Методические указания к выполнению лабораторной работы по теме: ''Исследование установки заварки стаканчиков крышками (модель УСС-2)''

Министерство образования РФ ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторной работы по теме «Исследование установки заварки стаканчиков крышками» (модель УСС-2)

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ, 2004

Методические указания к выполнению лабораторной работы по теме «Исследование установки заварки стаканчиков крышками» по дисциплине «Технологическое оборудование и оснастка упаковочного производства», «Расчет и конструирование упаковочного производства» разработали: проф. Ханхасаев Г.Ф., асс. Мардаев Э.Г., асс. Сетова О.А., асс. Балтахинова Ю.Д., Цыбиков В.Д., асп. Тухалов А.В. В методических указаниях излагается описание лабораторной установки, программа выполнения работы, порядок выполнения работы. Методические указания предназначены для студентов специальности 072500 «Технология и дизайн упаковочного производства».

Рецензент: Ханхунов Ю.М. , к.т.н., доц. кафедры ИЗОС и ПАПП

Ключевые слова: заварка стаканчиков крышками, установка, сварочная головка, упаковка, тара, упаковочное производство, кинематический цикл, структурная схема, кинематическая схема, технические характеристики, циклограмма.

Цель работы: Исследовать установку заварки стаканчиков крышками (модель УСС-2). Продолжительность работы 4 часа. Описание лабораторной установки. Установка предназначена для герметичной приварки к пластиковым стаканчикам крышек из пластиковой пленки или алюминиевой фольги, покрытой термолаком. Условное обозначение установки - УСС-2. Обозначение установки - ПБИЛ 10-3425-005. Установка выполнена в виде двух блоков: сварочной стойки (рис.1) и электронного блока Р-5 (рис.2). Сварочная стойка состоит из основания 1, на котором жестко укреплена направляющая 2. На направляющую свободно насажен ротор 3 и закреплен механизм вертикального перемещения 4 и рычагом 5 и со сварочной головкой 6. Подстройка сварочной головки по высоте и центровка ее относительно ячеек для установки стаканов в роторе производится с помощью регулировочного винта 7. Ротор имеет шесть ячеек для установки стаканов и свободно вращается относительно направляющей. На основании закреплен фиксатор 8, который фиксирует положение ячеек ротора точно под сварочной головкой. При нажатии рукой на рычаг сварочная головка (пуансон) опускается и заваривает крышку на стакане. В нижней части ротора установлены толкатели 9, которые выталкивают заваренный стакан на последней технологической позиции, что дает возможность оператору одной рукой вынимать стакан из ячейки. Выталкивание происходит благодаря пластине 10, закрепленной на основании. В сварочной головке установлен трубчатый термоэлектронагреватель (ТЭН) для ее нагрева и термопара, используемая в режиме автоматического поддержания заданной температуры ТЭНа. Сварочная стойка соединяется с помощью кабеля с электронным блоком управления Р-5 11. Электронный блок (рис. 2) выполнен на современной элементной базе и выполняет следующие функции: 9 устанавливает температуру нагревательного элемента (ТЭНа); 9 автоматически поддерживает заданную температуру нагревательного элемента (ТЭНа); 9 контролирует температуру нагревательного элемента (ТЭНа), либо значение напряжения на нагревательном элементе (ТЭНе); 9 задает временной интервал заварки пластикового стакана со звуковым и световым сопровождением. Блок управления позволяет производить работы в следующих режимах: • режим автоматического поддержания заданной температуры нагревательного элемента (ТЭНа); • режим ручного управления температурой нагревательного элемента (ТЭНа). Изменение режимов работы блока управления Р-5 осуществляется с помощью органов управления, расположенных на передней и задней панели блока.

Рис.1 Установка заварки стаканчиков крышками УСС-2. 1-основание; 2-направляющая; 3-ротор; 4-механизм вертикального перемещения; 5-рычаг; 6-сварочная головка; 7–регулировочный винт; 8фиксатор; 9-толкатель; 10-пластина; 11-злектронный блок Р-5; 12-концевой выключатель; 13-стопорный винт; 14-регулируемый упор. На передней панели блока расположены: • клавиша "СЕТЬ". Во включенном состоянии клавиша подсвечивается; • потенциометр "ВРЕМЯ", с помощью которого устанавливается временной интервал заварки платинок (крышек из алюминиевой фольги, покрытой термолаком); • светодиод "НАЧ." ("ЦИКЛ") (зеленого цвета), свечение которого сообщает оператору о начале отсчета времени заварки; • светодиод "КОН." ("ЦИКЛ") (красного цвета), свечение которого сообщает оператору об окончании отсчета времени заварки. Одновременно раздается звуковой сигнал; • светодиод "НАГР." (желтого цвета). С его помощью осуществляется контроль связи между блоком управления и первичной обмоткой его силового трансформатора. В исправном состоянии после включения клавиши "СЕТЬ" светодиод постоянно горит; • тумблер "АВТ. - РУЧН.", с помощью которого выбирается режим нагрева ТЭНа (автоматическое или ручное поддержание заданной температуры); • кнопка "УСТАНОВ." и потенциометр "АВТ." позволяют в автоматическом режиме устанавливать необходимую температуру ТЭНа; • потенциометр "РУЧН." дает возможность в ручном режиме управления устанавливать температуру ТЭНа;

