МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Политехнический институт

Кафедра «Технологические системы пищевых и перерабатывающих производств»

КОНТРОЛЬНО - курсовая работа

по дисциплине

АВТОМАТИЗАЦИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Тема: Автоматизация загрузки колпачков в фасовочную машину

Вариант №3

Выполнил: студент гр.621111 Ванюков К.А.

Проверил: доцент каф.ТСПиП Васин В.М.

2015

Содержание

Задание 2

Проектно – конструкторская часть. 3

1. Структура устройства автоматической поштучной подачи колпачков. 3

2. Бункерное загрузочно – ориентирующее устройство. 5

3. Производительность устройства. 6

4. Конструирование бункера и захватного механизма. 8

5. Расчет мощности и предохранительного устройства. 13

6. Проектирование лотка. 15

7. Кинематические расчеты. 17

8. Транспортный ротор. 19

Задание

Разработать конструкцию и выполнить основные расчеты устройства автоматической поштучной подачи колпачков в фасовочную машину.

Вариант № 3

Марка фасовочной машины: А1-ВР4Щ

Техническая характеристика фасовочной машины.

1. Производительность 1700 бут/час.

2. Вместимость бутылки 0,5 – 0,75 л.

3. Количество фасовочных устройств в карусели 12.

4. Мощность привода 0,75 кВт.

5. Габаритные размеры 1606*935*2500 мм.

6. Вес 1000 кг.

Колпачок: с перфорированным отрывным кольцом.

Размеры колпачка: внешний диаметр 32 мм

внутренний диаметр 31,1 мм

высота 38,4 мм

Рис. 1. Колпачок.

Проектно – конструкторская часть.

1. Структура устройства автоматической поштучной подачи колпачков.

Колпачки ихизготовителем поставляются в коробках насыпанные навалом т.е. не в ориентированном однообразном положении.

Проектируемое устройство должно выполнять следующие функции:

- из насыпанных навалом колпачков создать поток одинаково ориентированных и движущихся один за другим поштучно колпачков;

- перед подачей колпачков к бутылкам переориентировать их дном вверх;

- обеспечить поштучную подачу ориентированных колпачков с производительностью не меньше производительности фасовочной машины т.е. не менее 1700 шт/час = 1700/60=28,3 шт/мин

Исходя из функции устройства его структура в общем случае, должна включать в себя:

- устройство для поштучного извлечения колпачков из насыпанных навалом колпачков;

- устройство первичного ориентирования колпачков (дном вниз);

- устройство для создания потока следующих поштучно один за другим колпачков;

- устройство вторичного ориентирования, т.е. подготовка подачи колпачков к бутылкам в положении дном вверх.

Используя сведения и рекомендации приведенные в [1...16], принято решение применить в качестве элементов устройства автоматической поштучно подачи колпачков:

- для поштучного извлечения из насыпанных навалом колпачков и их первичного ориентирования применить крючковые бункерные загрузочно – ориентирующие устройства;

- для создания потока, следующих один за другим дном вниз колпачков использовать лоток круглого сечения;

- для вторичной ориентации колпачков, т.е. для создания потока колпачков ориентированных дном вверх использовать транспортный ротор [6,7].

2. Бункерное загрузочно – ориентирующее устройство.

В соответствии с общепринятой в теории автоматической загрузки классификации колпачок относятся к заготовкам типа стаканов.

Чаще всего для поштучного извлечения таких заготовок рекомендуется применять захватные органы в виде крючков (рис.2.)

Рис. 2. Схема захвата колпачка.

Принципиальная схема загрузочного устройства имеет вид

Рис. 3. Принципиальная схема крючкового загрузочного устройства.

.

3. Производительность устройства.

В основе работы бункерного загрузочного устройства (рис.3.) лежит принцип вероятности захвата колпачков из их общей массы, находящейся в бункере. Так как колпачки лежат в бункере в произвольном положении, то очевидно, что только некоторые из них окажутся в благоприятном положении, соответствующем положению захватного органа – крючка, и будут им захвачены.Таким образом производительность бункерного загрузочного устройства, т.е. число колпачков выдаваемых в единицу времени, зависит прежде всего от способа и степени захвата колпачков крючками.

По теории вероятности захват колпачков, как-бы не была мола его вероятность, обязательно будет. Принимая некоторые конструктивные меры и используя действующие на колпачок силы, а также его свойства (сила тяжести, сила инерции, смещение центра тяжести, форма и др.) можно создать факторы, повышающие степень подготовленности колпачка к захвату и тем самым повысить степень вероятности их захвата крючками. Комплекс таких конструктивных мер называется подготовкой к захвату. Успех и качество конструкции бункерного загрузочного устройства в значительной мере зависит от того на сколько успешно решен вопрос подготовки к захвату.

Различают производительность бункерного загрузочного устройства теоритическую и действительную:

где – действительная и теоритическая производительность

- коэффициент выдачи,

Величина коэффициента является вероятной случайной величиной. Он характеризует вероятность захвата и должен определить за достаточно длительный промежуток времени.

Эксперименты по исследованию характера и величин измерения коэффициента выдачи для различных бункерно – разгрузочных устройств показали что величина коэффициента выдачи является нелинейной убывающий функций от окружной скорости захватных органов.

Его наибольшая величина соответствуют малым скоростям захватных органов. Функция зависимости от скорости ν на основании экспериментов может быть аппроксимирована, на основании эксперимента в виде зависимости

где Ԑ, – опытные коэф.

Для многих типов бункерных загрузочных устройств в том числе для крючкового зависимости и имеют вид.

Рис. 4. Экспериментальный график зависимости

коэффициента выдачи и производительности крючкового

бункерного загрузочного устройства от скорости захватных органов:

, количество крючков 12, деталь: стаканl = 24мм, d = 10 мм;

, ,

Теоретическую производительность бункерного загрузочного устройства можно рассчитать различными способами:

1) , шт/мин;

где – частота вращения диска с захватными органами, об/мин;

–количества захватных органов на диске.

2) ,шт/мин

где – окружная (линейная) скорость захватных органов, об/мин,

t – шаг захватных органов, мм.

Шаг между захватными органами равен длине дуги между ними.