葡萄酒罐裝裝置設(shè)計(jì)范文

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1前言

葡萄酒具有味甘、性溫、色美、滋補(bǔ)、養(yǎng)人的特點(diǎn)。目前，葡萄酒是世界上第二大飲料酒，產(chǎn)量和消耗量?jī)H次于啤酒，中國自20世紀(jì)90年代以后，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高和消費(fèi)觀念的改變，人們對(duì)葡萄酒的需求不斷增加。而市場(chǎng)上出售的葡萄酒一般均是瓶裝，因此筆者設(shè)計(jì)了一種葡萄酒罐裝裝置。

2罐裝方法及工藝過程

由于本設(shè)計(jì)罐裝的液料是低黏度的葡萄酒液料，其可以依靠自身的重量產(chǎn)生一定速度的流動(dòng)，所以選擇常壓法罐裝。常壓法罐裝，是在大氣壓力下直接依靠被罐液料的自重流入包裝容器內(nèi)的罐裝方法。

常壓罐裝的工藝過程為：（1）進(jìn)液排氣，即液料進(jìn)入容器，同時(shí)容器內(nèi)的空氣被排出；（2）停止進(jìn)液，即容器內(nèi)的液料達(dá)到定量要求時(shí)，進(jìn)液自動(dòng)停止；（3）排除余液，即排除排氣管中的殘液。

3罐裝原理

罐裝裝置要求每次的罐裝量一定，因?yàn)槿莘e定量法罐裝的精度較高，所以采用的定量方法為定量杯定量罐裝，其罐裝原理如下圖1：

圖1定量杯定量罐裝原理圖

1、凸輪2、凸輪軸3、推桿4、密封圈5、固定量杯6、密封墊圈

7、活動(dòng)套塞8、進(jìn)液管9、彈簧10、排氣空11、罐裝頭蓋12、進(jìn)液孔

其罐裝原理為：由前面設(shè)計(jì)的傳動(dòng)比知道，當(dāng)瓶子位于罐裝工位時(shí)，凸輪軸1帶動(dòng)凸輪2旋轉(zhuǎn)，從而凸輪2將推桿3向下壓，推桿3推動(dòng)罐裝頭蓋11向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，與罐裝頭蓋連在一起的進(jìn)液管8向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到一定距離時(shí)，液體就可以從進(jìn)液孔12通過進(jìn)液管8向瓶里輸液，瓶里的殘余氣體將從排氣孔10排出，完成罐液程序。在被拉彈簧9的拉力下，推桿將自動(dòng)恢復(fù)到原來位置，完成一個(gè)循環(huán)。并且可根據(jù)需要，調(diào)節(jié)活動(dòng)套塞7以調(diào)節(jié)罐裝的液體容積。

4罐裝裝置的尺寸設(shè)計(jì)

一般罐裝每瓶葡萄酒的標(biāo)準(zhǔn)容積為，葡萄酒瓶的高度取為，瓶口的直徑取，瓶口厚度取。假設(shè)罐裝裝置的定量杯內(nèi)徑為，則定量杯內(nèi)的液面到活動(dòng)套塞上端的高度，由公式：

得：。所以固定量杯的高度，取。進(jìn)液管上的進(jìn)液孔取直徑，其中心點(diǎn)到進(jìn)液管頂端的距離為，取進(jìn)液管總長(zhǎng)為，當(dāng)推桿向下超過時(shí)，就開始向瓶里輸液，在推桿的運(yùn)動(dòng)行程不超過時(shí)，罐裝頭蓋正向瓶口對(duì)齊，以便準(zhǔn)確向瓶?jī)?nèi)輸液。所以凸輪的運(yùn)動(dòng)行程應(yīng)該不小于，取凸輪的運(yùn)動(dòng)行程。推桿長(zhǎng)度，活動(dòng)套塞的總長(zhǎng)度，其上的進(jìn)液溝深為，溝長(zhǎng)，如圖2。罐裝頭蓋上的兩個(gè)排氣孔最下端中心線的距離為，其上的進(jìn)液口徑為，罐裝時(shí)，罐裝頭蓋距瓶口的距離應(yīng)該小于。罐裝頭蓋的直徑為，其上兩邊的導(dǎo)桿孔直徑為，其中心線距罐裝頭蓋最邊端的距離為，如圖3。

圖2活動(dòng)套塞圖3罐裝頭蓋

5凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)

此凸輪機(jī)構(gòu)屬于對(duì)心機(jī)構(gòu)，現(xiàn)用圖解法對(duì)其曲線輪廓進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)凸輪以等角速度順時(shí)針回轉(zhuǎn)，其基圓半徑：

式中，為偏心距，等于0；為許用壓力角，取。經(jīng)計(jì)算取。凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，凸輪和從動(dòng)件都在運(yùn)動(dòng)。為了在圖紙上畫出凸輪輪廓曲線，應(yīng)當(dāng)使凸輪與圖紙平面相對(duì)靜止，為此，可采用如下的反轉(zhuǎn)法：使整個(gè)機(jī)構(gòu)以角速度繞轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)從動(dòng)件又以原有運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)機(jī)架往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

圖4凸輪輪廓曲線及速度時(shí)間函數(shù)

運(yùn)用反轉(zhuǎn)法繪制盤形凸輪機(jī)構(gòu)輪廓曲線的方法和步驟如下：

（1）、將基圓12等分，根據(jù)推桿的運(yùn)動(dòng)行程為計(jì)算出，再根據(jù)凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律依次計(jì)算出、、、、，再將它們連成光滑的曲線。凸輪的另外半邊為對(duì)稱的，有前也可以畫出，如圖4。

（2）、凸輪的最大壓力角在點(diǎn)上（如圖4），過點(diǎn)與基圓相切，則切線與所夾的銳角即為最大壓力角，計(jì)算得。

6結(jié)語

該裝置是筆者設(shè)計(jì)的葡萄酒旋轉(zhuǎn)罐裝機(jī)中一個(gè)部件，通過整機(jī)樣機(jī)的試驗(yàn)，該裝置可滿足葡萄酒罐裝要求，并且工作效果良好。