастирования крышка вторым упором каретки снимается с патрона и подается на промежуточную станцию и далее, третьим упором, - в стопкособиратель. Стопки пастированных крышек периодически вынимают вручную из стопкособирателя и направляют в сушильную печь.

Для нормальной работы пастонакладочной машины избыточное давление воздуха в ресивере необходимо поддерживать в пределах 0,3-0,35 МПа (3-3,5 кгс/см2). Оптимальное избыточное давление пасты в баке 36 должно быть 0,03-0,04 МПа (0,3-0,4 кгс/см2).

Техническая характеристика

Сушильные установки.

Машина предназначена для высушивания уплотнительной пасты, нанесенной на крышки.

Основными элементами машины являются: станина, привод, рабочие элементы - шнековые валы, нагревательный элемент.

На каркасе смонтирована сушильная камера прямоугольного сечения с двойными стенками. На камере установлен калорифер с электрическими нагревательными элементами и вентилятор, присоединенный к калориферу. Рядом с сушильной камерой расположена охлаждающая камера, в верхней части которой расположен осевой вентилятор.

Через обе камеры пропущен пластинчатый транспортер, приводимый в движение от электродвигателя через редуктор. Полотно транспортера натягивается механизмом, расположенным с загрузочной стороны сушилки. Камеры торцов перекрываются двухстворчатыми дверцами, открывающимися в сторону движения полотна.

В сушильную камеру воздух нагнетается по каналам, образованным двойными стенками, и через отверстия во внутренних стенках. Температура воздуха регулируется терморегулятором, замеряется температура термометром, установленным на боковой стенке. Сушилку предварительно прогревают, затем на движущееся полотно устанавливают концы, уложенные в стопки, высотой немного меньше высоты канала камеры. Перемещаясь, стопки нажимают на дверцы, открывают их и поступают в камеру. Под действием горячего воздуха крышки постепенно нагреваются, жидкая фаза пасты испаряется и уносится циркулирующим воздухом.

В процессе работы часть воздуха, насыщенного парами, прорывается через дверцы наружу, определенное количество свежего воздуха систематически засасывается в систему и включается в рециркулирующий воздушный поток. К сушильной камере подводится вытяжная вентиляция.

Техническая характеристика Nagema

Сдвоенные дисковые ножницы.

Предназначены для раскроя листовой жести на бланки для корпусов.

Основные элементы машины: механизм подъема жести, механизм подачи жести, станина, привод, цепной транспортер, рабочим инструментом являются дисковые ножи.

Особенностями сдвоенных дисковых ножниц "Нагема" является наличие периодически движущегося толкателя на обрезном столе и отсутствие его на нарезном столе, где подача полос жести производится цепями с пальцами, а также отсутствие центрирующих механизмов и кинематической связи с автоматическим подавателем жести, вследствие чего листы жести на ножницы "Нагема" подают только вручную.

Эти ножницы имеют два приводных электродвигателя. Один из них через зубчатую передачу приводит в движение валы дисковых ножей обрезных ножниц и выбрасывающие валики, а второй приводит в движение валы нарезных дисковых ножниц, выбрасывающие валики а также транспортирующие устройства обрезных и нарезных ножниц.

Машина работает следующим образом. Лист жести вручную или автоматическим подавателем укладывается на плоскость обрезного стола. Здесь он захватывается пальцами цепи и подается к дисковым ножам, при этом центрирующий механизм ориентирует лист жести по боковым сторонам перед разрезанием. Дисковые ножи обрезают боковые кромки листа и разрезают лист на две полосы, ширина которых равна длине корпусного бланка 1К. Полосы поступают на нарезной стол. Затем пальцы подающего транспортера нарезного стола захватывают каждую полосу отдельно и подают ее к нарезным дисковым ножам. Перед нарезными ножами пальцы каретки догоняют лист и проталкивают его вперед, к ножам, последние обрезают боковые кромки полос и разрезают их по ширине корпусных бланков. Нарезанные бланки поступают в секции приемного магазина.

Техническая характеристика

Корпусообразующие автоматы.

Корпусообразующий автомат "Нагема" предназначен для изготовления корпусов цилиндрических банок диаметром 50-115 мм и высотой 50-125 мм. Этот автомат состоит из магазина для бланков, механизма присосов, реечного транспортера, механизма для просечки и отсечки углов бланка, механизма для загиба кромок, узла для предварительной смазки краев бланка флоксом, формующего патрона, обжимного механизма (механизма крыльев), молота, устройства для дополнительной смазки флоксом шва корпуса банки, паяльного рога, паяльного вала, цепного транспортера, щетки для снятия излишков припоя, воздуходувки и выносного транспортера.

