壮牛牛奶灌装机设计托瓶升降机构灌装瓶高度调节机构设计毕业设计.docx
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壮牛牛奶灌装机设计托瓶升降机构灌装瓶高度调节机构设计毕业设计
毕业设计(论文)说明书
课题名称壮牛牛奶灌装机设计
——托瓶升降机构,灌装瓶高度调节机构设计
学院机械工程学院
专业机械工程及自动化
摘要
随着中国经济的快速发展,包装机械在中国有很广阔的市场前景。
牛奶灌装机是食品包装机械中较为典型的种类,它在牛奶产品的生产流程中进行牛奶的自动供料、送瓶、灌装和封盖,完成牛奶产品的包装过程,并将其送至下一道生产工序,以便后续处理。
本次课题研究的主要内容是牛奶灌装机的托瓶升降机构和灌装瓶高度调节机构的设计。
托瓶升降机构的作用是根据灌装工作过程的需要,先将瓶子升起到规定的位置,以便进行牛奶的灌装,待灌装完后再将瓶子降低到规定的位置,以便拨瓶轮将瓶子送到传送链带土送走。
本次课题研究的托瓶升降机构将采用气动与机械组合式的设计。
灌装瓶高度调节机构的作用是调节装有灌装阀的贮液缸与装有升降瓶台的转盘之间的距离,使贮液缸能沿着立柱相对于转盘做上、下移动,以满足不同高度瓶子的灌装需要。
本次课题研究的灌装瓶高度调节机构将采用3立柱调节式的设计。
关键字:
包装机械;灌装机;生产工序;灌装阀;贮液缸。
Abstract
WithChina'srapideconomicdevelopment,packagingmachineryinChinahasaverybroadmarketprospects.
Milkfillingmachinefoodpackagingmachinerymoretypicalspecies,whichinthemilkproductionprocessforautomaticfeedingofmilk,bottlefeeding,fillingandcapping,completemilkproductpackagingprocess,andsentunderaproductionprocessforsubsequentprocessing.
Themaincontentoftheresearchistoshoreupthemilkbottlefillingmachineandfillingbottlesliftingmechanismheightadjustmentmechanismdesign.
Theroleofproppingliftingmechanismisbasedontheneedsofbottlingprocess,thebottlerisestoapredeterminedfirstpositionforfillingthemilk,andthenafterfillingthebottletobereducedtoapredeterminedpositiontodialroundbottlethebottletotheconveyorchainwithsoilaway.Thecareofthisresearchwillbeusedpneumaticbottleliftingmechanismwithmechanicalmodulardesign.
Bottlefillingheightadjustingmechanismisequippedwithafillingvalveregulatingreservoirbottlefittedwithliftingcylindersandthedistancebetweentheturntableplatform,thestoragecylindertothecolumnrelativetotheturntablealongthecook,thenextmovetomeettheneedsofdifferentheightbottlesfilling.Theresearchofthefillingbottleheightadjustmentmechanismwillusethreeuprightsadjustabledesign.
Keywords:
packagingmachinery;fillingmachine;productionprocesses;fillingvalve;liquidstoragetank.
第一章绪论………………………………………………………………………………5
第一节课题来源和选题背景………………………………………………………5
第二节课题研究目的和内容………………………………………………………5
一、课题研究目的………………………………………………………………5
二、课题研究内容………………………………………………………………5
第3节灌装机概述…………………………………………………………………6
一、基本概念……………………………………………………………………6
二、灌装机的分类………………………………………………………………7
三、灌装机主要结构……………………………………………………………7
第四节课题研究现状及国内外发展趋式…………………………………………7
第二章总体方案设计……………………………………………………………………9
第一节灌装方案确定………………………………………………………………9
一、灌装机的类型确定…………………………………………………………9
二、灌装机原理及灌装工艺流程………………………………………………9
三、灌装机主要技术参数的确定………………………………………………10
