柑橘包裝機設計.doc

畢業(yè)設計1柑橘自動包裝機設計說明書姓名：學號：指導教師：畢業(yè)設計2摘要包裝在日常生活中日趨廣泛，對于水果這種不宜長時間存儲的食品來說更加迫切需求，本文以柑橘自動包裝機為研究目標，探討如何設計一個系統(tǒng)的包裝機結構，柑橘自動包裝機的設計是典型的機械系統(tǒng)設計，它不僅包括機構的尺寸還包括了傳動機械系統(tǒng)的設計。主要分為物料輸送裝置，包裝裝置以及裝箱送出裝置，另外對三個部分的連接也進行了敘述。關鍵詞：自動包裝機，輸送裝置，包裝裝置，送出裝置。畢業(yè)設計3AbstractWrappingisinanincreasinglywiderangeofeverydaylife.Forthefruitsofsuchfoodproductsshouldnotbestoredalongtime,moreurgentneeds,thispaper,automaticpackagingmachineforcitrusresearchobjectives,explorehowtodesignasystemstructureofthepackagingmachine,automaticpackagingmachinedesigncitrusisatypicalmechanicalsystemdesign,notonlytotheorganizationssizealsoincludesdrivingthedesignofmechanicalsystems.Consistsofmaterialhandlingequipment,packagingequipmentandsentpackingdevice,anotherofthethreepartsoftheconnectionhavealsobeendescribed.Keywords:automaticpackagingmachines,conveyingequipment,packagingequipment,sendingdevice.畢業(yè)設計4第一章：柑橘包裝總體設計方案擬定.61.1柑橘包裝機械簡介.61.1.1包裝機械簡介.61.1.2包裝機的分類.71.1.3包裝機的特點和設計要求.71.1.4包裝機的優(yōu)化設計要求.81.1.5傳送帶介紹.81.1.6裝箱機介紹.81.2設計目標.91.3主要機構方案擬定.91.4方案設計特點.12第二章：傳送裝置方案的設計.142.1支架的選擇.142.2電動機的選擇.152.2.1電動機的分類.152.3軸承的選擇.192.3.1軸承的分類.192.3.2軸承的選擇.242.4方案設計部分結構圖.26第三章：制袋及封裝機構的設計.273.1制袋及封裝原理.27第四章：運輸機構的設計.33第五章：重要部分零件的設計及計算.345.1齒輪傳動設計計算.345.2軸的設計計算.375.3滾動軸承壽命計算.41參考文獻.441楊燕我國食品包裝機械發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析J國包裝業(yè)，2005，(3)：.44畢業(yè)設計5目錄緒論第一章：柑橘包裝總體設計方案擬定第二章：傳送裝置方案的設計第三章：制袋及封裝機構的設計第四章：運輸機構的設計第五章：重要部分零件的設計及計算致謝參考文獻緒論本文研究的是柑橘自動包裝機，用來實現(xiàn)輸送、生產(chǎn)制袋、封口、包裝、輸出一次性完成的機構，簡單方便快捷，適合包裝圓狀的產(chǎn)品，如柑橘、橙子、檸檬等各類水果和農產(chǎn)品。機器直接接觸水果部分采用海綿鋪墊，更好的保護水果。當前柑桔的采后商品化過程中不同的環(huán)節(jié)有著不同的薄膜包裝需要。貯藏保鮮包裝：般在普通果農或專業(yè)戶的生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用。因水果包裝量極大。為降低成本，同時解決包裝保鮮與果身透氣之間存在的矛盾(如果完全與外界空氣隔絕，水果會很快腐爛)，一般采用(0001一O003mm)的食品保鮮膜。包裝塑膜很薄，且包裝與果身之間呈松馳狀態(tài)，內有若干空氣。