Методические указания. Вертикальные фасовочно-упаковочные автоматы наряду с автоматическим режимом работы характеризуются применением различных типов дозаторов

Вертикальные фасовочно-упаковочные автоматы наряду с автоматическим режимом работы характеризуются применением различных типов дозаторов, использованием пневматических приводов, пневматики и т.д., что позволяет упаковывать широкий спектр продуктов.

Фасовочно-упаковочный автомат серии ТПА-1200РА – это промышленный аппарат вертикального типа для фасовки и упаковки сыпучих и штучных продуктов (кроме пылящих). Технические характеристики фасовочно-упако-
вочного аппарата серии ТПА-1200РА приведены в табл. 2.

Конструкция и принцип работы автомата. Фасовочно-упаковочный автомат ТПА-1200РА (рис. 1) предназначен для упаковывания сыпучих веществ в полимерную упаковку. Упаковываемый материал из бункера с помощью вибрационного питателя поступает в весовой дозатор. Ограничителем в момент взвешивания для прекращения подачи материала является механизм блокирующих щёток. После набора дозы материал внутри ствола перемещается в сформированную заготовку упаковки.

В фасовочно-упаковочном автомате данного типа применён принцип сворачивания полимерной ленты упаковочного материала при помощи формующего воротника в рукав вокруг вертикальной трубы-тубуса (или ствола). Формуемый рукав перемещается шаговым приводом вдоль трубы вниз. Во время остановки продольными губками электронагревателя сваривается продольный шов рукава и нижний поперечный шов будущего пакета, а также формируется верхний поперечный шов заполненного пакета и происходит отрезка заполненного пакета ножом, расположенным между сваривающими губками. В этот момент в рукав через формующую трубу (ствол) поступает очередная доза фасуемого продукта из дозатора. Лента материала, разматываясь с рулона, попадает на узел направляющих роликов, предназначенных для стабилизации движения плёнки. Для обеспечения требуемого натяжения ленты разматывающее устройство снабжено тормозом.

Технологические операции дозирования: поворот ограничительных щёток и подъём ковша весового дозатора, а также технологические операции сварки швов осуществляются с помощью элементов, приводимых в действие пневмоцилиндрами. Регулирование работы пневмоцилиндров исполнительных механизмов осуществляется посредством трёх пневмораспределителей. Механизм протяжки ленты приводится в действие от электродвигателя.

Производительность фасовочно-упаковочного автомата определяется взаимодействием приводов рабочих органов и исполнительных механизмов.

Фасовочно-упаковочный автомат относится к машинам циклического действия. Рабочие органы и исполнительные механизмы совершают периодические движения с возвратом в исходное положение. Промежуток времени между двумя исходными положениями рабочего органа или его исполнительного механизма называется кинематическим циклом механизма Т_к. Время между двумя исходными положениями рабочих органов автомата, за которое осуществляется выпуск одного готового изделия, называется рабочим циклом автомата Т_р.

В лабораторной работе рассматривается автомат, рабочий цикл которого совпадает с его кинематическим циклом.

При заполнении сжатым воздухом воздушной магистрали автомата перед началом его работы поршни всех цилиндров отжаты. Это положение исполнительных механизмов является исходным.

Построение циклограмм. Согласование работы механизмов и рабочих органов, последовательность выполнения и продолжительность операций наглядно представляются циклограммой автомата. Циклограмма – это графическое изображение последовательности и соотношения интервалов рабочих, холостых ходов и остановок в пределах кинематического цикла.

Циклограмма представляет собой графическую зависимость перемещения рабочих органов от времени.

Для построения линейной циклограммы автомата по оси абсцисс в определённом масштабе откладывается время рабочего цикла от 0 до Т_р. Отсчёт времени ведётся от начала рабочего хода ведущего звена исполнительного механизма, принимаемого за основной. За начало работы лабораторной установки необходимо принять работу сварочных элементов. Затем прямыми линиями изображаются перемещения и остановки рабочих органов. При этом линии, параллельные оси абсцисс, означают остановки, а наклонные – перемещения.

циклограмма вертикального упаковочного автомата, построенная при фасовании сыпучих продуктов в сварные полипропиленовые пакеты с плоским дном, представлена на рис. 2.

Расчёт производительности. Важнейшим фактором выбора фасовочно-упаковочного оборудования является производительность, т.е. количество продукции, которое перерабатывается или выпускается в единицу времени данным оборудованием. Различают следующие виды производительности: теоретическую П¢, фактическую П.

Рис. 2. Циклограмма вертикального упаковочного автомата

В производственных условиях выполняют анализ фактической производительности эксплуатируемого и нового оборудования.

Теоретическая производительность

где Z – число рабочих циклов Т_р в единицу времени.

Если за цикл выдаётся K изделий, то

Фактической производительностью называется реальное количество кондиционной продукции, которое машина выдаёт в среднем в единицу времени за достаточно продолжительный период её эксплуатации, включающий различные внецикловые потери времени и потери от брака.

Суммарные потери машинного времени за период эксплуата-
ции , например за месяц или год, составляют:

,

где – простой по организационным причинам; – потери, обусловленные планово-предупредительным обслуживанием и ремонтом машины; – простой из-за отказов машины; – потери времени из-за выпуска бракованной продукции.

Коэффициент использования автомата за данный период эксплуатации

,

где – время эффективной работы за рассматриваемый период эксплуатации.

Фактическая производительность за этот период П = k П'.