1. Изучите классификацию фасовочно-упаковочных автоматов.
2. Подробно ознакомьтесь с конструкцией, правилами технического обслуживания и особенностью эксплуатации фасовочного автомата.
3. Подготовьте фасовочный автомат к работе.
4. Порядок пуска автомата в автоматическом режиме:
– переведите ручку переключателя СЕТЬ, расположенного на задней стенке электрошкафа, во включенное положение (загорается сигнальная лампочка СЕТЬ);
– поверните переключатель СВАРКА, прогрейте губки до загорания красных ламп на РТ-049;
– поверните переключатели ФОТОРЕЛЕ, ПРОТЯЖКА;
– нажмите на кнопки ПРИВОД и ТРАНСПОРТЕР; после получения хороших пакетов поверните переключатель ДОЗАТОР.
5. Отрегулируйте производительность автомата на ходу маховичком, установленным спереди автомата. Учтите, что при повороте маховичка по часовой стрелке производительность повышается, при повороте маховичка против часовой стрелки - понижается.
6. Отрегулируйте начало подачи пленки путём правильной установкой зубчатой рейки, кривошипа и кулачка подачи пленки. Зубчатая рейка и кривошип в этот момент должны накладываться друг на друга, т.е. принимать совмещенное положение.
7. Для регулирования длины пакета откройте переднюю дверку станины и измените радиус кривошипа, для чего необходимо ослабить гайку на кривошипе. Вращение винта изменяет радиус кривошипа. При увеличении радиуса кривошипа длина пакета увеличивается, при уменьшении - уменьшается.
8. Проследите, чтобы при работе с фотоэлементом вытягиваемая длина пакета оставалась на 8...10 мм больше, чем расстояние между метками.
9. Установите ворошитель, выдержав зазор. Острую кромку ворошителя разместите по касательной к внутренней поверхности воронки и систематически проверяйте такое расположение ворошителя относительно внутренней поверхности воронки.
10. Настройка механизма регулирования дозы (рис. 22). производится в следующей последовательности:
– Винтом 1 отрегулируйте зазор С =0,4...0,6 мм между магнитом 2 и якорем 3, и застопорьте гайкой 4.
– Проверьте притяжение якоря 3 с флажками 16, 17 к магниту 2, для чего подайте напряжение на магнит и на приводную электромагнитную муфту, при этом якорь с флажками должен протянуться к магниту.
– Вращая вручную шкив привода за клиновой ремень, произведите поворот магнита с притянутыми к нему якорем с флажками, при этом проскальзывание якоря не допускается, в противном случае оно устраняется дополнительной регулировкой зазора С.
– Якорь с флажками должен поворачиваться против часовой стрелки. С поворотом якоря пружина 5 растягивается и возвращает якорь в исходное положение до упора 6 при обесточивании магнита.
– Ход пружины регулируется длиной прикрепленной к ней нити 7 на шкиву 8. Упор 6 перемещается при включении двигателя нажатием кнопок БОЛЬШЕ или МЕНЬШЕ на пульте управления автомата: по часовой стрелке - от нажатия кнопки БОЛЬШЕ и против часовой стрелки - от нажатия кнопки МЕНЬШЕ.
Рис. 7.1.2. Механизм регулирования дозы:
1 – винт; 2 – магнит; 3 – якорь; 4 – гайка; 5 – пружина; 6 – упор; 7 – нить;
8 – шкив; 9 – привод; 10, 11 – переключатель; 12, 13 – ось; 14, 15 – винт; 16, 17 – флажок
При повороте якоря, флажки должны входить с равномерными боковыми зазорами в щели переключателей 10 11, что обеспечивается осевым смещением кронштейнов, на которых они установлены. Первым должен входить флажок 16 в нижний переключатель 11, который отключает приводную электромагнитную муфту. Второй флажок 17 должен входить в верхний переключатель 10 позже, через некоторый промежуток времени. Второй переключатель 11 отключает магнит механизма регулирования дозы и включает тормозную электромагнитную муфту. Промежуток 6...8 мм между заходами флажков в переключатели регулируется радиальным смещением переключателя 10 на оси 12 и смещением переключателя 11 на оси 13 винтом 14 и стопорят гайкой.