Машина автоматически выполняет следующие технологические операции: выдает по одному бланку из магазина, отсекает два угла с правой стороны бланка и просекает прорези с левой стороны, отгибает края бланка в противоположные стороны, смазывает флоксом отогнутые кромки бланка, формует цилиндрический корпус и продольный шов, вторично смазывает шов флоксом, наносит расплавленный припой на шов корпуса, снимает излишек припоя с продольного шва и охлаждает шов воздухом, подаваемым вентилятором.

Чтобы обеспечить безопасность эксплуатации автомата и уменьшить количество брака, на четырех рабочих станциях устанавливают электрические выключатели, которые автоматически выключают машину, если:

а) присосы забрали из магазина больше одного бланка. При этом рычаг замыкает электроконтакты и машина выключается;

б) при подаче бланков к механизмам отсечки углов, отгиба краев и формующему патрону они сомнутся. При подъеме смятым бланком прижимных направляющих рычаг замкнет электрическую цепь и машина будет выключена;

в) бланк выходит из патрона несформованным в цилиндр; края бланка при этом упрутся в контактный рычаг и машина выключится;

г) при неполадках в цепном конвейере втулка валика выбрасывателя корпусов с рога на выносной транспортер поднимается и машина выключается.

После включения автомата в работу присосы, поднимаясь, захватывают нижний бланк и, опускаясь, выбрасывают его из магазина. При этом бланк дугообразно прогибается. В нижнем положении вакуум в присосах нарушается. В этот момент задние пальцы реечного транспортера подхватывают бланк и подают его к механизму отсечки углов и просечки прорезей, бланк при этом точно фиксируется.

Пуансоны, опускаясь, отсекают два угла на одной стороне бланка и просекают прорези на второй стороне. Затем они поднимаются, а реечный транспортер переносит бланк к механизму отгиба кромок. Бланк с загнутыми краями смазывается флоксом и подается. реечным транспортером на формующий патрон, который после точной установки бланка немного поднимается и прижимает его к опорной планке. Затем формующие крылья опускаются, огибают бланк вокруг патрона и застегивают его отогнутые края (крючки). При помощи расширителя боковые щеки патрона раздвигаются и молот ударяет по шву, в результате чего формуется продольный шов.

Средним реечным транспортером склепанный корпус переносится на конец рога. Ролики смазывают продольный шов флоксом, корпус подхватывается цепным транспортером и протаскивается над паяльным валом. Вал, вращаясь наносит на продольный шов корпуса тонкий слой расплавленного припоя; излишек припоя снимается вращающимся матерчатым диском и сбрасывается в специальный ящик. После этого корпус перемещается цепным транспортером над воздухопроводом, где шов охлаждается.

Корпус снимается с рога выбрасывателем, установленным на валике звездочки цепного транспортера, и подается на выносной транспортер, направляющий его в приемную часть фрикционного подъемника.

Техническая характеристика

Паяльный автомат.

Паяльный автомат последовательно выполняет следующие технологические операции: смазку продольного шва паяльной жидкостью, прогрев и пайку шва, очистку шва от налипшего припоя и охлаждение шва.

Паяльный вал установлен в подшипниках, укрепленных на чугунной ванне, и приводится во вращение звездочкой, которая цепной передачей через коробку скоростей связана с распределительным валом. Паяльная ванна снабжена камерой, в которой расплавляют твердый припой. Ванна обогревается электронагревательными элементами, установленными в ее днище. Припой загружают в ванну до уровня оси паяльного вала, температура припоя регулируется автоматическим терморегулятором.

Продолжительность нагрева припоя в ванне 120-140 мин. Температура расплавленного припоя не должна превышать 320° С для банок из белой жести нелакированных и 300° С для лакированных. Регулируют паяльный вал совместно с ванной по отношению к рогу ручными маховичками.

Для нормальной пайки корпусов большое значение имеет частота вращения паяльного вала. Оптимальная частота вращения на один корпус за время его прохода по валу составляет 4-8 об.

Вследствие капиллярных свойств продольного шва при пайке в него втягивается жидкий припой, облуживающий крючки шва со всех сторон. Для очистки пропаянного шва снаружи и снятия с него излишков припоя имеется матерчатый диск, который приводится во вращение от распределительного вала.

После снятия излишков припоя корпус транспортируется вдоль щели, через которую от вентилятора поступает охлаждающий воздух. Длина щелевого воздухопровода около 3 м, что обеспечивает достаточное охлаждение корпусов.

Техническая характеристика

Автомат для контроля герметичности банки.