Реферат по предмету "Промышленность, производство"


Пристрої машин дозування і фасування

Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університетУкраїни
Київський політехнічний університетУкраїни
Кафедра: хімічного, полімерногота силікатного машинобудування
 

Записка
до курсовогопроекту з дисципліни: Пакувальне обладнання
Пристрої машин дозування і фасування
Виконав: ст.групи ЛУ-51
Косенко Є. І.
Перевірив: СокольскийО. Л.

Київ– 2009

Зміст
 
Вступ
1. Дозатор
2. Розливні машини
2.1 Гравітаційні розливні машини
2.2 Дозуючі пристрої машин Т1-ВРА-6А, Т1-ВР2А-6
3.Пристрої з мірною місткістю і клапанною системою машини ДАМ
4.Розрахунки
4.1 Розрахунок перепаду тискуу рідинному дозаторі Т1-ВРА-6А
4.2. Розрахунок циліндричної гвинтової пружини малого кроку
2.2.1 Числовий розрахунок циліндричної гвинтовоїпружини малого кроку
4.2.1.1 Фасувальні пристрої машин: Т1-ВРА-6А, Т1-ВР2А-6
4.2.1.2 Фасувальний пристрій машини ДАМ
4.3. Розрахунок повітряної трубки
4.3.1 Визначення оптимального діаметру повітряної трубки, економічний розрахунок.
4.3.2 Розрахунок чисельних показників(ДАМ) для визначення приведених витрат/> та розрахунок опору повітряної трубки.
4.3.3 Розрахунок чисельних показників(Т1-ВРА-6Ата Т1-ВР2А-6) для визначення приведених витрат /> тарозрахунок опору повітряної трубки.
Література

Вступ
Дозуванняв хімічній промисловості і медицині Дозування — подача хімічних речовин в заданійкількості в атмосферу, ємкість або куди або ще з деякими інтервалами з метою надатидосить часу для реакції, дії з речовиною або виявлення результату дії речовини.У техніці і сільському господарстві Дозування — відмірювання порції (дози) якої-небудьречовини з використанням дозатора.
Дозування рідкихпродуктів буває трьох видів: за об'ємом, по рівню, по вазі. Як би конструктивноне відрізнялися пристрої об'ємного дозування рідин, в них обов'язково присутні:два клапани (що відсікає і зливний) і мірна ємкість, як правило, з регульованимоб'ємом. Клапани по черзі відсікають або відкривають потік рідини, самоплив абощо примусово йде від витратного бака в мірну ємність і з неї в тару. Як варіантпристрою клапан може бути один: у одному положенні він відкриває трубопровід, щойде від бака до мірної ємкості, і перекриває трубопровід, ведучий в тару, в іншому— навпаки. Зазвичай клапан подвійної дії поєднується з примусовим заповненням мірноїємкості і виведенням продукту з неї. Дозування по рівню застосовується найчастішепри фасуванні алкогольних напоїв.
Суть дозуванняполягає в тому, що зливний клапан дозатора закривається в той момент, коли продуктв тарі досягає заданого рівня. При дозуванні по рівню особливі вимоги пред'являютьсядо тари — її розміри і товщина стінок мають бути однакові. Тим часом більше проблемвиникає не із здобуттям дози, а з розміщенням її в тару. Так, молоко під час вступудо пакету або пляшки утворює піну, що на деяких видах устаткування помітно знижуєпродуктивність. Фахівці з фасування алкогольних, слабоалкогольних і безалкогольнихнапоїв, наприклад, розрізняють п'ять способів наповнення тари рідиною. Всі вонизнаходять вживання залежно від властивостей рідин.
Крім того, існуєтри способи фасування: барометричний, надбарометричний і вакуумний. Перший полягаєв тому, що фасування виробляється при атмосферному тиску, і рідина рухається самоплив.Застосовується для звичайних рідин, у тому числі «спокійних» вин. Якщо ж напій насиченийгазами, то застосовують надбарометричний спосіб (зустрічається і термін «ізосверхбарометричеський»),при якому у фасувальному пристрої або витратному баку і в наповнюваній тарі створюєтьсянадлишкове тиск. Це перешкоджає виходу газів з рідини. Можуть виникнути проблемиі на дорозі тари між ділянкою її наповнення і запечатування. Досить рідке вживаннядій-паку для рідких продуктів викликане тим, що не всі виробники фасувального устаткуванняздатні забезпечити нерозпліскування рідини при горизонтальному русі ще розкритих,але вже наповнених пакетів. Особливо якщо вони рухаються з високою швидкістю, прицьому дискретно.

