Пристрої обємного дозування та формування пакета із плівкових матеріалів ємністю до 0.5кг пакувального автомату

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра МАМ 
 
 
 
 
 
 
 

Пояснювальна  записка

ДД-20.00.00.00.СК

Пристрої  обємного дозування та формування пакета із плівкових матеріалів ємністю до 0.5кг пакувального автомату. 
 
 

Виконав

Ст. групи  МТП-41

Костючик О.О.

Перевірив 
 
 
 
 
 

Львів -2011

Зміст 

Анотація…………………………………………………………………….

Вступ………………………………………………………………………..…

1.Загальні відомості про сипкий матеріал…………………………………

2.Розрахункова  частина ……………………………………………………...

2.1.Розрахунок об’єму мірника………………………………………………..

2.2.Вибір двигуна………………………………………………….…….…..

2.3.Розрахунок валів…………………………………………………………...

2.4.Розрахунок підшипників ………………………………………………….…

2.5.Розрахунок шпонкового з’єднання……………………………………..

2.6.Розрахунок конічної шестерні……………………………………………….

2.7.Розрахунок зварної колодки………………………………………….....…

2.8.Розрахунок пневмоциліндра (зварної колодки)…………………….…

3.Опис автомата ………………………………………………………..……....

4.Висновок  ……………………………………………………………………….

5.Економічна  частина………………………………………………………….

6.Охорона  праці…………………………………………………………………

Список  використаної літератури………………………………..…………...

Додатоки ………………………………………………………………………....... 
 
 
 
 

Анотація

  Метою дипломної роботи є розробка автомата об’ємного дозування та формування пакета із плівкових матеріалів ємністю до 0.5кг.. В даній роботі наводиться приклад розрахунку об’єму мірника, вказується тип та потужність електродвигуна, розраховуються вали та підшипник, а також проводиться обрахунок зварних колодок і зусилля пневмоциліндра. Вказується продуктивність дозатора описується його конструкція та принцип роботи .

 

Вступ

    Пакувальна  індустрія будь-якої держави не тільки відображає стан її економіки, розвиток промисловості. Ці фактори багато в чому визначають тенденцію в розвитку виробництва пакувальних матеріалів та обладнання.

      Однією із найважливіших функцій,  що виконує упаковка, є збереження в кількісному і якісному вигляді пакованої продукції під час її транспортування, складування та реалізації. А тому процеси пакування є найвідповідальнішими стадіями виробничого процесу під час підготовки продукції до реалізації.                    

    Одним з магістральних напрямків розвитку упаковки є заміна матеріало  та енергоємних упаковок на більш безпечну м’яку упаковку.  М’яка упаковка більш економічна, ресурсозаощадлива і менше впливає на навколишнє середовище.

    Для виготовлення м’якої упаковки  використовують гнучкі пакувальні  матеріали, виготовлені з паперу, алюмінієвої фольги, полімерів та  їхньої комбінації.

    В економічно розвинених країнах у  м’яку упаковку пакують понад 50 % усіх споживчих товарів. На даний час нараховується три види дозування сипких матеріалів: об’ємний, ваговий, комбінований.

    Об’ємний – формування величини дози за допомогою об’єму мірника. В якості мірника  в об’ємних дозаторах використовують пустотілі циліндри. При крупносерійному і масовому виробництві використовують жорсткі нерегульовані мірники, при необхідності частого переналагодження на інші типи матеріалу та необхідності регулювання величини дози використовують регульовані телескопічні мірники, в яких є можливість змінити висоту мірного циліндра. 
даний спосіб дозування є досить продуктивним, однак не завжди досить високої точності.

   Ваговий спосіб формування дози за допомогою  завантажувального пристрою. Сучасні зважувальні пристрої базуються на електронних вагах які більш швидкодіючі і точніші від механічних. Цим способом дозують матеріали з нестабільною насипною щільністю, а також ті що не допускаються механічному руйнуванню (макарони, чіпси, насіння тощо)Комбінованим – Ваго - обє’мний чи навпаки , назва залежить від черговості виконання. В моєму випадку ми дозуємо цукор обє’мним методом за допомогою дискових дозаторів. З бункера продукт попадає в дозатор, в якому розташовані мірники, які заповнюються і обертаються навколо осі, при спів падінні з розвантажувальною лункою, мірник розвантажується, після цього продукт попадає у раніше сформований рукав. Рукав в свою чергу формується із плівки за допомогою протяжних роликів плівка попадає на формо утворювач і за допомогою повздовжнього шва зварюється і плівка набирає форму рукава , за допомогою поперечного шва формується дно пакета, після чого він заповнюється і протягується і зварюється закриваючи верх упаковки і відокремлює його від плівки, цикл продовжується. 

У перспективі, зважаючи на інтенсивний розвиток композиційних  полімерних плівок, ця частка не зменшиться, а буде тільки зростати.