Рис.1 Электронный блок управления Р-5. • измерительный прибор-индикатор позволяет контролировать либо температуру ТЭНа, либо значение напряжения на ТЭНе; • тумблер "Т °Сх6-UBх4" переключает режимы измерения либо температуры в °С, либо напряжения в В на ТЭНе. В режиме измерения температуры показания прибора надо умножить на коэффициент 6, в режиме измерения напряжения - на коэффициент 4. На задней панели блока управления расположены: • тумблер "ЗВУК" позволяет подключать или отключать звуковое сопровождение светового сигнала; • предохранитель "2А" - обеспечивает защиту блока управления в случае короткого замыкания в цепях управления; • предохранитель "5А" - обеспечивает защиту блока управления в случае короткого замыкания в силовых цепях; • гнездо "⊥" - клемма защитного заземления блока управления; • разъём РП15-15 для подключения блока управления к нагревательному элементу установки и его контролирующим цепям. Порядок работы: 1. Установить наполненный продуктом стаканчик в ячейку ротора, расположенную слева от сварочной головки, и накрыть его крышкой из

фольги. 2. Повернуть ротор на одну позицию против часовой стрелки до щелчка фиксатора. 3. С помощью рукоятки опустить сварочную головку до упора. При опускании рукоятки срабатывает концевой выключатель и загорается зеленый светодиод "НАЧ." ("ЦИКЛ"). 4. По окончании времени выдержки заварки на передней панели электронного блока загорается красный светодиод "КОН." ("ЦИКЛ") и включается, звуковой сигнал. Отпустить рычаг. 5. Повернусь ротор на одну позицию против часовой стрелки. При этом толкатель поднимет укупоренный стаканчик над позицией ротора. Извлечь укупоренный стаканчик. 6. Установить новый стаканчик и повторить операцию заварки. 7. Для выключения установки необходимо тумблер "Сеть" перевести Р крайнее нижнее положение. Программа выполнения работ 1. Ознакомится с устройством и принципом работы модели УСС-2. 2. Составить и начертить кинематическую и структурную схемы модели УСС-2. 3. Построить линейную циклограмму. 4. Определить пути повышения производительности модели УСС-2. 5. Составить краткую техническую характеристику модели УСС-2. Порядок выполнения работы По описанию лабораторной установки ознакомиться с устройством и принципом работы модели УСС-2. Затем перейти к осмотру модели УСС-2. определить расположение рабочего органа и устройств управления, защиты и блокировки. На основании изучения устройства и принцип работы, а также визуального структурного анализа, составить структурную и кинематическую схемы и дать письменные пояснения. При этом следует иметь ввиду, что структурная схема представляет собой условное плоскостное изображение машины и вычерчивается согласно условных обозначений регламентированных в ЕСКД 2.701-68; 2.703-68; 2.770-68. проведенный структурный анализ должен облегчить составление кинематической схемы. Циклом рабочего органа называется совокупность всех его состояний, составляющих кругооборот в течении некоторого промежутка времени. Этот промежуток времени называется временем цикла . Циклы рабочих органов состоят из следующих перемещений и остановок: движения рабочего органа в направлении выполнения технологической операции, так называемого рабочего хода или рабочего перемещения (время движения- tр); остановка рабочего органа после выполнения технологической операции или выстоя ( время остановок- tо.р. );

движения рабочего органа к первоначальному месту положения (исходному), так называемого холостого хода или холостого перемещения (время движения – tх) выстоя рабочего органа в исходном положении (время выстоя – tо.х.) Время, отсчитанное от момента начала движения рабочего органа в направлении выполнения технической операции над данным первым объектом до момента начала движения этого же рабочего органа в направлении аналогичной технологической операции над вторым объектом, называется временем кинематического цикла рабочего органа и обозначается Тк. Время кинематического цикла рабочего органа есть сумма времен всех его состояний: Тк = tр + tо.р. + tх + tо.х (сек) (1) Таблица 1 Результаты измерений кинематического цикла Тк № п/п 1 1 2 3 4 5 Ср. знач.

tp

to.p.

tx

to.x

Тк

2

3

4

5

6

Таблица 2 Краткая техническая характеристика установки заварки стаканчиков крышками Наименование параметра 1 Тип и марка устройства Производительность Q, шт/ч Мощность эл. двигателя N, Вт Число оборотов эл. двигателя nэ, об/ мин Габаритные размеры, мм длина ширина высота Масса, кг Напряжение питания, Вт Частота тока, Гц

Параметр 2

Для определения времени кинематического цикла нужно в пятикратной повторности снять измерения и результаты занести в таблицу 1. Определить среднеарифметическое значение составляющих кинематического цикла и в масштабе построить прямоугольную циклограмму. Определить производительность полуавтоматического устройства укупорки бутылок пластмассовыми пробками с резьбой по формуле: Q= 3600/ Тк ср., шт./ч (2) где Тк ср - среднеарифметическое значение кинематического цикла. Составить краткую техническую характеристику, заполнив таблицу 2. Отчет по работе Отчет по лабораторной работе должен содержать: -схему и описание лабораторной установки; -структурную и кинематические схемы; -таблицы результатов исследований; -прямоугольную циклограмму; -краткую техническую характеристику; -выводы по работе. ВНИМАНИЕ! После проведения исследований необходимо убрать рабочее место

Подписано в печать 12.04.2004 г. Формат 60×84 1/8 Усл. печ. л. 0,93, уч.-изд.л. 0,7. Тираж 50 экз. Заказ № 42.

Отпечатано в типографии ВСГТУ, г. Улан-Удэ, Ул. Ключевская, 40, а. © ВСГТУ, 2004 г.