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1、本科学生毕业设计酸菜自动包装生产线注液系统结构设计系部名称： 机电工程学院 专业班级： 机械设计制造及自动化 08-1班学生姓名： 指导教师： 职 称： 讲 师 黑 龙 江 工 程 学 院二一二年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeThe infusing liquid system of the product line of acid vegetable automatic packing LineCandidate：Specialty： Mechanical Design Manufacture & AutomationClass： 0
2、8-1Supervisor：Heilongjiang Institute of Technology2012-06Harbin黑龙江工程学院本科生毕业设计摘 要近半个多世纪以来，随着生产与流通日益社会化、现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到人们普遍重视。本设计主要目的是实现酸菜加工的自动化。其间介绍了灌装机的概念、种类。主要是针对酸菜自动包装生产线注液系统进行的设计主要通过对机械设计的学习、了解和掌握，来确定酸菜自动包装生产线注液系统的各个组成零件并最后组装。通过计算和结构优化设计，决定采用气泵为动力源，以气缸的往复运动及两个单向阀的反向安装来实现酸菜自动包装生产线注液系统的吸液和注液，从
3、而实现由比较简单的结构完成要求的目的。设计后的酸菜自动包装生产线注液系统具有结构简单、紧凑、制造和维修容易、操作简单，成本低。广泛用于中小型食品生产企业。关键词：气泵；气缸；单向阀；电池换向阀；行程开关；贮液缸；自动控制ABSTRACTWith the socialization and modernization of the production and circulation since more than half a century，products packing is flourishing with a completely new feature and attached i
4、mportance widely.The main purpose of this design is to realize the automatization of acid vegetable processing. It introduces the conception and category of the filling machine. The design aims at the infusing liquid system of the product line of acid vegetable automatic packing. We confirm every pa
5、rt of the system and install it according to the study of machinical design. We decide to use the air pump as the power fountain and realize sucking liquid and infusing liquid by the reciprocating of air urn and the reversed setting of two mon-return valves after calculating.Consequently,we achieve
6、the purpose with a more simple configuration.The infusing liquid system of the product line of acid vegetable automatic packing have simple configuration,. It is tighten and easy to produce, mend and handle .Also it cost low .It is widely used in small and middle food manufactories.Key word: air pum
7、p；air urn；mon-return valve；eleceromagnetism cross valve；limit switch；stores the fluid cylinder；auto control目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 课题背景11.2 课题目的与意义11.3 我国食品和包装机械的发展现状31.3.1 食品和包装机械工业初具规模31.3.2 基本形成了为食品加工业提供成套装备的能力31.3.3 在部分领域形成了大型关键单机生产制造能力31.3.4 我国食品和包装机械工业与发达国家还有较大差距31.4食品和包装机械近期发展重点领域和方向4第2章
8、 灌装机62.1 灌装机概述62.2 国内饮料灌装机械的发展概况62.3 液体灌装设备的分类72.4本章小结8第3章 注液系统的总体方案93.1 注液系统的工艺方案93.2 注液总体原理示意图93.2 动力源的选择93.4 注液系统的传动方案103.5 本章小结.10第4章 系统各部分组件的计算及选用114.1 贮液缸的选用114.2 单向阀的选用114.3 双作用双活塞杆气缸计算及选用124.4 耗气量计算154.5 活塞杆直径校核164.6 气缸的运行速度174.7 换向阀的选用184.8 行程开关的选用194.9 管道的选择194.10 方向控制装置204.11 气动控制部分204.12