 
1. Дозатор
Дозатор – пристрійдля автоматичного відмірювання (дозування) заданої маси або об'єму рідких і сипкихматеріалів. Дозатор застосовують при виробництві будівельних матеріалів, в металургійній,хімічній, харчовій, фармацевтичній і ін. галузях промисловості, на ж.-д., морськомуі річковому транспорті, в лабораторній практиці і торгівлі.
Матеріал, щодозується, можна вимірювати в одиницях маси (кг) — ваговими дозатор або в одиницяхоб'єму (м3) — об'ємними дозатор. Продуктивність дозатора виражається відношенняммаси (або об'єму) до одиниці часу (кг/ч або м3/ч). Як вагові, так і об'ємні дозаториможуть бути періодичної (дискретного) і безперервної дії з ручним і автоматичнимуправлінням. Вибір типа дозатора визначається характером технологічного процесуі властивостями матеріалів. Дозатор періодичної дії використовують головним чиномв технологічних процесах з розміщенням устаткування по висоті, а дозатор безперервноїдії — в процесах з горизонтальним розміщенням устаткування і конвеєрним транспортуваннямматеріалу.
Дозатор дискретноїдії мають зазвичай конструкцію бункерного типа, а безперервної дії — бункерногоі стрічкового.
Найбільш простіоб'ємні дозатори не забезпечують достатньої точності; складні і точні технологічніпроцеси, як правило, ведуться з використанням вагових дозаторів. Вагові автоматичнідозатори є комплексом, що складається з датчика контролю маси, машини-автомата дляподачі матеріалу і системи автоматичного управління дозою або витратою маси.
Основніелементи вагового дозатора: об'ємний дозатор, службовець живильником, вантажо-приймальнийпристрій і вимірювальний пристрій (датчик), системи реєстрації і регулювання, виконавчийпристрій. За принципом дії живильники можуть бути гравітаційними (зазвичай воронки)без примусової подачі і з примусовою подачею матеріалів стрічковими, гвинтовими,тарілчастими і ін. конвеєрами або плунжерними, шестерними і ін. насосами.
Дозатори дозволяютьекономічно витрачати сировину, скоротити втрати матеріалів, розширити потокове виробництво, виключити багато трудомісткихпроцесів, а також поліпшити умови праці.

 
2. Розливні машини
Пристрої длянаповнення пляшок по об'єму називаються дозувальними, а для наповнення по рівню– розливними.
 
2.1 Гравітаційні розливні машини
Гравітаційнийспосіб характеризується тим, що витікання рідини з резервуара в дозувальний прилад,а потім з приладу в пляшку проходить самоплином в умовах атмосферного тиску. Напір залежить тільки від сил гравітації і величина його визначаєтьсявисотою стовпа рідини.
/>
Рис. 1. Розливнамашина ВРД
1-вал, 2-резервуар,3-розливний прилад, 4-регулятор, 5-трубопровід,
6-стійка, 7-кран, 8-клапан, 9-диск каруселі, 10-плунжери, 11-платформи,
12-ролик, 13-станина, 14-черв`ячна пара, 15-електродвигун, 16-штурвал,
17-зірочки.