上市保鮮精品包裝：般是專業(yè)大戶或經(jīng)銷商在流通環(huán)節(jié)使用。采用較厚的塑膜(0008一O0lmm)，畢業(yè)設計6便于印刷商標文字圖案等也可防止儲運時出現(xiàn)破膜等現(xiàn)象。有時也會在包裝袋上打上氣孔以便水果局部透氣，又能使大部分果身與外界空氣相隔絕。當前，我國柑桔包裝還是處于手工狀態(tài)。手工包裝時，一般是先取成品塑膜袋，張開袋口，然后用手逐個握拿水果將其放入袋內，然后一手提袋另一只手使水果袋旋轉，使塑膜袋逐漸貼緊水果(上市精品包裝也較多使用膠條封貼)。這樣的人工裝袋，需要大量的人力。且效率低費用極高。另外，水果在包裝過程中，經(jīng)手拿捏。容易造成水果損傷，并且人工裝袋口扎口不齊，破損率較高。保鮮質量差，病變轉移快。因此柑桔采后商品化過程中使用自動包裝機將是一個必然趨勢。廣大果農們、專業(yè)大戶、果品經(jīng)銷商盼望有一種結構簡易、購機價格低廉、包裝速度較快、使用效果較好，單果包裝成本低的水果塑膜包裝機。而現(xiàn)有機械難以滿足此需要。包裝是食品加工過程的最后一道工序，而實現(xiàn)包裝的主要手段就是使用食品包裝機械。根據(jù)有關定義，食品包裝機械是指完成全部或部分包裝過程的機器，其包裝過程主要包括灌裝、成型、充填、封口、裹包等工序。近年來，國外食品包裝機械發(fā)展十分迅速，尤其是歐、美、日等發(fā)達國家形成了新的基本特征。日常生活中，我們接觸到的水果基本都是沒有外包裝的，在我們購買的時候往往要經(jīng)過挑揀，所以水果上肯定會有衛(wèi)生質量問題，因此在水果包裝方面我們需要投入一定的研究，一層薄薄的塑料袋包裹下的水果肯定是今后發(fā)展的主流.由此可見，柑橘自動包裝機的設計有充分的必要性以及可行性。包裝行業(yè)的運行成本其實很低，但是包裝之后的回報卻是不可言喻的，經(jīng)濟效益，衛(wèi)生效益等等都有很大的影響。自動包裝機的出現(xiàn)可以很好的解決這個問題，水果成批進入然后成批的包裝完成后送出，效率很高。第一章：柑橘包裝總體設計方案擬定1.1柑橘包裝機械簡介1.1.1包裝機械簡介裝機械由動力機、傳動部分和執(zhí)行部分等所組成。但是為了便于掌握和研究包裝機械的工作原理與結構性能，通常又將包裝機械分成下列八個組成要素。被包裝物品的計量與供送系統(tǒng)：指將被包裝物品進行計量、整理、排列。并畢業(yè)設計7輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。有的還完成被包裝物品的成型、分割。包裝材料的整理與供送系統(tǒng)：指將包裝材料進行定長切斷或整理排列，并逐個輸送至預定工位的裝置系統(tǒng)。有的再供送過程中還完成制袋或包裝容器的豎起、定型、定位。主傳送系統(tǒng)：指將被包裝物品和包裝材料由一個包裝工位順次傳送到下一個包裝工位的裝置系統(tǒng)。單工位包裝機則沒有主傳動系統(tǒng)。包裝執(zhí)行機構：指直接進行裹包、充填、封口、貼標、捆扎和容器成型等包裝操作的機構成品輸出機構：指將包裝成品從包裝機上卸下、定向排列并輸出的機構。有的成品輸出由主傳送系統(tǒng)完成或靠成品自重卸下。動力機與傳動系統(tǒng)：指將動力機的動力與運動傳遞給執(zhí)行機構和控制元件，使之實現(xiàn)預定動作的裝置系統(tǒng)。通常由機、電、光、液、氣等多種形式的傳動、操縱、控制以及輔助等裝置組成?？刂葡到y(tǒng)：由各種自動和手動控制裝置等所組成，是現(xiàn)代包裝機的重要組成部分，包括包裝過程及其參數(shù)的控制，包裝質量、故障與安全的控制等。機身：用于支撐和固定有關零部件，保持其工作時要求的相對位置，并起一定的保護、美化外觀等作用2。1.1.2包裝機的分類包裝機械有多種分類方法。按功能可分為單功能包裝機和多功能包裝機；按使用目的可分為內包裝機和外包裝機；按包裝品種又可分為專用包裝機和通用包裝機；按自動化水平分為半自動機和全自動機等。包裝機械的種類繁多，分類方法很多。從不同的觀點出發(fā)可有多種，按產(chǎn)品狀態(tài)分，有液體、塊狀、散粒體包裝機；按包裝作用分，有內包裝、外包包裝機；按包裝行業(yè)分，有食品、日用化工、紡織品等包裝機；按包裝工位分，有單工位、多工位包裝機；按自動化程度分，有半自動、全自動包裝機等3。