Файл: Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
ные, кулачковые, зубчатые, винтовые и т. д.) и функционально му признакам.
Хотя конструкции механизмов весьма многочисленны, в рас четах основную роль играет тип укрепленного на распредели- тельно-управляющем валу (РУВ) ведущего звена исполнитель ного механизма и первой присоединенной к нему структурной группы. Совокупность ведущего звена и первой структурной группы составляет основу всего механизма и называется базис ным механизмом.
В оборудовании линий розлива вин основное применение нашли жесткозвенные базисные механизмы, хотя в последнее время начали применяться пневматические и другие механизмы.
Основная задача жесткозвенных базисных механизмов — превращение наиболее простого и удобного равномерно-враща тельного движения РУВ машины в движение, необходимое для непосредственного привода рабочих органов, совершающих простые и сложные движения по заданным траекториям, непре рывные или с остановками, с постоянной или с переменной ско ростью. Например, для превращения равномерновращательного движения в такое же движение с иной постоянной угловой ско ростью используют цилиндрические или конические зубчатые, а также фрикционные механизмы.
Для получения реверсивного (возвратного) поступательного движения при условии передачи больших усилий применяют реечные и кривошипно-шатунные (или кривошипно-ползунные) механизмы [37].
Для получения возвратно-качательного движения без интер вала остановки применяют шарнирные четырехзвенники (кри- вошипно-коромысловые механизмы).
Для получения вращательного движения с остановками слу жат храповые, цевочные, мальтийские механизмы, механизмы с неполным числом зубцов и звездчатые механизмы.
Наиболее широко в автоматах линий розлива вин, как и во всех пищевых машинах, распространены кулачковые механиз мы с дисковыми и цилиндрическими кулачками, с силовым или геометрическим замыканием, а также эксцентрики.
Кулачковые механизмы дают возможность наиболее просто осуществить преобразование равномерного вращательного или прямолинейного движения в возвратно-поступательное или качательное движение ведомого звена с самыми различными скоростями и ускорениями. Присоединением к толкателю допол нительных звеньев можно получить практически любые желае мые законы движения рабочих органов. Интервалы цикла, а также характер изменения скоростей и ускорений зависят от профиля кулачка.
Для согласования работы отдельных механизмов кулачки устанавливаются на РУВ под теми или иными углами один от носительно другого.
Г л а в а II
МЕХАНИЗМЫ АВТОМАТОВ ДЛЯ МОЙКИ БУТЫЛОК
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА МОЙКИ БУТЫЛОК
Стеклянные бутылки, используемые на винодельческих пред приятиях, являются в основном многооборотными. Новая тара добавляется для пополнения в размере 5—10%, а также по мере увеличения выпуска продукции.
Принцип действия машин для мойки бутылок основан на обработке последних нагретыми растворами, содержащими спе циальные моющие средства.
Интенсивность этого процесса зависит от природы загрязне ний, характера движения моющей жидкости на поверхности раз дела фаз, ее температуры, поверхностной активности, эмульги рующей, пептизирующей и диспергирующей способности.
Наиболее рациональный и распространенный технологи ческий процесс мойки бутылок нормальной загрязненности скла дывается из следующих операций:
1)удаление легкосмываемых загрязнений с наружных и внут ренних поверхностей бутылок; подогрев бутылок путем их оро шения или наполнения отработанной водой с последующим опорожнением бутылок;
2)отмочка загрязнений на внутренних и наружных поверх ностях; отмочка этикеток в горячей воде или щелочном раст воре;
3)смыв этикеток с наружной поверхности бутылок;
4)отмочка загрязнений, оставшихся на внутренних и наруж ных поверхностях, в горячем щелочном растворе;
5)шприцевание внутренней и ополаскивание наружной по верхности бутылок последовательно щелочным раствором, горя чей, теплой и водопроводной водой.
Продолжительность мойки в машинах обычно колеблется от 6 до 22 мин. При этом на долю обработки щелочью приходится от 52 до 65% общего нахождения бутылок в машине, в том числе на отмочку 49—63% и на шприцевание 2,8—15%, на об работку водой — от 6 до 33% (последовательным шприцева нием горячей, теплой и холодной водой).
21
Технологические требования, которым должны удовлетво рять процессы мойки бутылок, изложены в работах [15, 16].
Выполнение операций осуществляется различными рабочими органами. Но все они — и в- этом отличие бутыломоечных ма шин от остальных операционных автоматов — имеют вспомога тельное назначение, так как производительность бутыломоечных машин, хотя и определяется по формулам, характеризующим пропускную способность машины, однако в конечном счете за висит от моющего действия растворов и выбранного в соответ ствии с этим технологического режима мойки.
