42805

Сравнительная характеристика автоматической двухшпиндельной вакуум-закаточной машины

Курсовая

Производство и промышленные технологии

1 СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЬЕКТЕ ОБРАБОТКИ Для производства жестяных банок необходима жесть уплотняющие материалы. При производстве цельно штамповочных банок требуется жесть уплотняющие материалы и материал для смазки жести перед штамповкой банок. Кроме того для производства консервных банок используют белую лакированную жесть электролитического лужения она более экономична так как толщина оловянного покрытия составляет 061мКр. Жесть черная рулонная лакированная применяют для...

Русский

2013-11-01

2.16 MB

26 чел.

Продолжение таблицы  1

Содержание

      Введение                                                                                                                     4

1     Технологическая часть проекта                                                                                   

   1.1  Сведения об объекте обработки                                                                           6

   1.2  Анализ существующих конструкций                                                                10

   1.3  Устройство и принцип действия проектируемого оборудования                  21

   1.4  Техническое обслуживание оборудования                                                       26

2     Расчетная часть проекта                                                                                             

   2.1  Энергетические расчеты. Определение мощности, подбор привода            29

   2.2  Кинематические расчеты                                                                                   31                                                                                        

   2.3  Конструктивные расчеты                                                                                   34

   2.4 Силовые и прочностные расчеты                                                                       39         

   2.5  Расчет вала                                                                                                           48

   2.6  Расчет и подбор подшипников                                                                           51

3  Охрана труда                                                                                                               53

4  Охрана окружающей среды                                                                                       55

     Литература                                                                                                                57

     Приложение                                                                                                              58

     Отзыв руководителя

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время успешно осуществляется техническая переоснастка действующих предприятий и строительство современных, высокомеханизированных и автоматизированных комплексов.

Однако намечено дальнейшее расширение выпуска рыбных изделий в фасованном и упакованном виде, для чего необходимо увеличить производство высокопроизводительного упаковочного оборудования, обеспечить широкое применение новых средств упаковки (жёсткой полимерной тары, картонной тары, полимерной плёнки и др.)

Одновременно с этим на предприятиях рыбной промышленности широко внедряется передовая технология обработки рыбы и продуктов моря и обобщается передовой опыт обработки сырья. На передовых предприятиях успешно осуществляется переход от механизации отдельных производственных операций к комплексной механизации и автоматизации всех технологических процессов, к более полному и комплексному использованию сырья, что позволит увеличить выпуск пищевой и товарной рыбной продукции.

При дальнейшей механизации и автоматизации рыбной промышленности должны использоваться не только достижения в области механики, но также совокупность достижений современной науки и техники.

При разработке основных видов рыбообрабатывающего оборудования, например закаточных, рыборазделочных и сортировочных машин, целесообразно введение методов автоматического управления процессами на этом оборудовании.

Кроме механизации и автоматизации основных технологических операций, нужно механизировать вспомогательные операции, например загрузку рыбы в рыборазделочные машины, в коптильные печи и др.

Надёжность и долговечность являются важнейшими факторами, определяющими качество любой технической системы, их значение увеличивается в связи с широким внедрением в производство средств механизации и автоматизации. Надёжность и долговечность машин и аппаратов главным образом зависят от правильного конструктивного решения, качества материалов и комплектующих изделий, качества сборочных работ и монтажа, условий эксплуатации.

В данном курсовом проекте мы рассматриваем устройство, принцип работы, назначение и сравнительную характеристику автоматической двухшпиндельной вакуум-закаточной машины .

Актуальностью данной темы курсового проекта заключается в том, что она позволяет более подробно и более углублённо изучить оборудование. Развить навыки и углубить уже существующие знания связанные с расчётом и конструированием всего изделия и его узлов. А также закрепить знания, полученные в курсах черчения, технической механики, основ стандартизации, обработки материалов, материаловедения, технологии рыбообрабатывающей отрасли, монтажа и технической эксплуатации промышленного оборудования, охраны труда, оборудования предприятий общественного питания, а также реализации практического опыта, приобретённого за время практики.  

 

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЬЕКТЕ ОБРАБОТКИ

          Для производства жестяных банок необходима жесть, уплотняющие материалы.

         При производстве цельно штамповочных банок   требуется жесть, уплотняющие материалы и материал для смазки жести перед штамповкой банок.

        В консервной промышленности применяют белую жесть толщиной 0,18-0,38мКр, которая представляет собой  тонкую листовую или рулонную сталь, покрытая с 2 сторон оловом.

       В настоящее время используют в основном белую жесть горячего лужения, покрытую оловом толщиной  2-3мКр. Кроме того, для производства консервных банок используют белую лакированную жесть электролитического лужения, она более экономична,  так как толщина оловянного покрытия составляет 0,6-1мКр.

        Белую листовую жесть изготавливают  холоднокатаной и горячее-катоной и покрывают с обеих сторон оловом.

       Рулонная холоднокатаная  жесть, покрытую с обеих сторон выпускают двух марок: ЖК - жесть консервная, ЖР - жесть разная.

       Жесть покрывают с двух сторон 2 слоями лака, причем покрытие может быть сплошным при 2 слоеном покрытии с каждой стороны общая толщина лаковой пленки в высушенном виде должна составлять 6-9мКр.

        Жесть черная  рулонная лакированная применяют для изготовления консервных банок и крышек, и делится по толщине на номера 27,29,31,33.

        Уплотняющие материалы. Чтобы получить герметичное соединение корпуса с концами жестяной банки применяют уплотняющие материалы пасты и резиновые кольца. Резиновые кольца используют главным образом при производстве фигурных банок уплотняющими материалами является пасты в исключениях резиновые кольца. При производстве консервной тары применяют только водно аммиачную пасту,   которая не должна содержать соединений свинца ртути, мышьяка и бария.

        Уплотняющие кольца для уплотнения консервных банок изготавливают из вулканизированной резины их сечения 2,2-2,5 мкр

         После стерилизации при температуре 70С° в течении 3 суток кольца должны оставаться эластичными и упругими.

         Для припайки продольного шва сборных банок применяют оловянно свинцовый сплав (припой).

         Различают консервные банки цилиндрические и фигурные. К цилиндрическим относятся банки сборные и цельно штампованные.

1.2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Для анализа существующих конструкций машин мы выбираем три машины:

автоматическую вакуум-закаточную машину , вакуум-закаточную машину марки Б4-ИЗВ-19 и полуавтоматическую закаточную машину марки СЗКМ.

Автоматическая  двухшпиндельная вакуум-закаточная машина

Машина (рис. 1) предназначена для герметизации жестяных цилиндрических консервных банок под вакуумом.

Машина состоит из чугунной плиты  на которой находится станина 2, состоящая из нижнего и среднего кожухов и крышки, В боковые стенки станины вмонтированы люки и смотровые окна 8 для наблюдения за работой механизмов, расположенных внутри станины, и для доступа к ним. К станине на шарнирных опорах прикреплен корпус 4 вакуум-клапана 5.

Машина снабжена двумя цепными пластинчатыми транспортерами, из которых транспортер 6 предназначен для подачи банок 7 к машине, а транспортер 8—для выноса закатанных банок из машины. С правой стороны транспортера 6 расположен приводной шкив 9 и шнек 10, регулирующий в процессе вращения подачу банок к двухлопастной звезде 11, которая принимает банки от шнека и поштучно подает их в очередной карман вакуум-клапана.

Вакуум-клапан 5 предназначен для герметизации вакуум-камеры, а также для подачи банок в вакуум-камеру и выгрузки закатанных банок из нее. Банки с помощью передаточной звездочки 12 передаются из карманов к шестилопастной звезде 13, вращающейся периодически.

Шестилопастная звезда последовательно подает банки сначала на шпиндель (нижний патрон) первой операции 14, а затем на шпиндель второй операции 15.

Оба шпинделя работают синхронно, совершая возвратно-поступательное движение. При подъеме они подают банки к рабочим инструментам—закаточным роликам. В это время звезда 18 стоит неподвижно до тех пор, пока оба шпинделя и банки не возвратятся в исходное положение, где банки снова захватываются звездой.

Банка со шпинделя второй операции подается в карманы вакуум-клапана. При вращении вакуум-клапана банки подводятся к звезде 16, которая выгружает их из карманов вакуум-клапана и подает на транспортер, выносящий банки из закаточной машины.

Вакуум-регулятор 17 обеспечивает в вакуум-камере постоянное разрежение в пределах 500—550 мм рт.ст. Для смазки механизмов имеется масленка 18. Для удаления из внутренней полости вакуум-камеры воды и масла предусмотрен клапан, открывающийся с помощью рукоятки 19.

Особенностью этой машины является неподвижность банок в процессе герметизации и необходимость предварительного прифальцовывания крышек к корпусу банок во избежание соскакивания их с корпусов при отсасывании воздуха из внутренней полости банок. В связи с этим закаточные машины описываемой конструкции работают в совокупности с машинами для предварительной закатки.