1.1.3包裝機的特點和設計要求要研究包裝機械的設計方法，必須先從包裝機械的特點入手。包裝機械作為特殊類型的專用機械，與其它機械相比有著自身的特點，主要如下：1種類繁多。由于包裝對象、包裝工藝的多樣化，使包裝機械在原理與結構上存在很大差異，即使是能夠完成同樣包裝功能的機械，也可能具有不同的工作原理和結構。2更新?lián)Q代快。由于包裝機械不斷向高速化發(fā)展，機械零部件極易疲勞，并且隨著社會的進步，對包裝機械的要求也日趨嚴格，為滿足市場需求，包裝機械應及時更新?lián)Q代。3控制要求高。由于包裝機械結構復雜、包裝工藝動作配合要求高，其自動控制又直接影響包裝機械的結構、工作可靠性、包裝產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、能量消耗和操作環(huán)境等。因此對包裝機械的控制要求較高。4多功能性。包裝機械是生產(chǎn)數(shù)量有限的專業(yè)機械，為提高生產(chǎn)效率、方便畢業(yè)設計8制造和維修、減少設備投資，目前包裝機械大多具有通用性和多功能性。有關業(yè)內人士認為，未來包裝機械將朝著4個方向發(fā)展：機械功能多元化、結構設計標準化、模組化、控制智能化、結構高精度化。鑒于包裝機械上述特點以及包裝機械的發(fā)展方向，包裝機械的設計應采用模塊化設計實現(xiàn)多功能、多用途，并綜合運用機、電、光、氣一體化技術提高自動化程度，保證其可靠性。機器要易于調節(jié)。具有柔性和靈活性。此外，設計還應運用人機工程思想，做到”以人為本”。同時采用標準化、系列化、綠色化等設計方法進行優(yōu)化設計以滿足包裝機械的設計要求。1.1.4包裝機的優(yōu)化設計要求目前，包裝機械設計方法大多比較單一，未進行優(yōu)化設計。常用設計方法主要有：模塊化設計方法、機電一體化設計方法、標準化和系列化設計方法、可靠性設計方法、綠色設計方法、人機工程設計方法、仿真設計方法等等。模塊化設計是包裝機械設計的重要發(fā)展方向之一。其核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)功能分為若干模塊，通過模塊的不同組合完成不同的功能或滿足不同的產(chǎn)品需求。但由于包裝機結構、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)均比較復雜，動作配合要求較高，因此設計較為困難4。1.1.5傳送帶介紹傳送帶一般按有無牽引件來進行分類。具有牽引件的傳送帶一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅動裝置給輸送機以動力，一般由電動機、減速器和制動器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使牽引件保持一定的張力和垂度，以保證傳送帶正常運轉；支承件用以承托牽引件或承載構件，可采用托輥、滾輪等。具有牽引件的傳送帶設備的結構特點是：被運送物料裝在與牽引件連結在一起的承載構件內，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運動輸送物料5。1.1.6裝箱機介紹自動裝箱機能自動將包裝物整形排列，裝入打開的紙箱中，并完成不干膠封口等動作的裝箱設備，所有動作都是全自動完成的。大多數(shù)自動裝箱機采用新型為組合結構，包括成箱裝置、整列裝置、充填裝置和封箱裝置等功能單元，分別完成相應的功能動作，各裝置都安裝在同一主機架上。成箱裝置的箱坯架在上方，畢業(yè)設計9充填裝置在成箱裝置正下方，整列裝置在充填裝置的前方，封箱裝置在充填裝置的后方。采用P.L.C觸摸顯示屏控制。設有缺瓶報警停機，無瓶不裝箱安全裝置。大大方便操作、管理、減少生產(chǎn)人員和勞動強度，是自動化規(guī)模生產(chǎn)必不可少的設備6。1.2設計目標本方案提供一種結構簡明、單果包裝成本低、能適用貯藏保鮮與上市精品包裝兩種需求的水果包裝機。該包裝機要達到的設計目標是：保鮮包裝，能使用普通食品保鮮的超薄塑膜，自動制袋包裝，不需要對塑膜提出定作要求最大限度地降低包裝物料消耗與定作