/>
Рис. 2. Розливнамашина ВАР-6
1-витратнийрезервуар, 2-поплавковий регулятор рівня, кільцевий колектор, 4- дозувальний прилад(18 шт), 5-телескопічна стійка, 6-карусель, 7-головний вал, 8- шток, 9-ролик, 10-піднімальнийплунжер,11-пружина,12-валик.
/>

/>
Рис. 3. Кінематичнасхема розливної машини ВАР-6: 1-електродвигун,2-клиноремінна передача, 3-черв'ячнийредуктор, 4-6,10 — зубчаті колеса, 7-завантажувальна зірочка, 8-розвантажувальназірочка, 9- зірочка-відсікач
/>
Рис. 4. Розливнамашина Т1-ВРА-6А: 1-пустотіла станина, 2-завантажувально-розвантажуваьний стілз механізмом і системою автоблокування, 3- вхідна труба, 4-витратний резервуар,5-дозувальні прилади (28 шт).
2.2 Дозуючі пристрої машин Т1-ВРА-6А,Т1-ВР2А-6
Ці машини оснащенніфасувальними пристроями з роздільним керуванням клапанами наповнення та випорожненнямірного стакана.
Фасувальнийпристрій Т1-ВРА-6А наведено на рис. 1 а. В цьому пристрої рідина надходить з витратногорезервуара в мірний стакан через кільцевий колектор після того, як за допомогоюнерухомого копіру відкривається клапан наповнення 12, що контактує з роликом 13.
Нерухомий копірвстановлено в передній частині машини. В момент, коли пляшка піднята столиком, горловинаїї притискується до герметизувальної прокладки 2 і натискує на зливну втулку 3,яка піднімає гумовий зливний клапан 4. Рідина із мірного стакана шатром переміщуєтьсяв пляшку. Повітря внутрішньої порожнини пляшки витискується і видаляється черезцентральну трубку 6. Після наповнення пляшки піднімальний столик з пляшкою опускаєтьсяі в цей час гумовий клапан 4 займає початкове положення, притискуючись до наконечника5.
Модернізованийзразок цього пристрою наведено па рис. 1 б. Основна відмінність основного і модернізованогозразків полягає в тому, що в модернізованому зразку конструктивно поєднано наконечникз клапаном. Проведена модернізація підвищує, надійність і довговічність роботи дозувальногопристрою.
 
/>
Рис 5. Фасувальні пристрої машин а — Т1-ВРА-6А: 1- дзвіночок;2- прокладка; 3 -зливна втулка; 4,12- клапани; 5 – наконечник; 6 — центральна трубка;7 — витискач; 8 — фіксатор; 9 — мірний стакан: 10 — втулка; 11 –корпус; 13- ролик;14 — сідло клапана; б — Т1-ВР2А-6: 1 – дзвіночок; 2 -прокладка;3 — зливнавтулка; 4, 12 — клапани; 5 -наконечник; 6-трубка; 7-витискувач; 8 — пружина: 9—мірнийстакан; 10 — втулка; 11— корпус; 13 —ролик.
 

3. Пристрої з мірною місткістюі клапанною системою машини ДАМ
Ці пристроїінколи називають ківшовими, так як місткість на зразок ковша занурюється в рідинуі її захоплює. Типовим представником цієї групи пристроїв може бути пристрій машиниДАМ (рис. 6.).Машини типу ДАМ застосовують для дозування сиропу в пляшки під часвиготовлення безалкогольних напоїв. Пристрій дозування закріплено до дна витратногорезервуара. В крайньому нижньому положенні мірна місткість 4 знаходиться у витратномурезервуарі нижче рівня в ньому сиропу. В цей момент зливна трубка 2 щільно закритаклапаном 1. При наявності пляшки центруючий конус піднімається, а разом з ним піднімаютьсястрижень 3, клапан 1 і мірна місткість 4. З мірної місткості сироп починає переміщатисяв трубку 2, причому кількість сиропу, що переміститься, буде залежати від висотипіднімання місткості 4. Висота підйому місткості 4, а також величину дози сиропуобмежують розташуванням упорів 6, в які при підйомі впирається своїм пояском конус 7. Упор може встановлюватисьмаховиком па різній висоті, що дає змогу змінювати об'єм дози у всіх пристроях дозуваннямашини одночасно.
Рис.6. Фасувальнійпристрій машини ДАМ: 1- клапан; 2 –зливна трубка; 3 –стрижень; 4 – мірна місткість(ківш); 5 – пружина; 6 –упор; 7 –дзвіночок.
/>
Рис.1