В настоящее время известны различные способы интенсифи
кации процесса мойки бутылок: |
|
|
|
а) |
комплексное применение моющих средств и поверхностно- |
||
активных веществ; |
|
|
|
б) |
повышение температуры моющих жидкостей; |
моющими |
|
в) |
увеличение скорости обтекания |
поверхности |
|
жидкостями, турбулизация потока; |
числе ультразвуковых; |
||
г) |
применение вибраторов, в том |
||
д) |
шприцевание бутылок под вакуумом; |
|
|
е) |
использование импульсной мойки (чередования наполнения |
||
бутылок паром с последующей конденсацией пара, |
созданием |
||
вакуума и всасыванием моющей жидкости); |
|
||
ж) |
применение моющих жидкостей с песком и другими вклю |
||
чениями; |
|
|
|
з) |
применение смягченной воды; |
|
|
и) применение дезинфицирующих средств на последних эта пах обработки бутылок в машине (шприцевание хлорированной водой, выгрузка под ультрафиолетовыми лучами) и др.;
к) применение воды, обработанной магнитным полем.
В основном эти способы применяют при обработке бутылок повышенной загрязненности, поскольку их влияние на сокраще ние технологического процесса мойки пока недостаточно изучено. Известны работы Г. С. Кодина по интенсификации процесса мойки бутылок [20].
Все магнитные аппараты, применяемые для обработки воды,, по способу создания магнитного поля делят на две группы: с постоянными магнитами (ферромагнитные) и с электрическими магнитами (электромагнитные). Первые проще, дешевле, легче
вэксплуатации.
Ктакого рода устройствам относится магнитный аппарат ПМУ (рис. 2) с внутренним магнитным полем.
Исходными данными для расчета магнитного аппарата явля ются его производительность и напряженность магнитного поля в зазоре.
Экспериментально установлено, что для бутыломоечных ма шин производительностью 6—12 тыс. бутылок в час пропускная способность аппарата должна составлять 10—12 м3, величина, зазора до 20 мм, напряженность поля до 2000э [7].
22
Расчет пропускной способности аппарата, величины зазора, скорости потока выполняют
по обычной методике, |
известной |
из гидрав |
||||
лики. |
определяют по |
формуле |
||||
Сечение зазора |
||||||
F = — , |
|
|
|
(5) |
||
|
|
W |
|
|
|
|
где Q — производительность |
аппарата в м3/с; |
|||||
w — скорость воды в зазоре в м/с. |
|
|
|
|||
F ^*-5- [D2 — (D— 2б)2] = л (DS — 62), |
(6) |
|||||
где D — внутренний диаметр |
трубы |
аппарата |
||||
в м; б — величина зазора в м. |
(5) |
и |
(6), |
полу |
||
Приравнивая выражения |
||||||
чим |
|
|
|
|
|
|
2 |
у |
4 |
nw |
|
|
|
Необходимо также иметь в виду, что на величину б влияет допустимое отклонение на пряженности в радиальном направлении от средней расчетной величины. Подробные рас четы такого рода устройств изложены в работе
[21
Рис. 2. Магнитный аппарат ПМУ:
1, 9 — крышки; |
2 — болт; |
3 — прокладка; 4 — магнитопровод; |
5 — магнит; 6, |
8 — полюсные |
наконечники; 7 — гайка; 10 — венец |
Магниты изготовляют из сплавов ЮНДК-24 или ЮНДК-35Т5 с большой магнитной энергией и высокой стабильностью харак теристики.
КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ' БУТЫЛОМОЕЧНЫХ МАШ ИН
Бутыломоечные машины можно классифицировать по различ ным признакам [3]:
1) по назначению — на унифицированные, специализирован ные (для определенной отрасли промышленности);
2) по принципу мойки — на щеточные, шприцевальные и от- мочно-шприцевальные;
3) по производительности — на машины малой (1500 буты лок в час), средней (3000, 6000 бутылок в час) и высокой произ водительности (12 000, 18 000, 24 000 бутылок в час);
23
4) по количеству отмочных ванн — на однованные, двухван
ные и т. д.; |
органа — маши |
|
5) |
по конструкции рабочего транспортного |
|
ны с |
цепным транспортером бутылоносителей, |
с бесцепным |
транспортером бутылоносителей, 'барабанные или роторные (с горизонтальной осью вращения барабана) и карусельные (с вертикальной осью вращения карусели);
6) по характеру движения рабочего транспортного органа — машины непрерывного и прерывистого движения;
7 по степени механизации — машины с ручной загрузкой и выгрузкой бутылок; с ручной загрузкой и механической выгруз кой бутылок; с автоматической загрузкой и выгрузкой бутылок; 8) по емкости обрабатываемых бутылок — на машины для бутылок емкостью 0,05 и 0,1 л; для бутылок емкостью 0,25, 0,33
и 0,5 л; емкостью 0,4; 0,5; 0,7; 0,75 и 0,8 л; емкостью 0,25, 0,5 и
1л.
Внастоящее время наибольшее распространение получили цепные и бесцепные отмочно-шприцевальные машины.
Современная бутыломоечная отмочно-шприцевальная машина представляет собой автомат класса II, обслуживаемый одним человеком. Исключение составляет полуавтоматическая машина БМ, которую обслуживают 4 человека.
На рис. 3 показан унифицированный бутыломоечный автомат АММ-6, являющийся базовой моделью для группы бутыломоеч ных машин. Машина'—отмочно-шприцевального типа, двухванпая цепная. Предназначена для мойки бутылок емкостью 0,25; 0,33 и 0,5 м на ликеро-водочных, пиво-безалкогольных, винодель ческих, молочных и масло-жировых заводах.
Всварном корпусе 1 имеются отмочные ванны 2 и 22 и отсе ки теплой воды 13 и щелочного раствора 19. Внутри корпуса смонтирован бесконечный цепной транспортер 5 бутылоноси телей.
Впередней части корпуса расположены подающий 9 и отво дящий 11 пластинчатые транспортеры, накопитель бутылок 8,
выполненный в виде многоручьевого рольганга с разделителями для бутылок, и механизм загрузки 7 с направляющей бутылок и двумя планками, закрепленными на двух бесконечных цепях.
На корпусе крепится рычажно-кулачковый механизм выгруз ки 12, состоящий из неподвижного лотка и качающегося сек тора.
Слева (если смотреть с места оператора) размещен привод машины, состоящий из электродвигателя, клиноременного ва риатора и червячного редуктора. Здесь же установлены три насоса: один — для смыва отмокших этикеток и создания на правленного движения щелочного раствора в отмочной ванне в сторону барабана этикетоотборника; другой —для шприцевания бутылок щелочным раствором; третий —для шприцевания бу-
24
17 |
18 |
19 |
Я—l / —L
Рис. 3. Схема бутыломоечного автомата АММ-6
тылок теплой и горячей водой (часть воды проходит через ко жухотрубный подогреватель).
Шприцевальные устройства 15 крепятся к корпусу. Этикетоотборник состоит из поддона 18, вращающегося сетчатого бара бана 20, к которому потоком щелочи прижимаются смытые эти кетки, вентилятора для сбива этикеток и лотка для сбора эти кеток.
Щелочной раствор подогревается паровыми трубчатыми по догревателями 3 и 21, теплая вода —острым паром при помощи барботеров 14.
Подводимые подающим транспортером бутылки поступают на накопитель, где обмываются теплой водой, подаваемой из отсека 13 с помощью коллектора 10. Затем планками механизма загрузки бутылки заталкиваются в гнезда бутылоносителей периодически движущегося транспортера. Вода из бутылок вместе с легкосмываемыми загрязнениями при движении тран спортера бутылоносителей сливается в поддон 4.
Для более эффективного подогрева бутылки перед поступ лением в отмочную ванную обмываются снаружи горячей водой, поступающей из поддона 16 с помощью коллектора 6. В ванне 2 производится отмочка загрязнений и этикеток в щелочном растворе.
В месте установки коллектора 17 происходит смыв этике ток. Смытые этикетки направляются по желобу к барабану 20 этикетоотборника и вентилятором сдуваются в лоток. В отмоч ной ванне 22 и на наклонной ветви транспортера бутылоноси телей продолжается отмочка загрязнений в щелочном растворе.
На верхней горизонтальной ветви транспотера бутылки подвергаются многократному внутреннему шприцеванию и на ружному ополаскиванию последовательно щелочным раствором, горячей, теплой и водопроводной водой. Вымытые бутылки вы падают под действием собственного веса из гнезд бутылоносителя сначала на качающийся сектор, а затем на приемную пло щадку механизма выгрузки (двухступенчатая выгрузка) и ка чающимся сектором устанавливаются на отводящий транспортер.
Температура моющих жидкостей регулируется автомати чески.
Суммарная длительность обработки внутренней поверхности бутылок (без предварительного обмыва) составляет 8 мин 40,4 с, в том числе длительность отмочки — 7 мин 2,4 с, длительность шприцевания— 1 мин 38 с.
Примером бесцепной бутыломоечной машины может служить автомат М-6 (рис. 4).
Внутри цельносварного корпуса 11 имеется замкнутая метал лическая трасса, на которой расположены бутылоносители 30 для бутылок. Бутылоносители перемещаются по трассе, пери одически проталкивая друг друга. Постоянное расстояние между соседними носителями достигается с помощью опреде-
26