  Для забезпечення потреб споживачів потрібно розробляти нові технології і нове обладнання, а для цього потрібно знати структуру машин, аналізувати  і прогнозувати розвиток технологій і обладнання пакування.

  У даній роботі зроблена спроба навести для всіх реологічних груп продукції типові технології і конструктивні схеми робочих органів обладнання для пакування продукції у споживчу тару. 
 
 

  1.Загальні відомості про сипкий матеріал [3]

  Сипкі матеріали можуть бути підрозділені на дві групи: 1) ідеально сипучі (сухий пісок), де відсутні сили щеплення між частинками , і 2) в’язкі (сирий пісок), що являється як би проміжною ступеню між ідеально сипучим матеріалом і твердим тілом. Однак такий поділ сипких матеріалів досить умовний. Один і той самий матеріал в залежності від напруженого стану може бути віднесений як до одної, так і до другої групи.

        Зараз існують класифікаційні таблиці сипких матеріалів по гранульованому складу, об’ємній щільності, сипучості, аерованості. Під дією робочих органів машин матеріал може ущільнюватись, піддаватись розрихленню. Сипуче середовище являється складною фізико-механічною системою, змінюючи свої властивості в залежності від напруженого стану, щільності укладки частин, вологості і т.д. Тому слід запропонувати, що найбільш повний опис властивостей матеріалу може бути отриманий з допомогою комплексного показника, що відображає той чи інший технологічний процес.

        В якості такого комплексного показника розглядається висота стійкого відкосу матеріалу, ущільненого  заданим навантаженням:

         , 

  де  - початковий опір зсуву; Ф – кут внутрішнього тертя; – об’ємна (насипна) щільність матеріалу; – прискорення вільного падіння.

        В наведену залежність входять всі фізико-механічні  характеристики, що описують властивості  в’язкого сипкого матеріалу. По цьму показнику класифікація передбачує порівняну оцінку граничного стану матеріалу в умовах переробки. Зауважимо, що нев’язкі матеріали не утворюють стійких вертикальних відкосів, так як початковий опір зсуву для них рівний нулю. Як наслідок, комплексний показник встановлює границю області існування нев’язких і в’язких сипких матеріалів.

        В таблиці 5.1. представлена інженерно-технологічна класифікація сипких матеріалів хімічної промисловості  з вказанням розміру вихідного отвору, при якому відбувається утворення стійкого склепіння:

         . 

        При складанні класифікації прийнято розділення матеріалів на класи  і групи.

        Різниця між класами  полягає в наступному. До класу  нев’язких віднесені матеріали, сили щеплення між частинками яких менші їх ваги. В цьому випадку  частинки, якщо вони володіють вільною  потенціальною енергією і знаходяться  в стані нестійкої рівноваги, здатні переміщуватись відносно одне одного під дією гравітаційних сил. Нев’язкі матеріали володіють сипучістю, формують насип під кутом природного відкосу, здатні до текучості через  невеликий отвір. Для нев’язких  матеріалів і . Зупинка випуску таких матеріалів із ємкості залежить від імовірності випадкового розташування частинок у вигляді склепіння. Розмір вихідного отвору в даному випадку повинен бути розрахований по формулі:

         , 

  де  - еквівалентний діаметр частинок.

        У в’язких матеріалах сили щеплення значно перевищують вагу частинок. Відносне взаємне переміщення  окремих частинок в полі гравітаційних  сил в такому матеріалі неможливе. Руйнування матеріалу при досягненні стану граничної рівноваги по поверхням зсуву між агрегатами. В’язке середовище формує вертикальні  відкоси, має схильність до формування склепінь, проявляє адгезійні властивості. Для в’язких матеріалів величина складає 0,4 – 1,2 м, а розмір отвору схильного до утворення склепінь м.

        В’язко-текучі матеріали  відносяться до перехідного класу. В залежності від щільності укладки  частинок вони можуть проявляти як властивості добре сипучого, так  і погано сипучого матеріалу.

        Більш точний кількісний опис властивостей, що враховує не тільки величину, але і ступінь зв’язків між частинками, дає розбивання матеріалів на групи. Кожній групі присвоєний порядковий номер, а також найменування, що відображає здатність сипучого середовища сили опору зсуву в залежності від  умов переробки. Крім того, в класифікаційній  таблиці для кожної групи матеріалів подані для довідок середньо-статестичні показники фізико-механічних характеристик, імовірні розміри стійких склепінь і типові представники груп. Нормативні показники можуть служити для орієнтованих розрахунків обладнання після визначення групи матеріалу.

        Поділ нормативних  показників фізико-механічних характеристик  в залежності від ступеня навантаження на Л – легкі, С – середні  та В – важкі дозволяє більш  точно визначити поведінку сипкого  матеріалу в умовах переробки.

 

Класифікація  сипких матеріалів                                                             Таблиця 1.1