4.Розрахунки
 
4.1.Розрахунок перепаду тискуу рідинномудозаторі Т1-ВРА-6А
 
Таблиця 1№ ділянки
Коефіцієнт геометричної форми К, />
/>, м
/>, м
/>, м
/>, />
/>, />
/>
/>, м 1
/>
/>
/>
/>
/>
/> --- --- 2
/>
/>
/>
/>
/>
/> --- --- 3
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> 4
/>
/>
/>
/>
/>
/> 5
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> 6
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> 7
/>
/>
/>
/>
/>
/> --- --- 8
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> 9
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
1. Перша ділянка являється каналом кільцевого типу. Коефіцієнт геометричноїформи:
/>
Тиск на ділянці:/>
 
2. Друга ділянка являється каналом кільцевого типу. Коефіцієнт геометричноїформи:

/>
Тиск на ділянці:
/>
 
1. Третя ділянка являється каналом конічно-кільцевого типу з конічноющілиною.
Коефіцієнт геометричноїформи:
/>
/>= 7,11*/>
Тиск на ділянці:
/>
2. Четверта ділянка являється каналом кільцевого типу.
3. 
Коефіцієнт геометричноїформи:

/>
Тиск на ділянці:
/>
1. П’ята ділянка являється каналом конічно-кільцевого типу з конічноющілиною.
Коефіцієнт геометричноїформи:
/>
/>= -278.592
Тиск на ділянці:
/>
 
2. Шоста ділянка являється каналом конічно-кільцевого типу з конічноющілиною.
Коефіцієнт геометричноїформи:

/>
/>= />
Тиск на ділянці:
/>
1. Сьома ділянка являється каналом кільцевого типу.
Коефіцієнт геометричноїформи:
/>
Тиск на ділянці:
/>
 
2. Восьма ділянка являється каналом конічно-кільцевого типу з конічноющілиною.
Коефіцієнт геометричноїформи:

/>
/>= />
Тиск на ділянці:
/>
1. Дев'ята ділянка являється каналомконічно-кільцевого типу з конічною щілиною.
Коефіцієнт геометричноїформи:
/>
/>= />
Тиск на ділянці:
/>

 
4.2Розрахунок циліндричної гвинтової пружини малого кроку
Знаходимо напругута деформацію при осьовому розтягу та стиску циліндричної пружини, навитої з пруткациліндричного перетину діаметром d(рис.1). Конструктивно пружини розтягу та стискувідрізняються оформленням їх кінців, але кінцеві витки в розрахунках на міцністьне враховуються.
Циліндричніпружини характеризуються середнім діаметром витка D, числом витків n, кутом підйомавитка α та кроком пружини h.
Найбільш поширеніу техніці пружини мають невеликий кут підйому гвинтової лінії(α≤5).
У пружинах малогокроку можна нехтувати підйомом витків і рахувати довжину витка приблизно рівноюπD, а сам виток — розташованим в плоскості, нормальній до осі пружини. Алеу такому разі, перетин прутка пружини плоскістю, що містить її вісь, можна розглядатияк її поперечний перетин. Вказані допущення покладені в основу наближеного розрахункупружин.
Розділимо пружинуосьовим перетином на дві частини і відкинемо, одну з них. З умови рівноваги частини,що залишилася, виходить, що внутрішні дотичні сили пружності в перетині пружиниприводяться до перерізаючої сили Q=P і моменту Mk=PD/2.
Дотична напруга,викликана крученням, досягає максимуму в контурних точках перетину, а напруга відперерізаючої сили можна в першому наближенні вважати рівномірно розподіленими поплоскості перетину. У точці А контура перетину сумарна дотична напруга, як видноз мал. 7.19, досягає найбільшої величини
/>

