枕式包装机传动系统设计 下载本文

行机构的运动,分配轴每转一转完成一个作业循环,各个执行机构的动作顺序均由各自的凸轮曲线保证。因此,自动机的执行机构虽然较多,但常采用一个动力机集中驱动。

3)各执行机构间的运动相互独立

各个执行机构间的运动无传动比联系,采用一个动力机驱动,可以减少动力机数量,节省能源,尤其对于野外作业的机械具有显著的优点。对于中小型机械,还可简化传动系统。

所选课题研究的是血液透析识别系统二次包装,此包装过程主要分为,上料,制袋,裹包,牵引,纵封,横封切断,这种包装机的执行机构有多个,且各个执行机构之间有一定的传动比要求,且各个执行机构间有动作要求:在送料传送带没有输送过来被包装的血袋时,只有送料带和成品输出带在运动,当输送过来的血袋经过送料带另一端的传感器时,传感器发出脉冲,使牵引与热封切断动作开始,也就是热封时的输送带转动,前进一个包装血袋的长度,同时也进行着纵封,横封及切断。在下一个脉冲到来时,输送带再走一个包装袋长,重复牵引,纵封,横封及切断的动作,同时将包装好的血袋输送到成品输出带输出,每来一个脉冲,就重复以上的动作。

所以这一部分需要集中驱动的传动系统,同时为了保证包装精度和成品率,还需要定比传动。

3.3.3 传动系统的初步确定

包装机的传动与控制机构,可以采用机械式,液压式,或气动式。应根据产品的特点、生产能力、使用者的情况等具体条件以及机器动作的复杂程度而定。高速枕式自动包装机一般包装速度在20~800pcs/min,最高可以达到3000pcs/min。要实现这样高的包装速度,而且要保证动作的相互协调和工作可靠稳定,用液压式或气动式控制机构尚有困难,因为液体和气体有可压缩性,而且油液的粘度大,高速换向运动时惯性冲击大、发热高,液压还会因温度升高而使粘度变化,影响动作的准确性,所以一般只用于活塞往复动作在40pcs/min左右的机械。目前国内外在枕式裹包机中大多采用机械传动方式。因

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为连杆、凸轮机构一经调整后就能严格保证动作的可靠性,并且能实现比较复杂的动作,并配合当今的电子技术和微机控制技术,更进一步提高生产率。

根据以上分析,本文设计的高速枕式自动包装机的操纵系统采用机械式控制系统,涉及有:链条传动,带(齿形带)传动,齿轮传动,曲柄连杆传动等机构。

一台包装机由哪些几部分组成,决定于包装工艺的要求。枕式自动包装机由以下部分组成:

(1)传动系统; (2)供纸装置; (3)成形器构件; (4)内装物输送系统; (5)中封牵引构件系统; (6)端封切断构件系统; (7)电气控制系统。 初步确定如下的传动系统图:

图3-2传动系统简图

3.4 工作循环过程

高速枕式自动包装机的结构适合于连续式自动包装。从工艺上讲,其包装工作循环过程如图3-3所示。

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图3-3 包装过程循环图

工艺是连续的,只有在内装物供送时,每送入一件必须保证端封切断器封切一件。因此其工作循环过程比较简单。

3.5 总体传动系统

传动系统是机器的重要组成部分,由它驱动各个执行部件,按工艺要求完成各种动作。传动系统的传动精度,将直接影响机器的包装加工质量。传动系统的精度不高是机器振动、噪音主要来源。传动系统直接影响机器结构的复杂程度,所以传动系统关系到机器的结构和性能。

由上面讨论过的包装工艺知,传动系统的组成由如下几部分组成: (1) 供送薄膜; (2) 内装物件供送; (3) 中封牵引的运动; (4) 端封切断器的运动。

由包装工艺及循环过程知,它们的几部分传动要求是:

(1) 内装物供送的推头间距应与袋长相适应。一般来说在枕式自动包装机中,内装物供送的推头间距应等于包装物最长的尺寸,以便达到大范围包装的功能。理想情况是内装物被推送进成型器时与包装材料的速度大致协调一致。

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(2) 在工作时,横封切断器应与包装薄膜材料的运动速度相当,以免在横封时产生皱纹。为适应不同包装袋长要求,选用变速机构驱动,使横封切断器热封切断瞬时的角速度可调。

(3) 应严格保证满足封切断器旋转封切一件时,内装物供送推头前进一个带长的传动要求。

(4) 端封切断器应在两袋之间的中间位置热封并切断。当袋长改变时,它的工作相位需作相应调整。

3.5.1 传动类型的分析

传动首先应当满足机器工作部分的要求,并使动力机在较佳工况下运转。小功率传动常选用简单的装置,以降低成本。大功率传动则优先考虑传动效率、节能和降低运转费用。当工作部分要求调速时,如能与动力机的调速性能相适应可采用定传动比传动;动力机的调速如不能满足工艺和经济性要求,则应采用变传动比传动。工作部分需要连续调速时,一般应尽量采用有级变速传动。无级变速传动常用来组成控制系统,对某些对象或过程进行控制,这时应根据控制系统的要求来选择传动。

在定传动比传动能满足性能要求的前提下,一般应选用结构简单的机械传动。机械传动能适应各种动力和运动的要求,应用极广。液压传动的尺寸小,动态性能较好,但传动距离较短。气压传动大多用于小功率传动和恶劣环境中。液压和气压传动还易于输出直线往复运动。液力传动具有特殊的输入和输出特性,因而能使动力机与机器工作部分良好匹配。电力传动的功率范围大,容易实现自动控制和遥控,能远距离传递动力。

本文所设计的包装机主要是机械传动来实现的。机械传动是利用机件直接实现传动,其中齿轮传动和链传动属于啮合传动;摩擦轮传动和带传动属于摩擦传动。

机械传动的作用是传递运动和力,常用机械传动系统的的类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系等。

(1) 齿轮传动

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齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来实现的,其基本要求之一是其瞬时角速度之比必须保持不变。

齿轮传动的特点:①能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠;②传递的功率和速度范围较大;③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比;④传动效率高,使用寿命长;⑤齿轮的制造、安装要求较高.

(2) 蜗轮蜗杆传动

蜗轮蜗杆传动是用于传递空间互相垂直而不相交的两轴间的运动和动力。 (3) 带传动

带传动是通过中间挠性件(带)传递运动和动力。带传动主要用于两轴平行而且回转方向相同的场合,这种传动称为开口传动。

带传动一般有以下特点:①有良好的饶性,能吸收震动,缓和冲击,传动平稳噪音小;②带传动过载时,带在带轮上打滑,防止其他机件损坏,起到保护作用;③结构简单,制造,安装和维护方便;④带与带轮之间存在一定的弹性滑动,故不能保证恒定的传动比,传动精度和传动效率较低;⑤由于带工作时需要张紧,带对带轮轴有很大的压轴力;⑥带传动装置外廓尺寸大,结构不够紧凑;⑦带的寿命较短,需经常更换。

由于带传动存在上述特点,一般情况下,带传动传动的功率P≤100KW,带速v=5-25m/s,平均传动比i≤5,传动效率为94%-97%。同步齿形带的带速为40-50m/s,传动比i≤10,传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。

(4) 链传动

链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成,以链条作中间挠性件,靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。

链传动的特点:①和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;③和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小;④传递效率较高,一般可达0.95~0.97;⑤链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象;⑥安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等.

(5) 轮系

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