Машина для укладання та пакування пачок з вафлями в гофрокартонні ящики (стр. 2 из 10)
З цього боку заходи з впровадження виглядають привабливими через те, що при невеликих нових капітальних витратах можна добитися поліпшення основних техніко-економічних показників устаткування:
- технічна продуктивність;
- енергетичні витрати;
- витрати матеріалів;
- зменшення часу на виконання ремонтних робіт та технічне обслуговування.
Прийняття будь-якого рішення щодо витрат коштів має бути помірковане, тому при розрахунку показників економічної ефективності треба покладатися на законодавчі акти, які прийняті в Україні на даний час, а також використовувати сучасні методики.
Пристрій для вкладання пачок з вафлями в гофрокартонні ящики фізично зношений на 80%, тому його все одно потрібно замінювати. Аналогічний пристрій коштує приблизно 5000 у. о. (Виставка ПАК Україна 2000). Заходи запропоновані в даній роботі дозволяють уникнути закупки нового обладнання, шляхом заміни елементів пристрою на такі, що можуть бути виготовлені на підприємстві.
Новий розробляємий пристрій має такі переваги перед своїм аналогом (за аналог вибрано пристрій РЕР лінії “Джонсон”).
1. Новий пристрій на відміну від аналога простіший в управлінні та за конструкцією, що не вимагає високої кваліфікації обслуговуючого персоналу, а також зменшує час на ремонт та технічне обслуговування;
2. Продуктивність нового пристрою 180 пач/хв, аналога 150 пач/хв – це дає змогу підвищити продуктивність пакувальної лінії і збільшити обсяг випускаємої продукції;
3. Зменшуються втрати електроенергії у зв’язку з меншою потужністю електродвигуна пристрою порівняно з аналогом4
4. При впровадженні заходів немає необхідності у демонтажі пристрою з фундаменту.
Крім того в конструкції нового пристрою застосовуються стандартні вироби і уніфіковані складальні одиниці на деталі за ДСТУ. Покупні вироби, що застосовуються при виготовленні даного пристрою виробляються машинобудівними заводами України – це приводить до здешевлення вартості пристрою. Приводні елементи виготовлені на базі пневмоциліндрів австрійської фірми FESTO. Представник цієї фірми знаходиться в Києві.
Таким чином економічна доцільність і технічна можливість впровадження нового пристрою очевидна.
Економічна ефективність цієї розробки підтверджується подальшими розрахунками.
Опис технологічного процесу.
Пачки з вафлями 1 подаються транспортером 2 на площадку формування шару. Після того як набрався шар виробів розкриваються гребінчасті стулки 3, що знаходяться над цим шаром. Шар виробів на спеціальних штирях 4, які проходять в отвори на площадці піднімається над стулками, після чого стулки закриваються. Завдяки тому, що стулки гребінчасті, штирі вільно опускаються вниз, а шар виробів залишається на стулках. Після цього за допомогою транспортера знову набирається шар виробів, після його набору знову розкриваються стулки, шар виробів, який знаходився на них опускається на вироби, як і знаходяться на площадці формування, після чого вони вже два шари з вафлями на штирях піднімаються над стулками. Стулки закриваються, штирі опускаються і так все повторюється до того часу, коли набереться штабель потрібної висоти. Після його набору включається механізм його зштовхування, і за допомогою штовхача 5 штабель зіштовхується на столик. На столику він знаходиться до того часу, доки його інший штабель не зіштовхне в транспортну тару. Для полегшення попадання штабеля в транспортну тару (гофрокартонні ящики) в машині передбачено верхня і бокові напрямні.
Технологічна схема процесу
| Номер позиції | I | II | III |
| Номер робочого органу | 16 | 54 | 23 |
| Робочий орган, що виконує операцію | ШтовхачКонвєєр | КонвєєрПлатформа зі штирями стулки | ШтовхачКантувач |
| Первинна технологічна і допоміжна операція | Формування рядуФормування шару | Переміщення шару на приймальний стілФормування штабелю | Заповнення ящикаВідведення ящика |
| Основна технологічна операція | Формування шару виробів | Формування штабелю виробів | Відведення ящика |
2. Технологічна карта
2.1 Опис конструкції та принципу дії
Машина для укладання та пакування пачок з вафлями в гофрокартонні ящики складається з подаючого транспортера 1, приводних гребінчастих стулок, зіштовхувача 4, приймального стола 5, кантувача тари 8, підйомно-опускної платформи 10, на якій закріплені штирі 11, приймальний стіл для формування шару виробів 12, в якому виконані отвори для проходження штирів 11 (рис. 2).
2.2 Принцип дії машини
Вироби 3 подаються на приймальний стіл 12. Після набору шару стулки 2 виводяться з під формуючого штабелю. Після чого штирі 11 входять в отвори на столі 12 і піднімають формуємий штабель. Стулки 2 повертаються в початкове положення.