Рисунок 1 – Автоматическая вакуум-закаточная машина и схема движения банок

Производительность машины до 120 банок в минуту, мощность электродвигателя 3,6квт, габариты машины 2120Х1330Х1744мм, масса 2500кг.

Рассчитаем удельный расход электроэнергии

                                                        ,

   где Р – мощность электродвигателя, Вт;

         П – производительность машины, банок в минуту.

                                                      =0,03к Вт/банок в минуту

         Рассчитаем удельную стоимость машины

                                                        ,

   где С – стоимость машины

                                               2500,0  руб/(кг/ч)

Автоматическая шестишпиндельная вакуум-закаточная машина

Б4-ИЗВ-19

Машина предназначена для герметизации под вакуумом мелкой жестяной тары,  предварительно  наполненной  рыбой.

Машина (рис.2) состоит из следующих основных узлов: станины 1, закаточной карусели, расположенной внутри башни 2, вакуум-клапана 3, клинчера 4, механизма приема банок 5, механизма подачи крышек 6 и привода, состоящего из электродвигателя 7 и редуктора 8. Дополнительно в комплект машины входит вакуум-насос с индивидуальным электродвигателем 9.

Штурвал предназначен для прокручивания автомата вручную. Карусель состоит из двух частей: нижней и верхней. Нижняя часть карусели состоит из шести нижних патронов (столиков), верхняя часть — из шести закаточных головок. Верхний конец вала карусели связан с шестерней  редуктора. При этом шестерня  обеспечивает вращение планшайбы  с закаточными роликами, а шестерня  обеспечивает вращение кулачков  первой и второй операций. В процессе вращения карусели ролики нижних патронов обкатываются по кулачку станины и в зависимости от конфигурации. Нижние патроны можно регулировать по высоте. Верхние патроны  закаточных головок насажены на нижние концы полых шпинделей. Внутри каждого шпинделя проходит шток с упором, который является щупом блокирующего устройства. Сущность блокировки состоит и следующем: если банка подана с крышкой под верхний патрон, то упор, дойдя до крышки, остановится, и, наоборот, если банка подана без крышки, то упор опустится ниже плоскости крышки, т. е. внутрь банки, тогда срабатывает выключатель и машина останавливается.

Рисунок 2 - Автоматическая вакуум-закаточная машина Б4-ИЗВ-19

 Механизм подачи крышек расположен перед клинчером и представляет собой шестилучевую звезду, над которой расположена литая крышка с отверстием под магазин  и двумя наклонными направляющими для подачи крышек из магазина на банку и далее на клинчер. Клинчер предназначен для предварительной подкатки фланца крышки к фланцу корпуса и приводится в движение от вала.

        Механизм блокировки (нет банки—нет крышки) рычажный и смонтирован па крышке.

       Механизм приема банок состоит из пластинчатого транспортера, шнека и рычага блокировки, который контролирует наличие банок и в случае отсутствия прекращает выдачу крышек из магазина.

       Наполненные рыбой банки поступают на пластинчатый транспортер. Шнек  разгоняет банки и подает их поштучно в очередную лопасть звезды.

       В зоне шнека банка поворачивает рычаг, который обеспечивает выдачу крышки из магазина. Нижний патрон поднимается и прижимает банку к верхнему патрону.    Последовательно производится герметизация банки сначала роликами первой, а затем второй операций. В момент закатывания контролируется наличие крышки на банке, и в случае отсутствия последней машина останавливается.                                 После    герметизации банка выбросной звездой  подается снова в гнездо вакуум-клапана, из которого поступает на звезду  и по направляющей выносится из машины. Во время работы машины вакуум-насос обеспечивает разрежение в вакуум-башне в пределах 73— 80 КПа.

       Производительность машины 150, 190 и 252 банок в минуту. На машине можно обрабатывать банки № 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13 и 22,  диаметр обрабатываемых банок 70—100 мм, высота 40— 120 мм, число закаточных головок 6, глубина вакуума в банке до 80 КПа, мощность электродвигателя для привода автомата 7 кВт, частота вращения 1440 об/мин, мощность электродвигателя для привода вакуум-насоса 10 кВт. Габариты машины 2650X1760X2250 мм, масса около 3100 кг. Производительность вакуум-насоса 0,6 м3/мин.

         

Рассчитаем удельный расход электроэнергии

                                                        ,

   где Р – мощность электродвигателя, Вт;

         П – производительность машины, банок в минуту.

