塑料袋食盐横封器的结构设计开题报告

 2020-02-20 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着时代的发展,现代社会经济高速发展,人们的日常生活水平也在不断地提高。因此人们对包装,特别是食品包装的要求也在不断地提高,现有的包装机械越来越难满足人们的要求。所以现有的包装机械需要不断地改进,精益求精。

在改革开放之前,我国的包装机械发展缓慢,但在改革开放之后随着我国经济的不断发展,我国的包装机械行业得到了快速的发展并且逐渐形成了完整的包装机械体系。中国包装行业的年增长率虽排名于传统行业之首,但要与国际市场接轨,就得加快包装科技开发,使其向经济、高效、多功能方向发展。包装机械装备的全面性更新换代是中国乃至世界包装机械发展的总趋势。更新换代的主要特点是:大量移植采用民用和军用工业的各种现代化高精技术、电子技术、微电子技术、边缘技、模糊技术,加速进一步提高包装机械装备和生产线的可靠性、安全性、无人作业性等自动化水平。智能化将进入整个包装机械装备和生产线领域。当今世界,包装机械装备和生产线的更新换代遥遥领先的首推日本,在这个领域赚取了大量美元。东南亚四小龙也步日本后尘,在包装机械装备和生产线的制造方面有力不心表现;在欧共体中,意大利的包装机械装备和生产线更新换代的步伐远远比其它成员国来得快。更新换代的方式是采取更换局部零、部件或关键性部件和关键性技术,从而达到更换一台机组的目的,使原包装机械装备或生产线的生产能力、性能、效率、机型和组装方式等得到更新。这样对大部分部件、机组零件获得重复利用,既达到提高装备价值,且又节省了原材料和大量劳动力,降低了成本。这种发展趋势表明,包装机械装备、生产线愈来愈向标准化、系列化、综合化、组装化、联机化的模式发展。民用、军用高技术也将愈来愈广泛地进入整个包装机械装备领域。激烈的市场竞争,无疑将加速包装机械装备在各行各业中的更新换代和技术改造步伐。截至2014年,全球包装市场的规模从2009年的4290亿美元增长到5300亿美元,其增长的速度是明显高于全球经济增长速度的。截至2015年我国的包装机械产值为2076亿元,其中食品包装行业获得了占机械工业整体17%的利润率,包装机械行业在整体机械行业中占有比较明显的优势地位。现在的包装机械行业竞争十分激烈,包装机械的总体是趋向于高速、高效、高质量的发展方向,发展的重点则是主要集中在降低能耗、减少自重、减少占地面积、满足环保要求等方面。同时国外的包装机械行业的发展已经比较成熟,例如机械生产水平比较发达的美国、德国、意大利和日本,都形成了自己的包装机械体系并且正在向着专业化发展,生产出了很多在国际市场上拥有极高的竞争力的包装机械产品。

其中横封是包装机的包装技术的关键技术之一, 横封是袋成形包装的一道重要的工艺。包装机的横封机构通常处于纵封机构的后面,它的作用是让装有物料的经过纵封的袋子横向密封。本课题主要针对食盐的袋式包装的横封进行研究。塑料袋装食盐横封器应该满足以下基本要求:1)必须可靠地完成横封动作;2)不会损坏塑料袋及酱汁; 3)遵循小型、轻量、高校的原则,力求结构简单。其任务的完成需要的准备工作有:(1)充分了解各类横封器的结构和驱动方式; (2) 充分理解现有袋装食盐横封器工作原理及存在的问题。

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2. 研究的基本内容与方案

设计的内容包括1. 调研收集分析有关资料,了解袋装食盐横封器驱动的原理;2. 设计袋装食盐横封器结构;3. 对袋装食盐横封器结构的优化设计;4. 对袋装食盐横封器进行强度校核及运动分析。

目前常见的横封器都存在一定的缺点:往复式横封器横封速度慢、包装效率较低;旋转式横封器横封时间不足、包装强度较差,与此同时,由于旋转式横封器的包装速度快,存在机构冲击、振动的问题。现在较为新型的横封器是旋转往复式横封器,国内相关研究较少。旋转往复式横封器的运动轨迹是类似于d形的曲线,d形曲线的直线部分可以有效的延长热封时间,曲线部分用于急回,可以有效减少d形轨迹的整体时间。但是旋转往复式横封器对伺服驱动和控制系统的要求较高,机构较为复杂,成本也较高。因此针对这些缺点,设计一种新的旋转往复式横封器,让其机构更简单,降低其对伺服驱动和控制系统的要求,减少成本。

为了设计出一种新的旋转往复式横封器,需要先对比现在常见的横封器的原理、结构及其优缺点,设计一种新的旋转往复式横封器并且详细设计其结构。然后通过老师的指导和自己的检查反思发现其中的不足之处,对其结构进行改进和优化。再然后对其进行强度校核和运动分析,根据其结果对横封器再进行优化设计。最后完成横封器的设计。

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3. 研究计划与安排

第1-4周:完成调研收集分析有关资料,了解袋装食盐横封器驱动的原理。提出设计思路和内容,确定方案,完成开题报告。

第5-6周:设计袋装食盐横封器的结构;

第7-8周:确定袋装食盐横封器结构并进行结构的优化设计;

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4. 参考文献(12篇以上)

【1】 陈雪叶,魏兴.粉末包装机纵封-横封机构的设计[j].制造业自动化,2014

【2】 温鹏俊.机械手式高速无菌砖包机横封系统运动特性研究及实现[j].上海交通大学,2008

【3】 张晓春.茶叶自动包装机横封机构的设计与仿真[j].机械与电子,2012

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