Расчет этикетировочного автомата

Цель работы:

- практическое ознакомление с устройством, и принципом действия этикетировочного автомата модели ВЭМ;

- расчет технико-технологических параметров автомата

Содержание работы

1.Изучить устройство и принцип работы этикетировочного автомата

2. Выполнить расчет параметров автомата.

Общая часть

Этикетировочные автоматы классифицируются по характеру движения рабочих органов (периодического или непрерывного действия), по способу перемещения объектов (линейные или карусельные), по конструкции этикетопереносчика (рычажные или вакуумно-барабанные), по количеству и виду этикеток (с одной или несколькими этикетками).

Процесс нанесения этикеток на стеклянную тару состоит из следующих основных операций :

- вывод этикеток из магазина,

- транспортирование этикеток на этикеткопереносчик,

- нанесение штемпеля на этикетку,

- нанесение клея на этикетку,

- передача этикетки на тару,

- разглаживание этикетки на таре.

Этикетировочный автомат модели ВЭМ предназначен для наклеивания этикеток на цилиндрическую поверхность бутылок и стеклянных банок с одновременной проситановкой штемпеля на этикетках с датой и сменой выпуска продукта

На рис.1 приведен общий вид этикетировочного автомата.

Рис.1 Общий вид этикетировочного автомата модели ВЭМ

1 – пластинчатый транспортер. 2 – вакуум-барабан, 3 – станина, 4 – шнек, 5 – клеевая ванна, 6 – штемпельное устройство. 7 – магазин этикеток

Пластинчатый транспортер перемещает стеклянную тару по автомату и представляет собой устройство, выполненное в виде шнека и накатного транспортера, состоящего из приводного, натяжного и шести опорных роликов, соединенных пятью прорезиненными ремнями.

Шнек распределяет поступающие бутылки и выдает их к этикеткопереносчикам вакуум-барабана. Накатной транспортер приводит бутылку во вращение, чем обеспечивается разглаживание этикетки на бутылке. Для поджатия бутылок к этикеткопереносчику и накатному транспортеру служат подушки из мягкой резины.

Вакуум-барабан является основным рабочим органом и служит для переноса этикетки от магазина к бутылке и накатки ее на бутылку. Он вращается на вертикальной оси и снабжен золотниковым устройством, распределяющим отрицательное давление по этикеткопереносчикам, рабочая поверхность которого оклеена слоем резины и представляет собой часть цилиндра, на которой удерживается взятая из магазина этикетка. На поверхности этикеткопереносчика выполнены отверстия, через которые этикетки присасываются к рабочей поверхности.

Этикеточный механизм служит для помещения в нем запаса этикеток и передачи их на вакуум-барабан. Привод механизма содержит механизмы качания и поступательного движения этикетного магазина. Сложное движение магазина обеспечивает передачу этикеток и блокировку – нет бутылки – нет этикетки.

Бутылки, находящиеся на транспортере автомата, расставляются шнеком с определенным шагом и поступают по касательной к вакуум-барабану. Одновременно этикетный магазин при движении вперед и по направлению вращения вакуум-барабана нажимает роликом на клапан, соединяя отверстия присосов этикеткопереносчиков с вакуумом. В результате этикетка присасывается к этикеткопереносчику передним краем и при замедлении движения магазина в конце его рабочего хода извлекается.

Клеевая ванна служит для нанесения клея полосами на внутреннюю сторону этикетки при прохождении ее в зоне ванны. Привод ванны обеспечивает вращение клеевого и смазывающего роликов и качательное движение ванны, что обеспечивает блокировку - нет этикетки – нет клея.

Штемпельный механизм совершает качательное движение, позволяющее осуществить блокировку – нет этикеток – нет штемпеля. Последние две блокировки предупреждают намазывание клея и краски на поверхность этикеткопереносчика при отсутствии на нем этикетки.

Частота вращения шнека, скорость движения транспортера и частота вращения вакуум-барабана обеспечивают синхронность движения этикетки и бутылки.

Внутри станины размещен привод механизмов автомата и вакуум-насос.