Расчетная часть
Производительность автомата, шт./мин, соответствует частоте вращения вала командоаппарата, мин-1, привод которого осуществляется от электродвигателя через вариатор, червячный редуктор, коническую и цепную передачи.
Рассчитайте максимальную и минимальную теоретические производительности фасовочного автомата, кг/ч,
, (7.1.1)
, (7.1.2)
где n – частота вращения вала командоаппарата, мин-1; m – масса продукта в пакете, кг.
, (7.1.3)
, (7.1.4)
где 
– частота вращения двигателя, ( = 915 мин-1); 
и 
– соответственно максимальное и минимальное передаточные отношения привода.
, (7.1.5)
, (7.1.6)
где 
– передаточные отношения, соответственно, червячного редуктора, конической и цепной передач 
; 
и 
– соответственно максимальное и минимальное передаточные отношения вариатора.
, (7.1.7)
, (7.1.8)
где 
и 
– соответственно минимальный и максимальный рабочие диаметры ведущего шкива вариатора 
и 
– соответственно минимальный и максимальный рабочие диаметры ведомого шкива вариатора (dmin=Dmin =120 мм; dmax=Dmax =180 мм).
Расчет нагревательного элемента для термосваривающих губок.
Мощность нагревательного элемента, во-первых, должна обеспечивать быстрый нагрев губок при запуске автомата, во-вторых, быть достаточной для поддержания их требуемой температуры при работе автомата.
Мощность нагревательного элемента губки при выходе автомата на рабочий режим N, кВт,
, (7.1.9)
где Q – количество теплоты, переданное губке, кДж; 
– максимально допустимое время выхода автомата на рабочий режим, с. Выход автомата на рабочий режим должен осуществляться не более чем за 15 мин.
Теплота, переданная губке, затрачивается на повышение ее температуры и частично теряется за счет лучистого и конвективного теплообмена с окружающей средой:
, (7.1.10)
где 1,2 – коэффициент тепловых потерь при разогреве; М – масса
губки, кг, М =1,4 кг; с – удельная теплоемкость стали, кДж/(кг×К),
с =0,5 кДж/(кг×К); t o и t к – соответственно начальная и конечная температуры губки °С, t о=20 °С, t к=200 ºС.
Необходимая мощность нагревательного элемента губки при работе автомата
, (7.1.11)
где 1,4 – коэффициент тепловых потерь при работе; Пmax – максимальная производительность автомата, кг/ч; m – масса продукта в пакете, кг; Мм – масса материала пакета, находящаяся в зоне сварки, кг, Мм принять 0,002 кг; см – удельная теплоемкость материала пакета, кДж/(кг×К), см =1,6 кДж/(кг×К); tн и tс – соответственно начальная температура упаковочного материала и требуемая температура сварного шва, °С, tн =20 °С t с=170 °С.
Эскизные решения учащихся технологической задачи
Предложите в виде эскизов Ваши решения инженерных задач, связанных с развитием конструкции изучаемого фасовочно-упаковочного автомата "А5-АРВ".
Эти решения должны предполагать совершенствование, модернизацию конструкции с целью достижения одного или нескольких следующих результатов:
- повышение производительности;
- повышение качества продукции;
- улучшение условий труда рабочего с точки зрения эргономики, техники безопасности и охраны труда;
- экономию времени на санитарное обслуживание оборудования;
- экономию времени на техническое обслуживание оборудования;
- экономию энергоресурсов;
- экономию конструкционных материалов;
- повышение технологичности конструкции с точки зрения изготовления и ремонта;
- улучшение дизайна оборудования;
- снижение себестоимости конструкции другими, кроме перечисленных выше, путями.
