Автомат Filpack 5000

Дата добавления: 03 Апреля 2013 в 23:04
Автор: t**********@rambler.ru
Тип работы: курсовая работа
Скачать полностью (462.20 Кб)
Работа содержит 1 файл
Скачать  Открыть 

kursak_PO.pdf

  —  550.98 Кб
Page 1
Курсовий проект на тему

Машина моделі Filpack 5000 для фасування рідких молочних
продуктів у поліетиленовий пакет

складається з графічної частини на 4 листах формату А1
та пояснювальної записки.
В проекті подано кінематичну та функціональну схеми фасувальної машини, а також
розроблена контсрукція механізму поздовжнього зварювання та його складальне креслення.
Проведені розрахунки одного із параметрів вузла.
Записка містить експлуатаційну частину, в якій висвітлені питання монтажу та
технічного обслуговування фасувальної машини, а також умови експтуатації та техніки
безпеки.
23 сторінки 4 рисунка 3 таблиці 7 джерел 3 додатки
ПАКЕТ, ЗВАРНА ГУБА КОНСТРУКЦІЯ, ЗВАРЮВАННЯ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
3
Filpack 00.00.00.000 ПЗ
Розроб.
Мартинюк
Перевір.
Бондарчук
Н. Контр.
Затверд.
Автомат моделі Filpack 5000 для
фасування рідких молочних
продуктів у поліетиленовий
пакет.
Пояснювальна записка
Літ.
Акрушів
27
ЛНТУ, каф. ПАВП
гр. МТП-41

Page 2

Зміст
Вступ
5
1. Технічна частина
6
1.1. Опис діючої технології пакування. Побудова функціональної схеми машини.
6
1.2. Опис конструкції і технічна характеристика фасувального автомату
9
Filpack 5000
2. Конструкторська частина
12
2.1. Опис кінематичної схеми фасувальної машини.
12
2.2. Розробка конструкції механізму поздовжнього зварювання
13
автомату Filpack 5000
2.2.1. Порівняльний аналіз проектованого вузла.
14
2.2.2. Опис конструкції і роботи проектованого вузла.
15
2.2.3. Розрахунок одного із параметрів вузла.
16
3. Експлуатаційна частина
18
3.1. Монтаж та технічне обслуговування фасувальної машини.
18
3.2. Умови експлуатації та техніки безпеки.
20
Висновок
21
Список використаної літератури
22
Додатки
23
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
4
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 3

Вступ
Пакувальна галузь досить нова у нашій країні, проте дуже швидко розвивається. Це
зумволено стрімким розвитком різних галузей легкої промисловості, оскільки в наш час продукт
повинен бути гарно представлений і одночасно певний час зберігати свої валстивості. Саме це
забезпечує упаковка

захист продукту і його представлення в торгівельній мережі. У звязку з
цим стала необхідність підготовки фахівців в галузі пакування.
В даному курсовому проекті буде розглянутий автомат для фасування рідких молочних
продукті у поліетиленовий пекет типу «подушка». Адже поліетилен є одночасно недорогим і
придатним матеріалом для пакування молочних продуктів.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
5
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 4

1
. Технічна частина
1.1. Опис діючої технології пакування. Побудова функціональної схеми машини.
Для фасування молока в упаковку типу «подушка» використовується наступна
технологія: плівка протягується повз прокатні ролики через ультрафіолетову лампу на
рукавоутворювач, де формується труба з плівки і відбувається одночасне зварювання
повздовжнього і поперечного шва, проставляння дати виготовлення. Одночасно із зварювання
поперечного шва відбувається відрізання попереднього пакету. Після утворення нижнього шва,
відбувається дозування продукту. Після дозування, проходить процес зварювання дна
наступного пакету, зварювання верхнього шва переднього пакету і його відрізання.
1.
Рулон з плівкою
2.
Натяжні ролики
3.
Рукав
4.
Формуюча труба
5.
Механізм поздовжнього зварювання
6.
Притискна губа
7.
Зварювальна губа
8.
Механізм датування
9.
Готовий пакет
Рис. 1 Функціональна схема розливу молока у пакет типу «Подушка»
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
6
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 5

Таблиця 1. Технологічна карта автомату Filpack 5000
№ операції
Назва операції
Функціональний
вузол
Допоміжні операції
010
Формування рукава
Рукавоутворювач
015
Поздовжнє зварювання
Механізм поздовжнього
зварювання
020
Нанесення дати
Механізм нанесення дати
025
Поперечне зварювання і
відрізання
Механізм поперечного
зварювання і відрізання
Протягування плівки
030
Дозування
Дозатор
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
7
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 6