Над приймальним столом 5 встановлена верхня напрямна 6 і бокові напрямні 7 штабеля виробів, кантувач тари 8 приводиться в дію пневмоциліндром 9; між гребінчастими стулками 2 та площадкою 12 встановлені напрямні частини13. Кантувач 8, штирі 11, напрямні пластини 6 і 7 виконані регулюємими, штовхач 4 і підйомно-опускна платформа 10 з’єднані з напрямними 14 і 15, на яких встановлені регулюємі опори 16 і 17.
Машина працює таким чином. Заздалегідь, в залежності від кількості рядів виробів, що поступають на стіл для формування шару 12 і їх розмірів по ширині встановлюють бокові пластини 13 рухомі напрямні.
В залежності від висоти виробів виставляється площадка формування шару, приймальний стіл 5 і регулюється хід підйомно-опускної платформи 10 за допомогою рухомих упорів 16.
Рис. 2 - Механізм формування штабеля
Підйомно-опускна платформа 10 зі штирями 11 опускається і штабель лягає на стулки 2.
Сформований штабель переміщується штовхачем 4 на приймальний стіл 5.
На малюнку 1 та 2 зображений пристрій в процесі роботи; на рис. 3 – приймальний стіл, боків і напрямні пластини і підйомно-опускна платформа із встановленими на ній штирями; на рис. 4 – конструкція пластин, що регулюються і утворюють напрямний мундштук; на рис. 5 зображено кантувач тари; на рис. 6 – привідні гребінчасті стулки.
Рис. 3 - Загальний вигляд
В залежності від розмірів штабеля виробів, що формується, встановлюється пластина 18, яка відповідає розмірам задньої поверхні штабеля, встановлюється штовхач 4, бокова і верхня напрямні пластини, що регулюються, також встановлюється кантувач тари 8 з упорами 19 та приводом 9.
Штирі 11 на підйомно-опускній платформі 10 розміщуються тільки лише під формуючим штабелем виробів. При цьому, якщо штабель виробів складається з двох і більше рядів, то під кожним наступним рядом штирі встановлюється нижче попередніх для запобігання явища заклинювання при переміщенні штабеля виробів із штирів на приймальний стіл 5 (рис. 4, 5).
Рис. 4 - Конструкція пластин, що регулюється
Рис. 5 - Кантувач тари
Рис. 6 - Гребінчасті стулки
В машині використовуються гребінчасті стулки (рис. 6), які мають паралелогрмний механізм 7, та горизонтальні ланки 9, які зв’язані з пневмоциліндром 6.
Якщо штабель виробів складається з одного ряду чи вироби мають незмінні геометричні форми, то переміщення штабелю на приймальний стіл можна виконувати з нижнього шару виробів.
Вироби 3 подаються транспортером 1 на площадку формування шару 12. Після набору шару виробів рамки 20 з набірними гребінчастими стулками 2 відводяться з-під формуючого шару виробів, який опускається на шар виробів, сформований на площадці 12. Після цього за допомогою привода 21 підйомно-опускна платформа 10 переміщується у верхнє положення. При цьому штирі 11 входять в отвори, виконані в площадці формування шару 12 і піднімають сформований штабель виробів. Після цього рамки 20 повертаються в початкове положення, а закріплені на них стулки 2 входять в зазори між штирями 11. Підйомно-опускна платформа 10 повертається в початкове положення, а штабель виробів лягає на гребінчасті стулки 2.
Після набору штабеля виробів він переміщується штовхачем 4 на приймальний стіл 5, а далі переміщується у попередньо встановлений у нактовачі гофрокартонний ящик 22.
В нашому випадку використовується гофрокартонний ящик №42 з розмірами:
довжина l=369 mm
ширина b=280 mm
висота h=222 mm.
3. Розрахункова частина
3.1 Розрахунок приводного роликового конвеєра
Вихідні дані: довжина L=2000 мм; розташований під кутом 20; для транспортування штучних вантажів (гофрокартонні ящики) розмірами 360*280*222 мм, вагою 12,6 кг; ящики поступають на конвеєр з інтервалом часу t=17 с.
Продуктивність конвеєра:
Швидкість переміщення вантажу по конвеєру V=0.2 m/c.
Визначимо кількість вантажів, що знаходяться на конвеєрі:
Приймаємо ролики діаметром Dp=48 mm; довжиною lpol =510 мм; вага обертової частини ролика Gp=5,5 кг; діаметр цапфи ролика d=18 мм; f =0,015; m=0,05 см.
Відстань між роликами:
lp=(1/3…1/4)* lpol= 152 мм.
Кількість роликів конвеєра
Приймаємо Z1=14 шт.
Опір переміщенню вантажу при постійному русі по роликовому конвеєру.
Розрахункова потужність двигуна:
