小颗粒状物料自动计量装置的设计说明

小颗粒状物料自动计量装置的设计

说

明

书

工业学院

小组成员：田腾婷晓龙晶晶

涛董盼云天

指导老师：国全毛中彦

包装机械课程设计任务书

1.设计目的

设计一套能自动完成小颗粒状物料每分钟不少于60次的计量装置（含料斗）

2.设计要求

计料量：1000g

计量精度：小于等于5%

运行状态：自动完成进料，计量，卸料动作

计量速度：可调，每分钟不少于60次

3.约束条件

物料密度：1.0~1.2g/cm3

物料特性：小颗粒，流动性好，易吸潮，有腐蚀性

4.提交任务

二维总装图(含三维模型图），设计说明书，运行动画

目录

1.总体方案设计- - - - - - - - - - - - - - - - - -1

1.1 方案原理说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - -1

2.处理能力的计算- - - - - - - - - - - - - - - - -2

2.1带式输送机的相关计算- - - - - - - - - - - - - - - -2

2.2分配器的相关计算- - - - - - - - - - - - - - - - -3

2.3减速器的相关计算- - - - - - - - - - - - - - - - -3

3.关键设备的选型及设计- - - - - - - - - - - - - -4

3.1电磁振动给料机的选型- - - - - - - - - - - - - - -4

3.2 输送机的选型- - - - - - - - - - - - - - - - - - -6

3.3 电子皮带秤的选型- - - - - - - - - - - - - - - - -8

3.4 分配器排料斗的设计- - - - - - - - - - - - - - - -9

3.5 减速器的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - -11

4.总体方案布局- - - - - - - - - - - - - - - - - -12

5.总结- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -13

6.参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -14

1.总体方案设计

由此次设计要求经我们小组讨论决定采用连续式计重供给的自

动控制方式，即以电磁振动给料机给料，由带式输送机送料以及皮带电子秤计量和分配器排料的方式实现整个工艺过程，整体方案原理图如下图1-1所示

图1-1

1.1方案原理说明

物料自料斗通过受控的电磁振动给料机连续不断地向带式输送

机给料，带式输送机载着物料以一定速度连续运转，由秤和检重传感器等组成的皮带电子秤，对输送带一段固定长度上（与秤盘长度相当）上各瞬时载送的物料流量进行检测，物料流重量的变化由检重传感器转换成相应的电压信号输送给电子调节器，在这里与要求的计量给定值（恒定的电压信号）作比较，通过运算放大，馈送给可控给料机，操纵给料机作相应的给料调节（改变各瞬时的给料量），以保证输送带各微小长度上载送的物料量控制在允许围，即保持各瞬时输送带上

的物料重量为恒定值，在输送带的末端，装有接料截面积相同且以一定速度移动的等分截取装置，即分配器排料斗，对输送带排出的物料进行等分截取，从而得到与定量值相同的计量物料，最后由排料斗排给包装袋，从而完成整个工艺流程，实现物料的连续计重供给，对于设计中所要求的每分钟不少于60次的计量则只需要调节相应的带速和分配器的转速即可。其中带式输送机的带速与分配器的转速由同一台步进电机通过减速器来驱动，以实现整个流程的启停同步，使带式输送机与分配器能更好的配合，提高整个系统的精确性。

2.处理能力的计算

根据题目要求每分钟不少于60次计量，每次计料量1000g，物料密度1.0-1.2g/cm3，经讨论现决定以每分钟60次，物料密度按1.0g/cm3计算，对于实现不少于60次的计量只需调节带速及转速即可。

2.1 带式输送机的相关计算

由前面数据可知，输送带上经过皮带电子秤计量的物料流量不少于1L/s即可，现以1L/s来计算。

经查阅相关文献，知道带式输送机上物料横截面积与实际装料断面等效的理论装载面积A由A1和A2两部分组成即A=A1+A2，其中

A1=[lm+（b-lm）cosλ]2tanβ/4 A2=[lm+（b-lm）cosλ/2]（b-lm）sinλ/2

式中lm为中间托辊长度，λ为托辊槽角，b为物料有效宽度，β为物料动堆积角，另外，当带宽B<=2m时，b=0.9B-0.05 当带宽B>=2m时，b=B-0.25

带式输送机的理论装料截面见下图1-2

图1-2

经多次取值，最终取带宽B=0.2m，b=0.9B-0.05=0.13m，取lm=0.1m，λ=300，β=200,则A1=[lm+（b-lm）

cosλ]2tanβ/4=[0.1+(0.13-0.1)cos300]2

*tan200=0.001444156 m3

A2=[lm+（b-lm）cosλ/2]

（b-lmsinλ/2=[0.1+0.015cos300]*0.015sin300=

0.000847427 m3

则A=A1+A2=0.002291583 m3

又由物料流量为1L/s计算可知带速V带=1/0.002291583*1000=0.5m/s 取皮带半径R=0.1m，则皮带轮转速n=V/R*2*3.14=48r/min

2.2 分配器的相关计算

物料的流量为1L/s，装袋时必须满足每袋1000g的重量，也就是说分配接料斗每秒要接1L的物料然后将其送至包装袋进行装袋，因为输送带上落下的物料流量为每秒1L，也就是说分配器每秒需转过一个料斗来进行装载物料，也就是说分配器需每秒转过一个料斗接料，在下一秒换至第二个料斗接料，如此循环下去，为此，我们设计每个料斗的体积为两升，且可调，分配器一共设计6个料斗，进行旋转运动来完成接料送料，从而分配器的转速n=10r/min

2.3 减速器的相关计算