第3章主要部件设计……………………………………………………………………12
第一节托瓶升降机构设计…………………………………………………………12
一、方案论证……………………………………………………………………12
二、详细设计……………………………………………………………………15
第二节灌装瓶高度调节机构设计…………………………………………………28
一、方案论证……………………………………………………………………28
二、详细设计……………………………………………………………………30
第4章关键部件设计……………………………………………………………………37
第一节旋转式电接头设计…………………………………………………………37
第二节气管布置及旋转气管接头设计……………………………………………38
一、气管布置……………………………………………………………………38
二、旋转气管接头………………………………………………………………39
结束语………………………………………………………………………………………40
致谢…………………………………………………………………………………………41
参考文献……………………………………………………………………………………41
附录…………………………………………………………………………………………42
第一章绪论
第1节课题来源和选题背景
广西的水牛奶又称壮牛牛奶,该品种的牛奶品质好,营养价值高,香醇浓厚,胆固醇低,风味独特,深受消费者的青睐。
水牛奶能进行高质量乳制品的深加工,其特色产品可在奶类市场占有强大的竞争实力。
而根据2012年的数据,中国人均奶类占有量不到30千克,与世界平均水平相比还有很大差距,随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,奶类消费量将会与日俱增,奶业市场将呈现巨大发展潜力,未来水牛奶具有很广阔的市场发展前景。
而在牛奶的生产加工过程中,必须进行产品的包装,因此,对牛奶包装机械的市场需求量也将会越来越大。
包装机械能完成产品的全部或部分包装过程,是包装工业的重要基础,对包装业的发展起着重要的作用。
包装机械的应用可以大幅地提高生产效率、降低劳动强度和改善劳动条件;它能节约材料、降低成本,以及保护环境、改善包装产品的卫生条件,提高产品质量和延长产品的保质期,并且具有方便流通、减少包装场地面积等优点。
本次设计的壮牛牛奶灌装机是包装机械中较为典型的种类,与瓶装饮料,如矿泉水等所使用的灌装机械原理相通。
它在牛奶产品的生产流程中进行牛奶的自动供料、送瓶、灌装和封盖,完成牛奶产品的包装过程,并将其送至下一道生产工序,以便后续处理。
该类牛奶灌装机在广西的皇氏乳业、壮牛乳业和百强水牛奶乳业有限公司等牛奶生产企业中有广泛应用,如百强水牛奶乳业有限公司的五条水牛奶生产线,能形成年加工水牛液态奶三万吨的生产能力,可生产有6大系列30多个水牛奶品种的产品。
第二节课题研究目的和内容
一、课题研究目的
图1壮牛牛奶
本次课题的设计要求来源于壮牛水牛乳业有限责任公司(简称壮牛乳业公司),该公司是广西第一个原生态水牛乳业专业企业,公司集奶水牛的饲养、水牛乳品研制、开发、加工、销售于一体,是一家按现代运营模式运作的企业。
目前,壮牛乳业公司已经拥有先进的冷藏保鲜水牛奶生产线,一次成形环保杯水牛双皮奶生产线、水牛奶酪生产线,可生产纯鲜的原生态水牛奶、酸奶、双皮奶、奶酪、益生菌水牛奶等10多种系列产品。
公司产品严格按照QS标准操作生产,质量好,深受消费者的喜爱。
公司产品继2006年成为“第五届亚洲水牛大会惟一指定乳品”之后,2007年荣获“南宁市政协第九届全会专用乳制品”,“中国食品质量与安全高峰论坛钓鱼台国宾馆宴会专用乳品”等荣誉,2008年12月获得“广西著名商标”,成为2008年影响南宁市民生活100品牌之一。
图1为该公司生产的水牛奶产品。
本次课题对壮牛乳业灌装生产线进行改进与优化,主要着重基于PLC技术的系统控制部分,以提升生产线的自动化程度,便于实时监控与远程监控。
同时在机械结构上也做适当改进与完善,以便于进行机械的维护与清洗,这对于食品包装生产线来说尤为重要。
对于本次设计,我查阅了一些相关资料,并观看了一些实际生产线的视频,对于设计任务有了初步的了解。
在接下来的时间里,我将综合运用我在大学四年中所学的知识,对所设计装置的可行性进行论证,对于设计中所可能遇到的问题和难点进行认真思索。
通过思考、查阅资料、提问与探讨、实物观察等方式从理论上进行装置的设计。
从而实现对该牛奶灌装机的优化,节约资源成本,提升工作效率,提高产品质量。
本次设计对于我来说是个前所未有的挑战,也是对我的一次锻炼,在大学四年的学习中,我们掌握了各方面的专业知识,这次的设计,将是对我所学知识的一次巩固与精炼,把理论知识运用到实际问题中,为未来的工作打下基础。
二、课题研究内容
(一)设计内容
图2牛奶瓶三维图
该乳制品玻璃瓶容器的三维模型如图2所示。
本次课题组主要研究壮牛牛奶灌装机,涉及供料装置、供瓶装置、瓶子升降托举装置、灌装阀及封盖、贴标签装置的设计。
主要为了实现牛奶灌装的自动化,以减轻工人的劳动强度、提高产品质量,以及保障产品的卫生与外观。
本次设计中我主要负责完成托瓶升降机构,灌装瓶高度调节机构部分的设计。
(二)设计要求
1.托瓶升降机构要求运行平稳、迅速、准确,安全可靠,结构简单,托瓶升降实现自动化。
2.灌装瓶高度调节机构要求能方便的调节贮液缸与转盘的相对位置,贮液缸位置调节过程要运转平
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