Вместе с этими, преимущественно машиноведческими, аспектами рассмотрите возможность развития конструкции с точки зрения повышения качества самого технологического процесса, который реализуется этим оборудованием. Речь идет об увеличении точности, устойчивости, надежности, управляемости и стабильности технологических процессов, а также о снижении их чувствительности к возмущающим факторам окружающей среды.
По результатам Вашей работы сделайте заключение о том, в какой мере Ваши предложения повышают готовность машин и аппаратов к эффективной автоматизации данных технологических процессов.
Проверь себя
1. По конструктивному исполнению упаковочное оборудование классифицируется?
а) машины линейного и роторного типа; +
б) машины линейного и вакуумного типа;
в) машины роторного и периодического типа;
г) машины линейного и периодического типа.
2. По числу выполняемых операций различают?
а) упаковочные машины и агрегаты +
б) упаковочные и картонажные машины;
в) машины для штучного и группового упаковывания;
г) упаковочные и роторные машины.
3. Автомат А5-АВР относится к:
а) автоматам безворотникового типа;
б) воротникового типа с заходной поверхностью;
в) воротникового типа без заходной поверхности;
г) автоматам с формирующими кольцами.
4. Автомат А5-АВР осуществляет упаковывание в
а) производственную тару;
б) транспортную тару;
в) потребительскую тару; +
г) специальную тару.
5. В автомате А5-АВР протягивание упаковочного материала осуществляется
а) тянущими губками поперечной сварки;
б) тянущими захватами;
в) тянущими губками продольной сварки;
г) тянущими конвейерами.
РАБОТА 7.2 ПОЛУАВТОМАТ
ДЛЯ ПЕРЕВЯЗКИ САРДЕЛЕК "ФВ-2Д"
Технологическая задача: перевязка сарделек.
Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) полуавтомата для перевязки сарделек «ФВ-2Д» и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса перевязывания.
Задачи работы:
1. Изучить устройство и принцип работы полуавтомата для перевязки сарделек «ФВ-2Д».
2. Рассмотреть особенности процесса перевязывания сарделек.
3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода полуавтомата для перевязки сарделек «ФВ-2Д» при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.
4. Дать предложения по техническому обслуживанию полуавтомата для перевязки сарделек «ФВ-2Д».
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки полуавтомата для перевязки сарделек «ФВ-2Д».
Оборудование, инструменты и инвентарь: трехканальный полуавтомат ФВ-2Д, линейка, специальные катушки, хлопчатобумажный шпагат, имитатор оболочки, наполненной фаршем.
Продукты: сардельки - 5 кг, сосиски - 5 кг.
Описание конструкции
Полуавтомат ФВ-2Д (рис.7.2.1) предназначен для одновременного формования трех сарделек (сосисок) путем пережима металлическими пластинами наполненной фаршем оболочки и перевязки (простой обмотки, без образования петли и узла) мест пережима швейной нитью с последующей протяжкой ее вдоль изделий.
Полуавтомат состоит из следующих основных узлов: вязального устройства, механизма образования перемычек и приспособления для пошагового перемещения колбасных изделий. Привод полуавтомата осуществляется от электродвигателя через специальный редуктор, обеспечивающий возвратно-поступательное движение пережимных пластин, прерывистое вращение барабана и непрерывное вращение узла перевязки.
Полуавтомат приводится от электродвигателя 1, который через червячную передачу 3 вращает промежуточный вал I. На промежуточном валу I установлен кулачок 6, в пазу которого находится ролик зубчатого сектора 2. Сектор 2 входит в зацепление с нижней зубчатой рейкой 8, соединенной с одной из пережимных пластин 12. При вращении промежуточного вала благодаря профильному пазу кулачка 6 зубчатый сектор 2 приводится в качательное движение, обеспечивая возвратно-поступательное движение нижней рейки 8 и пережимной пластины 12. Нижняя рейка 8 через шестерню 7 (с неподвижно закрепленной осью) связана с верхней зубчатой рейкой с образованием двойного реечного механизма. Такая связь обеспечивает движение реек и связанных с ними пережимных пластин в противоположных направлениях.