Чи
/>
Для більшостіпружин відношення d/2D — величина мала в порівнянні з одиницею. Це говорить проте, що основним виглядом деформації для пружин є кручення, а зрізом можна нехтуватиі обчислювати напругу в пружині по формулі:
/>
Зміна подовжніхрозмірів λ(мал. 7.20) зручно визначити енергетичним методом, прирівнюючи роботуА статично прикладеної сили Р потенційної енергії деформації U пружини. Робота зовнішніхсил A=Pλ/2, а потенціальна енергія накопичується, головним чином, за рахуноккручення прутка і тому може бути обчислена за формулою (7.15).
Враховуючи,що крутний /> та моментінерції /> по довжиніпрутка не змінюються, а довжина прутка l=πdn, отримуємо
/>
ПрирівнюємоА та U, знаходимо />
 

 
/>
4.2.1Числовий розрахунок циліндричної гвинтової пружини малого кроку
 
4.2.1.1 Фасувальні пристрої машин:Т1-ВРА-6А, Т1-ВР2А-6
Максимальнадотична напруга:
/>
Крутний момент:
/>=100*0,024/2=1,2
Момент інерції:
/>
Потенційноїенергії деформації U:

/>
Зміна подовжніхрозмірів λ:
/>
 
4.2.1.2 Фасувальний пристрій машиниДАМ
Максимальнадотична напруга:
/>
Крутний момент:
/>=/>/2=12,8
Момент інерції:
/>
Потенційноїенергії деформації U:
/>
Зміна подовжніхрозмірів λ: />

4.3Розрахунок повітряної трубки
По способахгідравлічного розрахунку трубопроводи ділять на дві групи: прості і складні. Простимназивають трубопровід, що складається з однієї лінії труб, хоч би і різного діаметру,але з однією ж витратою по дорозі; всякі інші трубопроводи називають складними.
При гідравлічномурозрахунку трубопроводу істотну роль грають місцеві гідравлічні опори. Вони викликаютьсяфасонними частинами, арматурою і іншим устаткуванням трубопровідних мереж, які приводятьдо зміни величини і напряму швидкості руху рідини на окремих ділянках трубопроводу(при розширенні або звуженні потоку, в результаті його повороту, при протіканніпотоку через діафрагми, засувки і так далі), що завжди пов'язане з появою додатковихвтрат натиску. Основні види місцевих втрат натиску можна умовно розділити на такігрупи:
— втрати, пов'язанііз зміною перетину потоку;
— втрати, викликанізміною напрями потоку. Сюди відносять різного роду коліна, косинці, відведення,використовувані на трубопроводах;
— втрати, пов'язаніз протіканням рідини через арматуру різного ті-па (вентилі, крани, зворотні клапани,сітки, відбори, дросель-клапани і так далі);
— втрати, пов'язаніз відділенням однієї частини потоку від іншої або злиттям двох потоків в один загальний.Сюди відносяться, наприклад, трійники і отвори в бічних стінках трубопроводів занаявності транзитної витрати.
4.3.1Визначення оптимального діаметру повітряної трубки, економічнийрозрахунок
Для визначенняоптимального діаметру повітряної трубки задаємосязначеням швидкості руху повітря і обчислюємо розрахункові діаметри труб за формулою:

/> , />
Результати розрахункудля всіх набутих значень швидкості приведені в таблиці 1.
Таблиця 1. Діаметрповітряної трубки для різних дозуючих пристроївПристрій
Т1-ВРА-6А
Т1-ВР2А-6 ДАМ Швидкість руху рідини, м/с 0,8 0,8 1,2
Діаметр труб, />, м 0.012 0.012 0.01
Для кожногорозрахункового діаметру повітряної трубки обчислюємо приведені витрати на один рікпо формулі:
/>
де /> - експлуатаційні витрати, щовключають амортизаційні відрахування, вартість електроенергії, обслуговування, поточнихвитрат і ін., грн.;
/> - капітальнівитрати, грн..;
0,2 – нормативнийкоефіцієнт.
Вартість обслуговуванняі поточних витрат приблизно однакова для повітряноїтрубки різного діаметру.Тому експлутаційні витрати приймаємо рівними амортизаційним відрахуваням:
/> Капітальнівитрати включають вартість трубок/> і вартістьмонтажу повітряної трубки /> :