                                                      =0,028к Вт/банок в минуту

         Рассчитаем удельную стоимость машины

                                                        ,

   где С – стоимость машины

                                               1150,79  руб/(кг/ч)

Полуавтоматическая закаточная машина марки СЗКМ

Машина предназначена для закатки цилиндрических жестяных банок. Герметизация происходит при неподвижной банке и вращающейся закаточной головке. Процесс закатки и освобождения банки после закатки на машине осуществляется автоматически, устанавливают и снимают банку, а также включают машину вручную.

Все узлы машины (рис. 3) смонтированы на литой станине. Включают машину с помощью ножной педали или пневматического цилиндра.

Нажимая на педаль 1, поднимают вилку 2 нижнего патрона, связанную с педалью рычагами 3, 4 и 5. Величину хода нижнего патрона можно регулировать, изменяя центр качания вилки 2 и длину рычага 4. Тяга 6 и рычаг 7 служат для включения муфты закаточной головки. Для самофиксирования системы рычагов в рабочем положении рычаги 3 и 4 находятся на одной линии при наивысшем положении нижнего патрона.

Машина приводится в движение от фланцевого электродвигателя, соединенного с шестернями 8 и 9 через упругую муфту 10. Шестерня 8 вращает карусель закаточной головки, а шестерня 9—кулачки закаточной головки. Нижний патрон представляет собой полый шток 11 с винтовой нарезкой на поверхности. Шток связан с вилкой 2. Винт 12 фиксирует положение вилки относительно штока.

В верхней части штока расположен подпружиненный шпиндель 13 нижнего патрона 14. Для регулировки нижнего патрона по высоте банки необходимо отвернуть винт 12 и, вращая шток 11, поднять или опустить патрон. Пружина 15 штока компенсирует погрешности в размере банок и создает необходимое усилие прижатия банки к верхнему патрону.

Рисунок 3- Полуавтоматическая закаточная машина марки СЗКМ

Усилие пружины регулируют гайкой 16. Машина имеет регулируемый по высоте стол 17.             При включении машины с помощью пневматического цилиндра 18 ножную педаль снимают и управляют машиной через ножной золотниковый клапан 19. Пневматический цилиндр закреплен на станине, а его шток соединен с рычагом педали 1. У рабочего места установлена педаль 20, управляющая золотниковым клапаном. Шток цилиндра 18, перемещаясь вверх, включает закаточную головку. По окончании закатки поршень цилиндра под действием пружины и силы собственной тяжести возвращается в исходное положение.

Процесс герметизации банки осуществляется в следующей последовательности: банку, наполненную продуктом, вручную устанавливают на нижний патрон, который поднимаясь, прижимает банку к верхнему патрону, при этом патроны и банка не вращаются. При включении закаточной головки карусель и кулачки начинают вращаться в одну сторону, но с разными скоростями (скорость вращения карусели 345об/мин, а кулачков – 324об/мин).     Поскольку карусель будет обгонять кулачки, то беговые, а с ними и закаточные ролики в процессе вращения вокруг неподвижной банки будут принудительно в соответствии с профилями кулачков дополнительно совершать радиальные движения, а именно, приближаясь к банке, ролики будут обкатывать фланец крышки вокруг фланца корпуса, а при обратом движении они будут освобождать банку.             Ролики первой и второй операций работают последовательно. Для нормальной работы закаточной головки необходимо, чтобы карусель с роликодержателями обгоняла кулачки на 1/2 оборота  на каждую банку.      Производительность 20-22 банок в минуту, размеры закатываемых банок: диаметр 60-220, высота 65-240мм, мощность электродвигателя 1,7квт, скорость вращения электродвигателя 1470 об/мин, габариты машины 970х700х1950мм, масса 680кг.

Рассчитаем удельный расход электроэнергии

,

   где Р – мощность электродвигателя, Вт;

         П – производительность машины, банок в минуту.

=0,077к Вт/банок в минуту

         Рассчитаем удельную стоимость машины

                                                        ,

   где С – стоимость машины

                                               8181,81  руб/(кг/ч)

Выбор проектируемого оборудования проведем, основываясь на техническую характеристику сравниваемых машин (таблица 1) и их конструктивные особенности.