Задание

Изучить классификацию этикировочных автоматов, их конструкцию, и принцип работы, выполнить расчет автомата модели ВЭМ.

Исходные данные для расчета:

Р - производительность, бут,/ч;

_ш – угловая скорость шнека, рад/c;

D₃ – диаметр ведущего ролика, м;

D_бут – диаметр бутылки, м;

D_б – диаметр вакуумного барабана, м.

Методика расчета

Угловая скорость вращения вакуумного барабана , где - производительность, бут./ч; - количество сегментов этикеткопереносчиков.

Скорость перемещения бутылок шнеком , где - шаг шнека, равный диаметру бутылки, м.

Скорость движения пластинчатого транспортера, м/с, , где =1,2…1,3 – коэффициент, учитывающий проскальзывание бутылок.

Угловая скорость вращения ведущего ролика накатного транспортера определяется из условия равенства линейных скоростей накатного транспортера и качения бутылки по резиновой подушке.

, где - диаметр барабана и ведущего ролика.

Угловая скорость намазывающего ролика должна соответствовать угловой скорости вакуумного барабана для обеспечения оптимальных условий нанесения клея на этикетку. Угловая скорость вращения ролика , где м – диаметр намазывающего ролика.

Расчет энергии, потребляемой автоматом, сводится к определению затрат мощности, необходимой для привода всех механизмов :

- мощность, необходимая для привода механизмов качания этикеточных магазинов , где первое слагаемое – мощность для привода кулачковых механизмов, , здесь - усилие на ролике, м – расстояние от точки приложения силы до оси рычага, - угловая скорость вращения кулачка. Второе слагаемое – мощность на преодоление сил трения , где - коэффициент трения стали по бронзе, м – радиусы пальца, кулачка и ролика соответственно;

- мощность, расходуемая на перемещение магазинов, принимается равной кВт;

- мощность, необходимая для привода накатного транспортера .

, где - мощность на преодоление сопротивления сил упругости подушки бутылками, - усилие перемещения бутылки вдоль транспортера, Н; - усилие, с которым бутылка вдавливается в подушку; - коэффициент трения стекла по резине, - скорость движения пластинчатого транспортера, м/с; - число бутылок на транспортере; - длина транспортера, м; - шаг поступления бутылок на транспортер.

, где - коэффициент запаса, - скорость накатных ремней.

, где - окружная скорость ведущего ролика, м/с; - диаметр ведущего ролика, м;

- мощность для привода клеевой ванны .

, где - мощность для привода кулачка, кВт; - усилие на ролике, м – плечо силы относительно оси кулачка, - угловая скорость кулачка.

, где - потери мощности на трение в ролике; - коэффициент трения бронзы по стали, м – радиус пальца ролика; м – минимальный радиус кулачка; м – радиус ролика.

, где - сопротивление клея, м – радиус клеевого ролика; - угловая скорость ролика;

- мощность для привода вакуум-барабана , где - к.п.д. подшипника скольжения.

, где - мощность, расходуемая на преодоление трения в упорном подшипнике; - нагрузка на подшипники, - приведенный коэффициент трения скольжения; м – радиус диска золотникового устройства; - угловая скорость вращения вакуум-барабана.

, где - мощность, затрачиваемая на преодоление трения трубы о диск золотникового устройства; - коэффициент трения скольжения, м – наружный диаметр опорного кольца подшипника, м – внутренний диаметр опорного кольца подшипника.

, где - мощность, расходуемая на преодоление трения подвижного диска о неподвижный; м – наружный диаметр золотника; м – внутренний диаметр золотника;

- мощность для привода пластинчатого транспортера , где - окружное усилие на ведущей звездочке транспортера; - к.п.д. привода транспортера.

Варианты задания

№ варианта	Р, бут/ч	ш, рад/с	D3, м	Dбут, м	Dб, м
		0,5	0,065	0,064	0,36
		0.6	0,0667	0,089	0,37
		0,7	0,068	0,093	0,38
		0,8	0,07	0,095	0,39
		0,9	0,071	0,11	0,4
		0.7	0,068	0,11	0,41
		0,8	0,07	0,089	0,42

Практическое занятие № 5