/>
Зразкова ціна1 трубки приймається рівною 100 грн.
/>
Маса повітряної трубки у дозаторі визначається по формулі:
/>
де /> — прийнята товщина стінки повітряної трубки;
/> — довжинаділяноки повітряної трубки;
7,8 – щільністьсталі, т//>.
Амортизаційнівідрахування для кожного значення діаметру повітряної трубки обчислюються за формулою:
/>
де /> років – термін служби трубки.
4.3.2 Розрахунок чисельних показників(ДАМ)для визначення приведених витрат /> та розрахунокопору повітряної трубки
Для повітряної трубки /> (пришвидкості руху /> ):
1. Визначеннямаси повітряної трубки в кг:
/>

Визначення вартості монтажу
/> грн.
Визначення капітальнихвитрат
/> грн.
Визначення амортизаційнихвідрахувань
/> грн.
Визначення коефіцієнтагідравлічного тертя по формулі Прандтля-Никурадзе:
/>
де /> — еквівалентнашорсткість труб (приймаємо 0,02 мм).
Визначення питомогоопору по довжині
/>
Визначення опоруповітряної трубки
/>

 
4.3.3 Розрахунок чисельних показників(Т1-ВРА-6А та Т1-ВР2А-6)
для визначенняприведених витрат /> та розрахунок опоруповітряної трубки
Для розливної трубки /> (при швидкості руху /> ):
1. Визначеннямаси розливної трубки в кг:
/>
Визначення вартості монтажу
/> грн.
Визначення капітальнихвитрат
/> грн.
Визначення амортизаційнихвідрахувань
/> грн.
Визначення коефіцієнтагідравлічного тертя по формулі Прандтля-Никурадзе:
/>
де /> — еквівалентнашорсткість труб (приймаємо 0,02 мм).
Визначення питомогоопору по довжині
/>
Визначення питомогомісцевого опору:
/>
Визначення опорурозливної трубки
/>

 
Література
1.Альтщуль А.Д., ЖивотовскийЛ.С., Иванов Л.П. Гидравлика и аэродинамика. М.: Стройиздат, 1987.- 410 с.
2.Чугаев Р.Р. Гидравлика.Л.: Энергоиздат, 1982.- 672с.
3.Альтщуль А.Д., Калицун В.И.,и др. Примеры расчетов по гидравлике. М.: Стройиздат, 1976.- 256 с.
4.Большаков В.А.,Константинов Ю.М. и др. Справочник по гидравлике. К.: Вища школа, 1984.-224 с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Міжнародні акти регулювання сучасних міграційних процесів в Європі
Реферат Показатели и способы ускорения оборачиваемости оборотных средств
Реферат Информационное право как наука, как учебная дисциплина, как регулятор общественных отношений
Реферат 95) французский ученый, основоположник современной микробиологии и иммунологии, иностранный член-корреспондент (1884) и почетный член (1893) Петербургской ан
Реферат «Предрасположенность к школьному неврозу и тревожность»
Реферат «Дело»
Реферат Акт Злуки унр І зунр : втілення І крах ідеалу Соборної України
Реферат Marc Chagall Essay Research Paper Marc Chagall
Реферат Конституционные проекты декабристов
Реферат А.В. Суворов и его наука побеждать
Реферат Turn Of The Screw Essay Research Paper
Реферат Александр Исаевич Солженицын
Реферат Стихотворение Заболоцкого Читая стихи
Реферат Censoring The Free Press Essay Research Paper
Реферат Эстетические разновидности пейзажей