Механізм поперечного зварювання протягує плівку з рулонотримача через натяжні
ролики на рукавоутворювач через бактерицидну лампу, де формується рукав. Зварні губки
механізму поздовжнього зварювання утворюють поздовжній шов. Після утворення поздовжнього
шва, на механізмі нанесення дати проставляється дата виготовлення. Губки поперечного
зварювання утворюють нижній зварний шов, утворюють верхній поперечний шов попереднього
пакета, а також його відрізання. Одночасно із процесом зварювання, механізм протягує плівку.
Після утворення нижнього шва, дозатор набирає порцію продукту і фасує її в пакет. Далі пакет
протягується, утворюється верхній зварний шов і готовий пакет відрізається.
Автомат відноситься до технологічних машин дискретного типу, двопозиційний,
паралельної дії. Це дає змогу для підвищення продуктивності фасування однотипного продукту,
або паралельно фасувати різнотипні продукти у пакети різного об

єму.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
8
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 7

1.2. Опис конструкції пакувальної машини.
Технічна характеристика.
Автомат складається з наступних вузлів:
Рукавоутворювач разом з формуючою трубою утворюють рукав із плівки. При
поздовжньому зварюванні труба слугує опорою для зварного елемента. В зоні зварювання на
трубі прикріплені дві смужки фторопластової лакотканини. В нижній частині труби встановлені
пружинні розпорки, які надають рукаву форму і запобігають утворювання складок.
Механізм поздовжнього зварювання слугує для зварювання поздовжнього зварювання на
рукаві і нанесення на нього дати. Механізм приводиться в рух від пневмоциліндра.
Перед тим як зварна губка притиснеться до плівки, в нагрівальний елемент подається
електричний імпульс. Нагрітий елемент притискається до подвійної плівки (краї плівки
накладаються один на один при формуванні рукава) і відбувається зварювання.
Нагрівний елемент з двох сторін оточений прокладками з фторопластової лакотканини,
щоб не було прямого контакту металу губки з плівкою і металом труби.
До губки також підводиться по трубопроводу вода і повітря для охолодження
поздовжнього шва.
Механізм поперечного зварювання виконує поперечне зварювання і відрізання пакета.
Механізм пересувається вгору-вниз по направляючим. У верхньому положенні спрацьовує
подвійний пневмоциліндр, який пересуває зварну губку, а також опорну. Відбувається почергове
відкриття і закриття губ. Перед зварюванням на губку подається електричний імпульс.
Підчас зварювання механізм опускається вниз, розмотуючи плівку.
По трубкам підводиться вода і повітря для охолодження шва і зварних губок.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
9
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 8

Рулонотримач призначений для розмотування плівки. Він складається із вала плівки,
напрямних валиків, гальма, щупа плівки, який вимикає автомат коли плівка закінчується. Все
змонтовано на загальні рамі.
Дозатор слугує для подачі в пакет встановленої дози продукту. На корпусі закріплений
пневмоциліндр, шток якого з

єднаний з поршнем. При переміщенні поршня назад, пневмоциліндр
через шток відкриває верхній клапан. При переміщенні поршні вперед клапан закривається і
продукт видавлюється в пакет.
Рис. 2 Автомат Filpack 5000
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
10
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 9

Таблиця 2. Технічні характеристики
Продукт, що пакується
Молоко пастеризоване, за ГОСТ 13277-79,
кефір
Пакувальний матеріал
Плівка поліетиленова 0,090х320
ГОСТ 12302-83
Транспортна тара
Полімерний ящик 420х400х250
ГОСТ Р 51289-99
Об

єми дозування, л
0,25; 0,5; 1,0
Спосіб отримання пакета
Формування рукава з плівки, поздовжнє
зварювання, наповнення продуктом, поперечне
зварювання і відрізання пакета
Потужність привода, кВт
2,8
Продуктивність, пак/год
2840 - 5040
Габаритні розміри, мм
1545 х 780 х 3090
Маса машини, кг
1200
Характеристики електромережі
380 В змінного струму, 50Гц, 3 фаз +
заземлення і нейтральна фаза
Витрата повітря м
3
/год
54
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Filpack 00.00.00.000 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
11
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 10

2. Конструкторська частина
2.1 Опис кінематичної схеми пакувальної машини
Усі функціональні вузли пакувальної машини приводяться в рух від пневмоциліндрів. Автомати
працює наступним чином: поршень пневмоциліндра 7 відтягується назад, і пневмоциліндр 8
відкриває заслінки і відбувається дозування продукту з бункера. Обєм дозування регулюється
за рахунок довжини руху поршня. Коли відбулось набирання продукту, пневмоциліндр спрацьовує
і відбувається фасування його у пакет. Пневмоцилідндр 9 відповідає за роботу механізму
поздовжнього зварювання. Рухаючись назад, поршень відтискає саму губу зварювання, а також
притискну губу, плівка протягується і одночасно зварюється за рахунок спрацювання
пневмоциліднра 10 та 11, коли плівка протягнута, спрацьовує циліндр 9 і відбувається
зварювання поздовжнього шва.
Рис.3 Кінематична схема автомату Filpack 5000
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
12
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 11

2.2 Розробка конструкції механізму поздовжнього зварювання автомату Filpack
5000
2.2.1 Порівняльний аналіз вузла поздовжнього зварювання із аналогічним механізмом автомату
АО-111.
Одним із недоліків проектованого механізму є відсутність у базовій комплектації механізму
нанесення дати, він замовляється додатково, на відміну від механізму поздовжнього зварювання
автомату АО-111, де нанесення дати відбувається одночасно із операцією поздовжнього
зварювання. Крім того дата наноситься шляхом друку чорнилами по плівці. Шляхом вирішення
даного недоліку може бути встановлення металевих кілець з рельєфними кільцями з цифрами,
які будуть нагріватись одночасно із губкою, і робити штамповану дати на зварному шві.
Перевагою ж проектованого механізму із аналогом є напівавтоматизована калібровка роботи
механізму, шляхом введення необхідних параметрів у контролер, а не механічне налаштування.
Наприклад регулювання довжини протягування пакету здійснюється введенням параметрів у
контролер, а не ручне протягування, як це виконано у автоматі АО-111.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
13
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 12

2.2.2 Опис роботи механізму поздовжнього зварювання
Механізм поздовжнього зварювання (Рис. 3) служить для зварювання поздовжнього шва на
рукаві і нанесення на нього дати. Механізм приводить в рух від пневмоциліндра 9. З
протилежного боку від нагрівної губи знаходиться притискна губа 10. Вона служить для
закріплення плівки і запобігання утворенню склдок. Притискна губа також приводиться в рух від
пневмоциліндра 9 по напрямних 7. Перед тим, як зварна губа 4 притиснеться до плівки, на
нагрівний елемент подається електричний імпульс. Нагрітий елемент притискається до плівки.
Нагрівний елемент з двох сторін оточений прокладками з фторопластової лакотканини, щоб не
було прямого контакту металу губки з плівкою і металом труби. Тривалість імпульсу
становить 0,67 с. Сила струму імпульсу 30…40 А залежно від товщини плівки.
До губки також підводиться по трубопроводу вода і повітря для охолодження
поздовжнього шва.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
14
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 13

Рис. 4 Механізм поздовжнього зварювання
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
15
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 14

2.2.3 Розрахунок теоретичної тривалості зварювання поздовжнього шва автомату Filpack 5000
З довідника теплофізичних властивостей для поліетилену (ПЕ) приймаємо наступні
середні значення показників
ρ
= 0,92 г/м3;
λ
=0,25 Вт/м-град, а = 0,1471 Обм2/с;С = 2,8 кДж.
Оптимальна температура зварювання Т = 398…413 К.
При нагріві подвійного шару матеріалу товщина, що нагрівається становить подвійну
товщину матеріалу і складає:
δ
= S*2 = 0,18 мм.
Розрахункова тривалість нагріву
τ
плівки від температур до при температурі
нагрівача
визначається за формулою
Де
товщина матеріалу, що нагрівається
δ
= 0,0018 м;

коефіцієнт температуропровідності поліетилену;
0,147

Tn

температура на контактуючій поверхні, К
Tn = 413 К;
= початкова температура плівки

кінцева температура нагріву плівки
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
16
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 15

За значенням =0,063 визначаємо число Фур

є
Отже, тривалість теоретична тривалість зварювання поздовжнього шва
становить 1,02 с.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
17
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 16

3. Експлуатаційна частина
3.1 Монтаж та технічне обслуговування машини
Порядок збирання автомату:
-
Автомат повинен бути встановлений так, щоб навколо нього був вільний не менше 1
м, спереду

не менше 1,5 м.
-
Очистити оброблені поверхні деталей, які не взаємодіють з продуктом, від
антикорозійного покриття, після чого змастити тонким шаром машинного мастила і
насухо протерти. Робочі органи, які взаємодіють з продуктом (бачок, поплавок, гільза
та поршень дозатора, дозувальна труба, рукавоутворювач, зовнішню сторону
формуючої труби), очистити від антикорозійного покриття, ганчіркою, змоченою в
уайт-спіріті, промити гарячим розчином харчової соди, потім і ще раз гарячою водою,
просушити. Пофарбовані деталі протерти спочатку вологою, а потім сухою ганчіркою.
-
Продукт до автомату підводити трубами, з внутрішнім діаметром не менше 35 мм, і
подавати під тиском не більше 0,05 МПа.
-
Заземлити корпус автомата згідно вимог електричної безпеки.
-
Підвести до автомата воду по гумовому рукаву з внутрішнім діаметром 8 мм (рукав
8х15,5-1 ГОСТ 10362-76) і стиснене повітря по гумовому рукаву з внутрішнім
діаметром 18мм. Відпрацьоване повітря відвести гумовим рукавом з внутрішнім
діаметром 30мм.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
18
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 17

Технічне обслуговування:
Технічне обслуговування здійснюється для забезпечення підтримання в робочому
стані. Передбачаються наступні види технічного обслуговування:
-
поточне обслуговування
-
технічне обслуговування №1
Поточне обслуговування проводиться щоденно. Технічне обслуговування №1
проводиться через 500 годин роботи автомата, але не рідше ніж раз на квартал.
При проведенні технічного обслуговування необхідно дотримуватись усі норм техніки
безпеки.
Перед початком технічного обслуговування необхідно очистити автомат від бруду та
пилу.
Рекомендована програма щоденних і періодичних робіт по технічному обслугованою:
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
19
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 18

Таблиця 3. Перелік необхідних операції технічного обслуговування

п/п
Назва операції
Місцезнаходження
в машині
Необхідний час
в хв.
Періодичність
1
Чищення машини
ганчіркою і пилососом
15
Щоденно
2
Перевірка тиску повітря
(рекомендовано 6 бар) в
пневмосистемі
Позаду машини
2
Щоденно
3
Перевірка тиску повітря
(рекомендовано 4 бар) в
циліндрі дозувального
механізму
Вузол дозування
3
Щоденно
4
Перевірка гумової
підкладки
Вузол горизонтального
зварювання
3
Щоденно
5
Перевірка тефлонової
смужки
Вузол горизонтального
і вертикального
зварювання
5
Щоденно
6
Чистка елементів від
нагару, спиртом
Вузол горизонтального
і вертикального
зварювання
5
Щоденно
7
Чищення деталей, які
контактують з
продуктом
Бункер, дозувальний
пристрій, трубопровід.
15
Щоденно
8
Чистка спиртом
глушника вихлопу
Пневмосистема
5
Щотижнево
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
20
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 19

3.2 Умови експлуатації та техніка безпеки
- Відповідне зберігання машини: Після отримання машини і до того як вона буде введена
в експлуатацію, з метою запобігання будь-яких пошкоджень деталей машини, необхідно
забезпечити відповідні умови зберігання з гарантією, що вона не буде піддаватись заливанню
водою або корозійному впливу навколишнього середовища.
Після монтажу машини, необхідно забезпечити відповідне надійне чищення і корозійний
захист деталей.
-
До керування машиною допускаються лише відповідно підготовлені спеціалісти.
-
Під час роботи оператор не повинен торкатись робочих зон губок вертикального
зварювання, вузлів протягування плівки, горизонтального зварювання і відрізання.
-
Перед ввімкненням машини переконайтесь, що ніхто не проводить роботі по чищенню
чи ремонту машини.
-
Не починайте чистку, роботи по технічному обслуговуванню чи ремонту, доки не
буде вимкнено головний вимикач.
-
Не притуляйтесь до працюючою машини, забезпечте навколо машини відповідний
вільний простір.
-
Завжди використовуйте оригінальні деталі.
-
Не залишайте ввімкнену машину без нагляду.
-
Переконайтесь, перед включенням машини, що всі її дверцята закриті.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
21
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 20

Висновки
Метою даної роботи було розробити конструкцію вузла автомату для фасування
молочних продуктів Filpack 5000.
В ході роботи були вирішені наступні завдання:
-
розроблено і описано конструкцію пакувального автомату, описано діючу технологію
пакування молока на автоматі Filpack 5000;
-
розроблено та описано кінематичну схему автомату, а також схему механізму
поздовжнього зварювання;
-
розроблено конструкцію вузла для зварювання поздовжнього шва пакету та
порівняно його з вузлом машини аналога АО-111. При порівнянні було визначено, що у
автомата АО-111 механізм нанесення дати є в базовій комплектації автомату. В
розглянутому автоматі порівняно із аналогом є наявність напівавтоматизованого
калібрування роботи вузла.
-
виконано робочі креслення, описано конструкцію та принцип роботи проектованого
вузла. Проведено необхідні розрахунки;
-
- виконано робочі креслення основних деталей механізму загортання;
-
- розроблено вимоги та надано рекомендації щодо монтажу, експлуатації,
обслуговування та ремонту, техніки безпеки при роботі з автоматом;
-
- вказано можливі несправності автомату, причини цих несправностей та способи
їх вирішення.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
22
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 21

Список використаної літератури
1. Анурьев В И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах. -М.:
Машиностроение.

1973.
2. Волчков И.И. Автомати для фасовки и упаковки молока и молочньїх продуктов. -М.:
Пищевая промьшіленосгь, 1977.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Вьісшая
школа, 1985.
4. П.Попов Г.Н. Алексеев С.Ю. Машиносгроительное черчение: справочник. - Л. .
Машиностроение, 1986.
5. Справочник
по единой системе конструкторской документации. А.К. Моргун. -
X.: Прапор, 1981.
6. Технічна документація на автомат Filpack 5000
7. Методичні вказівки до виконання самостійної ротоби з дисципліни «Пакувальне
обладнання» для студентів спеціальності 6.05050206

Машини і технологія
пакування

усіх форм навчання.
Д. В. Бондарчук.

Луцьк: ЛНТУ, 2009.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
23
Filpack 00.00.00.000 ПЗ

Page 22

Додатки
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
24
Filpac 00.00.00.000 ПЗ

Page 23

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
25
Filpack 00.00.00.000 ВЗ
Поз.
познач.
Найменування
Примітка
Кіл.
Бункер
1
2
Дозатор
2
2
Рукавоутворювач
3
2
Формуюча труба
4
2
Панель керування
5
1
Механізм поперечного зварювання
6
2
Механізм поздовжнього зварювання
7
2
Відвідний рольганг
8
2

Page 24

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
26
Filpack 00.00.00.000 КЗ
Поз.
познач.
Найменування
Примітка
Кіл.
Циліндр DNC 50-15-PPV-A
1
2
Циліндр DNC 50-210-PPV-A
2
2
Циліндр ADVU 63-30-A-P-A
3
2
Гальмо
4
2 D=100
Циліндр ADVU 63-30-A-P-A
5
2
Циліндр ADVU 63-280-A-P-A
6
2

Описание работы
Саме це
забезпечує упаковка

захист продукту і його представлення в торгівельній мережі. У звязку з
цим стала необхідність підготовки фахівців в галузі пакування.
В даному курсовому проекті буде розглянутий автомат для фасування рідких молочних
продукті у поліетиленовий пекет типу «подушка». Адже поліетилен є одночасно недорогим і
придатним матеріалом для пакування молочних продуктів.
Содержание
Вступ
5
1. Технічна частина
6
1.1. Опис діючої технології пакування. Побудова функціональної схеми машини.
6
1.2. Опис конструкції і технічна характеристика фасувального автомату
9
Filpack 5000
2. Конструкторська частина
12
2.1. Опис кінематичної схеми фасувальної машини.
12
2.2. Розробка конструкції механізму поздовжнього зварювання
13
автомату Filpack 5000
2.2.1. Порівняльний аналіз проектованого вузла.
14
2.2.2. Опис конструкції і роботи проектованого вузла.
15
2.2.3. Розрахунок одного із параметрів вузла.
16
3. Експлуатаційна частина
18
3.1. Монтаж та технічне обслуговування фасувальної машини.
18
3.2. Умови експлуатації та техніки безпеки.
20
Висновок
21
Список використаної літератури
22
Додатки
23