Рис.7.2.1 Трехканальный полуавтомат с лопастным барабаном:
1 - электродвигатель; 2 - зубчатый сектор; 3 - червячная передача; 4 - мальтийский крест; 5 - коническая передача; 6 - кулачек; 7 - шестерня; 8 - зубчатые рейки; 9 - промежуточные шестерни; 10 - паразитные шестерни; 11 - шестерни перевязки; 12 - пережимные пластины; 13 - барабан; 14 - пластины
В пластинах 12 имеются ромбовидные окна для прохода наполненной фаршем оболочки. Пластины скользят друг по другу и в крайних положениях пережимают оболочку, выдавливая при этом фарш в месте перевязки. При совмещении пластин в них открываются окна для прохода перевязанных сарделек.
Перевязочное устройство приводится от промежуточного вала I через коническую пару 5 и шестерни 9. Оно состоит из трех текстолитовых шестерен перевязки 11, связанных паразитными шестернями 10. Центральные осевые отверстия в ступицах предназначены для прохода наполненных фаршем оболочек. На краях ступиц перевязочных шестерен выполнено по одному наклонному отверстию, предназначенному для прохода нитей, которые сматываются с катушек. Катушки укреплены в специальных держателях, смонтированных на ступицах шестерни 11. Для регулировки натяжения нити служит специальное устройство, выполненное в виде подпружиненного прижима. Прижим не позволяет бобине свободно раскручиваться; благодаря этому нить с бобины сматывается с некоторым усилием, что частично способствует сохранению формы сарделек после их перевязки.
Приспособление для перемещения изделий выполнено в виде барабана 13 с приваренными к нему шестью пластинами 14. В пластинах имеются клинообразные пазы со скругленными углами под перемычки между изделиями, в каждой пластине барабана - три глубоких выреза для перемещения сарделек и три мелких выреза, позволяющих выполнять на полуавтомате перевязку сосисок. Переналадка автомата с перевязки сарделек на перевязку сосисок осуществляется сдвигом барабана 13 до упора влево с предварительным расслаблением стопорных винтов на барабане. При этом мелкие вырезы располагаются соосно с шестернями 11 перевязочного устройства. Барабан с пластинами совершает периодическое вращение от мальтийского креста - поворот на 60 0С последующим остановом.
Все механизмы полуавтомата и пульт управления смонтированы на плите сварной конструкции, устанавливаемой на регулируемых (по высоте) ножках. Червячная и коническая передачи, мальтийский крест с водилом, кулачок, зубчатые рейки, зубчатый сектор размещены в одном закрытом корпусе и образуют специальный трехфункциональный редуктор. Кожух на передней панели плиты закрывает узлы перевязки и пластины пережимного устройства, он имеет электроблокировку, обеспечивающую отключение электродвигателя при откидывании кожуха.
Полуавтомат работает следующим образом. Наполненные фаршем оболочки подаются в каналы перевязочных устройств. Затем пластины пережимного устройства сжимают оболочку с фаршем, образуя перемычку между сардельками с одновременным зажатием на ней нити, пропущенной, как и оболочка, через отверстие в пережимных пластинах. Посредством вращения шестерен 11 перевязочных устройств нить 2,5 раза обматывается вокруг места пережима оболочки. После этого пережимные пластины освобождают перевязанную сардельку, и она с помощью барабана 13 перемещается на один шаг; далее цикл повторяется. Сардельки ложатся перевязанными шейками в клиновые вырезы пластин; при повороте барабана на 1/6 часть окружности сардельки перемещаются на расстояние, равное длине одной сардельки.
При последующих поворотах барабана сардельки переходят в вертикальное положение, выходят из вырезов в пластинах барабана и под действием собственного веса падают цепочкой на транспортер или приемный поддон, с которого их подают на термическую обработку. Следует заметить, что в рассматриваемом полуавтомате не решен вопрос обеспечения надежного захвата перемычки между сардельками при их перемещении, в связи с этим возможно получение изделий различной длины.