9、 本章小结21第5章 框架结构的设计225.1 固定板的设计225.2 外框架的设计225.3 储液箱的设计225.4 本章小结23结 论24参考文献25致 谢26附 录A27附 录B35第1章 绪 论1.1 课题背景随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国食品工业得到快速发展，已经成为我国国民经济的支柱产业。2002年食品工业总产值达到10554亿元，占全国工业总产值10%左右，食品工业的利税总额占全国工业部门利税总额的20%左右。居全国各产业部门之首。食品和包装机械行业作为食品工业提供装备的工业，形成于20世纪七十年代末与八十年代初，经过八十年代的快速发展，九十年代的高速增长，目前已进
10、入结构调整、产品质量升级、提高创新能力的关键时期。2002年食品和包装机械全行业总产值近400亿元，已成为机械工业系统十四大行业之一，初步满足了我国食品工业的需要。包装机械化的重意义现代包装的基本含义是：对不同批量的产品，选用某种有保护性、装饰性的包装材料或包装容器，并借助适当的技术手段实施包装作业，以达到规定的数量和质量，同时设法改善外部结构，降低包装成本，从而在流通直至消费的整个过程中使之容易储存搬运，防止产品破损变质，不污染环境，便于识别应用和回收废料，有吸引力，广开销路，不断促进扩大再生产。本文研究的是自动包装机生产线的注液系统。大量事实表明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高
11、度灵活性(或称柔性)的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济效益。1.2 课题目的与意义 无论在国内或国外，包装工作已涉及到各行各业，面广量大，对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去准以想象的新情况：未经包装出售的商品变得越来越少了，而且包装上的失败往往会使很好的产品得不到成功的销售。因而不妨这样说，在将来，如果没有现代化的包装就没有商品的生产和销售；可是如果没有先进的工业与科学技术的综合发展，也不可能出现高水平的现代化包装。迄今，一些科学技术发达的国家，在食品、医药、轻工、化工、纺织、电子、仪表和兵器等工业部门，已经程度不同地形
12、成了由原料处理、中间加工和产品包装三大基本环节所组成的包装连续化和自动化的生产过程，有的还将包装材料加工、包装容器成型及包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。再者，为使包装成品更好地进入流通领域，大都配有专用的自动化仓库，并采用托盘集装箱运输。（如图1.1所示的现代化酒厂自动包装线的工艺流程简图就是一个颇有代表役的例子。）图 1.1 现代化酒厂自动包装线的工艺流程简图(1)能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力。现代包装机械所能完成的工作已远远超出了简单地模仿人的动作，甚至可以说在很多场合用巧妙的机械方法包装出来的成品，不论在式样、质地或精度等方面，大都是手工操作无法胜任和
13、媲美的。随着商品的多样化，这一点越来越引起了人们的重视。另外，用机械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人员同产品直接接触时可能产生的感染，从而保证食品、药物的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。(2)能改善劳动条件，避免污染危害环境。对有剧毒、刺激性的、低温、潮湿性的、爆炸、放射性的，以及必须放置在暗室中的物品，实现了包装的机械化和自动化便可大大改善操作条件，避免污染危害环境。至于对需要进行长期、频繁、重复的以及其他笨重的包装工作，如能实现机械化和自动化，则能大大减轻体力劳动强度，增进工人健康和提高生产效率。(3)能节约原材料，减少浪费，降低成本。有些粉末、被体物料在手工包装过程中容易发生逸散、气
14、泡、飞溅现象，若改为机械包装则会大大减少损失。(4)能提高生产效率，加速产品的不断更新。机械包装的生产能力往往比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍，无疑这格会更好地适应市场的实际需要，合理安排劳动力，为社会多创造助富。由此可见，实现包装机械化和建立现代包装工业，乃是关系到国家长远规划的一件大事，也是搞好社会主义四个现代化的一项重要内容。1.3 我国食品和包装机械的发展现状1.3.1食品和包装机械工业初具规模目前我国食品和包装机械生产企业达6000余家，其数量在世界各国中居第一位，产品品种3000多种。2002年全行业总产值395.36亿元。其中年产值500万元以上生产企业1133家，2002年产品销售收入345.16亿元，其余4000多家为小型企业，其中近一半为兼营企业。2002年食品加工和包装机械出口交货值2.61亿美元，其中包装机械出口交货值1.38亿美元，开始走向世界。1.3.2 基本形成了为食品加工业提供成套装备的能力食品工业的发展，促进了食品加工和包装机械工业的发展。食品和包装机械的发展又为食品工业的发展提供了重要的装备保障。初步形成了以大学工艺基础研究、院所技术创新和工程转化应用技术开发、企业产品生产制造的分工协作产业发展体系，在一批产品加工领域形成了企业为主体的关键单机生产制造能力和以院所为主体的工程成套装备能力。1.3.3在部分领域形成了大型关