Таблица 1 - Сравнительная характеристика машин

Машины

Технические характеристики

Удельная стоимость машины Суд, руб/кг/ч

Производи-тельность, шт/мин

Габариты,

мм

Массакг

Удельный расход энергии, кВт/кг/ч

1. Автоматическая двухшпиндельная вакуум-закаточная машина

120

2120Х1330Х1744

2500

0,03

2500

2.Автоматическая шестишпиндельная вакуум-закаточная машина Б4-ИЗВ-19

150,190 и 252

2650х1760х2250

3100

0,028

1150,79  

          Машины

Технические характеристики

Удельный расход энергии, кВт/кг/ч

Удельная стоимость машины Суд, руб/кг/ч

Производи-тельность, шт/мин

Габариты,

мм

Массакг

3.Полуавтоматическая закаточная машина марки СЗКМ

20-22

970х700х 1950

680

0,077

8181,81

Вывод: из рассматриваемых машин в данном разделе темой для курсового проекта мы выбираем автоматическую двухшпиндельную вакуум-закаточную машину. Даная машина обладает сравнительно высокой производительностью низким показателем расхода электроэнергии, а также невысокой удельной стоимостью. Эти качества выделяют машину из рассматриваемых, вследствие чего она является более подходящей для темы курсового проектирования.       


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52134. Дидактичний матеріал для рівневого навчання 520.5 KB
  Опрацювавши матеріали розділу учні зможуть упізнавати функції встановлювати умови при яких вони мають певні властивості за однією властивістю “бачити †інші зводити розв’язування задач до розв’язування відомих.
52135. ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ СПОСОБІВ ДО РОЗКЛАДУ МНОГОЧЛЕНА НА МНОЖНИКИ 37 KB
  Ще 2400 років тому Конфуцій сказав: Слайд 1. Тема нашого журналістського розслідування : Слайд 2. Слайд 3. Запитання для інтерв'ю: Що таке многочлен Що означає розкласти многочлен на множники Які є способи розкладу многочленна на множники Які формули скороченого множення ви знаєте В чому суть способу винесення спільного множника за дужки В чому суть способу групування Слайд 4.
52136. Розвязування задач за допомогою систем лінійних рівнянь з двома невідомими 68.5 KB
  Учащиеся объединены в три группы По команде учителя ученики из каждой группы по одному подходят к соответствующей доске и составляют формулу какая команда быстрее. Ответьте на вопросы предварительно обсудив в группах прием вертушка учащиеся могут переходить из одной группы в другую: Приведите пример линейного уравнения с двумя переменными. Для 1й группы: Дефицит железа сказывается на росте и устойчивости к инфекциям. Для 2й группы: Таблица: Курение – одна из вреднейших привычек...
52137. Застосування властивостей степеня з натуральним показником 179.5 KB
  Тема уроку: Застосування властивостей степеня з натуральним показником Очікувані результати: Після цього уроку учні зможуть: застосовувати властивості степеня з натуральним показником при спрощенні виразів і розв’язуванні рівнянь; користуватися властивостями степеня при визначенні значень числових виразів та при порівнянні чисел; застосовувати властивості степеня з натуральним...
52138. Використання формул квадрата двочлена при розвязуванні вправ 96.5 KB
  Обладнання: карта походу карткизавдання портрет Евкліда. Тож завдання наступне виконуємо в парах. До кожного завдання вказані чотири відповіді одна з яких правильна. Ваше завдання скласти це слово.
52139. Розвязування квадратних рівнянь 139.5 KB
  Мета уроку. Навчальна складова мети формування предметних компетенцій: удосконалювати вміння застосовувати набуті раніше знання до розв’язування вправ. Розвивальна складова мети розвиток навичок мислення високого рівня: розвивати навички розуміння використання аналізу синтезу оцінювання.
52140. Розвязування рівнянь 120.33 KB
  Мета уроку: Розв’язувати найрізноманітніші рівняння, що відрізняються за тематикою і аналіз ситуації у яких припускаються найбільш поширені помилки; підвищення строгості математичних міркувань; виховувати увагу культуру математичного мовлення кмітливість. В історії розвитку математичних софізмі зіграли суттєву роль. Корекція вмінь та навичок учнів з теми через розв’язування рівнянь.
52141. Квадратные уравнения. Решение квадратных уравнений 325 KB
  Тема урока: Решение квадратных уравнений. Квадратные уравнения находят широкое применение при решении тригонометрических показательных иррациональных уравнений и неравенств используются при решении задач по химии и физике. Мы изучили с вами формулы корней квадратных уравнений с помощью которых можно решить любое квадратное уравнение. Однако имеются и другие приемы решения квадратных уравнений которые позволяют очень быстро и рационально решать их.
52142. Найпростіші перетворення графіків функцій 61.5 KB
  Учні самі розподіляються хто яку роботу виконує. Один учень виконує роботу на листі А4. Один учень виконує роботу на листі А4. Один учень виконує роботу на листі А4.