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| 自動灌裝機反應(yīng)釜的設(shè)計原理及步驟 | 2020-01-12 |
| 摘要：近半個多世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)與流通日益社會化、現(xiàn)代化，產(chǎn)品灌裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們的普遍重視。灌裝機是灌裝機的一種特殊的結(jié)構(gòu)。那么反應(yīng)釜的設(shè)計尤其關(guān)鍵，本文主要論述反應(yīng)釜原理及設(shè)計思路。 1灌裝機的工作原理 1.1配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本配料系統(tǒng)主要有電子秤計量、控制、傳輸和封口部件等組成。傳輸部件是通過一個由電動機控制的鏈板傳動自動配料系統(tǒng)實現(xiàn)對灌裝件的傳送；封口機構(gòu)按產(chǎn)品和板狀的不同自動執(zhí)行封包、墊封或加蓋卷邊等功能；計量部件由稱重模塊及相應(yīng)的測量和顯示儀表構(gòu)成，完成對物料的稱重分包與質(zhì)量顯示；單片機及其相應(yīng)的控制執(zhí)行電路承擔(dān)了定量稱重灌裝配料系統(tǒng)各個工序的自動控制。 1.2原理 本配料系統(tǒng)以稱重模塊輸出信號為依據(jù)實現(xiàn)物料的自動定量灌裝，其基本工作過程分喂料、稱重、排料、夾袋等四個階段稱重開始時，稱重儀表控制反應(yīng)釜的粗進料閥和細(xì)進料閥同時打開，物料進入計量罐。當(dāng)計量罐中物料質(zhì)量達到粗加料閥值時，粗進料閥關(guān)閉，物料僅從細(xì)進料閥流出，進入細(xì)加料階段。當(dāng)計量罐物料量接近目標(biāo)值達到細(xì)加料閥值時，細(xì)進料閥關(guān)閉，稱量過程完成。接著套上灌裝反應(yīng)罐并觸動夾具動作，打開計量罐的卸料閥，物料卸入灌裝反應(yīng)罐中，卸料完畢后關(guān)閉卸料閥，夾具裝置自動松開，裝有物料的灌裝反應(yīng)罐落到傳送帶上，由傳送機構(gòu)送至封口裝置，完成封口工序。 2反應(yīng)釜的設(shè)計 2.1反應(yīng)釜的概述 固體反應(yīng)釜是儲存固體松散物料的反應(yīng)罐，它區(qū)別于儲存氣體、液體的反應(yīng)罐。氣體和液體在常溫的自然狀態(tài)下是無形的物質(zhì)，松散的固體物料在自然狀態(tài)下有堆積形態(tài)。反應(yīng)釜的種類繁多，其結(jié)構(gòu)和制造工藝也相差甚遠(yuǎn)，構(gòu)成反應(yīng)釜殼體的受力元件由反應(yīng)釜殼頂、反應(yīng)釜殼圓筒、和反應(yīng)釜殼錐體組成。反應(yīng)釜殼頂和反應(yīng)釜殼圓筒的結(jié)合部稱肩部，反應(yīng)釜殼錐體和反應(yīng)釜殼圓筒的結(jié)合部稱臀部，此兩部分的結(jié)構(gòu)根據(jù)反應(yīng)釜的不同大小和形狀以及反應(yīng)釜使用的不同材質(zhì)而有不同，我根據(jù)實際情況均采用焊接的結(jié)構(gòu)形式，以保證反應(yīng)釜具有足夠的剛度和強度。反應(yīng)釜支撐結(jié)構(gòu)主要是裙座、耳式支座和環(huán)座式支座。 2.2反應(yīng)釜設(shè)計及計算 反應(yīng)釜的設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮適宜的反應(yīng)釜形狀和大小，裝卸物料用的運輸裝置和在作業(yè)過程中的正確布置。散料在重力的作用下載反應(yīng)釜里不是均勻的流動，而要出現(xiàn)粒度和密度方面的不期望的不均勻組成，反應(yīng)釜的物料對反應(yīng)釜底和側(cè)壁產(chǎn)生壓力等等因素。反應(yīng)釜的基本要求反應(yīng)釜容積應(yīng)滿足貯存物料量的要求；外形尺寸：橫截面最小長度不小于1.2m；高度不宜過高：成品反應(yīng)釜設(shè)計壓力。過高的設(shè)計壓力會影響反應(yīng)釜的使用經(jīng)濟性，而且實際使用壓力也被限制在一定范圍內(nèi)。 3)設(shè)計溫度固體反應(yīng)釜防爆電子秤的使用溫度大都為常溫，我國南北緯度跨度大，北方部分地區(qū)冬季氣溫較低，而南部、西南部地區(qū)夏季日照下反應(yīng)釜殼的溫度可達幾十度，設(shè)計者決定設(shè)計溫度時應(yīng)考慮到反應(yīng)釜所處的地理位置，由于固體反應(yīng)釜一般不用保溫，反應(yīng)釜殼的溫度基本與環(huán)境溫度一致，裙座的用材應(yīng)考慮環(huán)境溫度的影響。當(dāng)對儲存物料有加熱的要求時還應(yīng)考慮物料的溫度效應(yīng)及熱膨脹的影響。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定反應(yīng)釜防爆地磅的設(shè)計溫度范圍取反應(yīng)釜所使用的反應(yīng)釜殼金屬允許的使用溫度，但由于通常反應(yīng)釜的使用溫度不高，故反應(yīng)釜殼材料的許用應(yīng)力相應(yīng)給N200~C。 4)載荷的計算反應(yīng)釜所承受的載荷分為靜載荷和動載荷。靜載荷為長期載荷，動載荷為短期載荷。反應(yīng)釜防爆地磅的反應(yīng)釜殼和支承部分的安全性和經(jīng)濟性很大程度決定于選擇合理的設(shè)計載荷。反應(yīng)釜的設(shè)計壓力、儲存物料引起的壓力、反應(yīng)釜防爆地磅自重等附件的重量、多雪地區(qū)的雪載荷等屬于主要的靜載荷：風(fēng)載荷、地震載荷和反應(yīng)釜在加料、卸料時所產(chǎn)生的沖擊載荷等屬于主要的動載荷，此外連接管道和其它的部件對反應(yīng)釜的作用力、支座的反作用力等都是應(yīng)當(dāng)考慮的載荷。 2.3反應(yīng)釜殼的垂直壓力與液體平壓力 在進行了大量的試驗基礎(chǔ)上，提出了利用反應(yīng)釜殼體壁面摩擦平衡載荷的函數(shù)關(guān)聯(lián)來計算垂直壓力和液體平壓力，并確認(rèn)垂直壓力和液體平壓力的比值是隨著反應(yīng)釜的深度和反應(yīng)釜的形狀而變化的，對反應(yīng)釜防爆電子地磅的計算提出了新的解析方法。目前各國標(biāo)準(zhǔn)使用的計算方法不同，有采用經(jīng)典理論的計算方法，也有的采用了改進的計算方法。我們認(rèn)為，從理論分析和試驗數(shù)據(jù)看，采用“物料對反應(yīng)釜殼的垂直壓力與液體平壓力的比值隨反應(yīng)釜高度變化而變化”的理論來分析反應(yīng)釜殼體的受力比較符合試驗數(shù)據(jù)，我們在編制本標(biāo)準(zhǔn)時采用這種解析方法，但是此方法對大型錐體料斗的解析過于簡單，需要作一些調(diào)整。 3結(jié)論 自動灌裝機設(shè)計的題目是顆粒物料定量稱重、灌裝機設(shè)計(機械部分)，其中主要的難點是整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計及各部分零部件選取及校核，所以在此灌裝機的設(shè)計中，必須認(rèn)真查閱各種設(shè)計手冊及相關(guān)資料并進行分析計算，才能很好的完成自動灌裝機設(shè)計。自動灌裝機設(shè)計方案是為了更好的滿足生產(chǎn)的需要，提高生產(chǎn)的效率，此次設(shè)計結(jié)構(gòu)的特點：本產(chǎn)品的主體結(jié)構(gòu)由供料裝置、計量裝置、夾帶裝置、機架、數(shù)控主板和氣壓傳動配料系統(tǒng)組成。供料裝置采用了多次喂料的供料方式以保證灌裝過程的穩(wěn)定、準(zhǔn)確。設(shè)備由按鈕啟動后即可投入自動喂料、稱重、卸料操作，操作人員只需做袋套、按夾袋開關(guān)、封袋口三種操作。具有應(yīng)急功能，可通過“停止”按鈕使機器緊急停機。具有料位檢測功能。當(dāng)料位低于規(guī)定高度時，機器自動停止灌裝；待料位達到規(guī)定高度時，又自動恢復(fù)連續(xù)定量灌裝。 | |
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