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大米包装机计量装置的设计

发布时间:2021-08-05 14:34:50 |来源:网络转载

1简述
大米消费包装常以2.5、5、10kg为包装单位,属于中包装:目前较为成熟的立式袋成形充填封口包装机只适合于小包装(内容物重量不超过1kg/包),而转塔式多工位自动包装机从作业效益来看更适合于重袋包装(>25kg/包),因此,研制大米全自动包装机具有现实意义DXD10型包装机正是在此背景下开发和设计的,该机综合利用机、电、气动、真空技术,自动完成计量、制袋、充填、封口及打印等包装作业程序,结构合理,计量速度和精度得到了有机的统一,包装质量可靠DXD10型大米包装机由相对独立的计量机和包装机组合而成,其总体结构和主要技术参数已见于文献中本文旨在介绍和分析包装机中计量部分的工作过程和设计特点。
2计量机构成及工作过程
计量机结构如图1所示,主要由喂料装置、称重装置、气动装置、控制和检测装置、机架等组成。计量过程由工业PC控制,过程信号的检测通过接近开关获得,过程动作的执行由气缸完成:计量作业过程是成品米仓的大米经进料斗由斗底弧形活门控制给料,整个给料过程分为三段式。启动计量机后,给料门气缸动作,全开活门进行定时粗给料,粗给料量占总称量的60%-70%;然后,给料门气缸再次动作使活门半开,实现中给料,中给料至总称量的90%,此时副秤杆动作,其尾端向接近开关II移动,接近开并II监测到90%料量信号,通过控制系统指令给料门气缸第三次动作,关闭给料门,余下的10%料量由电磁振动给料机来细给料,细给料量通过进料斗的一旁通斜管供料而由振动给料机来完成最后的给秤斗添料过程,细给料与粗给料同时启动,但一直延续至满秤量止:满秤时,主秤杆尾端上抬,接近开关I监测到信号后,通过控制系统指令细给料停止,即电磁振动给料机停机等待下一循环再动作。此时,如果同步运行的包装机已经完成制袋、供袋并张开袋口,则由控制系统指令延时0.1~0.2s,卸料门气缸开始动作,启开卸料门,将秤斗内计量好的料量全部卸入包装袋中,由包装机完成后续的拉袋,封口等动作,而计量机复位以待下一个计量循环,过程动作的时间分配见图2。

大米包装机计量装置结构图

大米包装机计量装置过程动作时间分配图

3设计及特点
粉粒状物料计量精度及影响计量精度的因素。大米因其容重的多变性、自流的不稳定性使得其准确的计量必须由称重法完成,不管是机械式称重还是电子式称重,过程均为时间动态过程。所不同的是,电子式称重时.过程的监控可以由软件实现,而机械式称重时,计量过程的监控必须由设计的装置和控制软件结合实现。总之,称重装置的设计就是要适当地化解称重计量时速度和精度的矛盾。
3.1喂料装置的设计
采用可升降进料斗以尽可能地降低
“ 空中料柱量” 采用电磁振动给料为细给料,其给料过程稳定,料挝流动均勾,因此对空中料量的修正能够得到好的車复精度其次,釆用三阶段给料法,粗给料由定时控制,其实质是通过定时估算料吊,因此整个过程为:容积法+称币:法,利用容积法给料速度快的优点,从血提髙计最速度一在具体结构设计中,用一个专门设计的步进气缸控制弧形料,达到粗、中给料由一套装置完成需要指出,粗给料时由于料流呈大、落差大,因此物料对秤斗的冲力大,容易造成假满秤现象,故与粗给料相适应地设计r压杆气缸,压杆气缸与粗给料同时启动,直至粗给料结束后再延时Is收回,释放秤杆进入正式称重状态:此时,物料冲力相对较小,因为中给料流量及落差均比粗给料时小’
3.2称重装置的设计
称重装置设计中除设置了空秤斗平衡调节配重21,悬量修正游碇12及目标称量设置游砲15(辅助硃码来设定目标称量)外,主要还在于与给料装置相配合,设计了过程中间点——即90%料量点,该过程点由主、副秤杆协同实现.
主秤杆为等臂杆,即力臂等于重臂,力点、支点、重点均采用刀口支承形式,且三点一线:主、副杆力学简图如图3所示

称重装置秤杆计量力学图

图中W为物料,F为目标称量设定重,P为副杆游砣,用来设置预置N力的大小,不同的目标称量时,通过调整/实现预置力N的调整:其分析如下:


粗给料及中给料前期,因压杆气缸对主杆施压,计量系统没有进入称重状态,直至压杆解除,上述系统开始工作。在W<90%•F时,主副杆接触点a处的作用力大于预置力/V,即主杆压在副杆上,副杆压在下限位板上;随着给料进行,当明=90%•F时,接触点a处的作用力就等于预置力M副杆进入平衡点。此时,副杆脱离下限位板而上移,副杆上移而激发接近开关口,发出90%料量到位信号,指令关闭中给料,进入细给料。随着驴的继续增加,副杆上移受到上限位板限制而停止上移,主杆随着—F而趋于满秤平衡点,当W=F时,主杆上抬,接近开关I发出信号,系统切断给料。尔后,将称量好的秤斗料卸入包装袋中,秤斗失料后,上述系统又回到初始计量状态,进入下一循环。
整个称量系统的设计既考虑到工作的可靠性,又具有可调性,对于设计范围内的称童要求均可保证。
4结语
DXD10型机是针对大米包装而设计的,其实际应用决不局限于此,对于所有流动性较好的散粒料如蔬菜种子、花生米、小麦、大豆等物料的包装,该机同样适HJ该机的称重装置设计可以认为是机械称重装置设计的典型形式。该机的不足之处在于对于小于3kg的计量,尽管精度可以保证,但运行效率较低,故理论上可计量1~10kg,但其经济作业范围为5~10kg。


 

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