满足需要，因此在提高农副产品深加工能力的同时，食品机械和包装设备的需求就必然加大。据有关方面预计，到年国内市场食品机械和包装设备的总需求应为亿元左右，即每年保持以上的增长率才能满足市场需求。同时，这两个行业将淘汰部分低产量高能耗的生产设备，争取使新型高效设备所占比例达到。由于中国国产机械的技术和质量还无法满足要求，对国外此类设备的进口需求将增加。随着我国经济形势持续高速发展，人民生活水平不断提高，人们对医疗健康的需求越来越高，因此带动了医药行业的快速发展，并由此推动了对制药机械需求的增长，促进了制药装备工业的繁荣。据统计，年前个季度，我国制药机械制造业产品销售收入达到了亿元，实现利润达到。今后要运用系统工程的观点，进步统筹规划，分工发展食品，农副产品，医药，轻工，兵器等部门急需的包装机械以及相关的包装配套设备，还须抓好包装材料加工和成型机械，包装检测装置以及包装基础件的生产，并且充分利用现有条件全面开展产品的系列化，零部件的通用化和标准化等工作，以加快包装机械更新换代的步伐。包装机械的组成包装机械由动力机，传动部分和执行部分等构成。为便于掌握和研究包装机械的工作原理与结构性能，通常又将包装机械分成以下个组成要素。被包装物品的计量与供送系统被包装物品的计量与供送系统是指将被包装物品进行计量，整理，排列，运输到预定的工位的装置系统。有的还完成被包装物品的成型和分割。二被包装材料的整理与供送系统包装材料的整理与供送系统是指将包装材料进行定长切断或整理排列，并逐个输送到预定的工位的装置系统。有的在供送过程中还完成制袋或包装容器的竖立，定型，定位。三主传动系统住传动系统是指将包装物品和包装材料由个包装共位传送到下个工位的装置系统。单工位包装机则没有主传动系统。四包装执行机构包装执行机构是指直接进行裹包，填充，封口，贴标，捆扎和容器成型等包装操作的机构。五成品输出机构成品输出机构是指将包装品从包装机上卸下，定向排列并输出的机构。有的机械的成品输出由主传动系统完成或靠重力卸下。六动力机与传动系统动力机与传动系统是指将动力与运动传递给执行机构和控制元件，使之实现的预定动作的装置系统。七控制系统控制系统由各种自动和手动控制装置等组成，是现在包装机的重要组成部分，包括包装过程及其参数的控制，包装质量，故障与安全的控制等。八机身机身用于支撑和固定有关零部件，保持其工作时要求的相对位置，并起定的保护，美化外观等作用。九包装机械的辅助件和设备辅助机械包括包装材料，包装件和相关机械和设备。第章灌装机械概述液体灌装是包装的重要组成部分,主要包括在食品领域中对啤酒饮料白酒葡萄酒植物油和调味品的包装，还包括洗涤类日化矿物油和农药等化工类液体产品的包装。液体灌装机械大部分用于食品行业，尤其是饮料制造业。将液体灌装到包装容器内的装置称为灌装机械或灌装设备。液体依据自身黏度的不同，有的借助于自重即能灌入包装容器，对于低黏度的液体，根据是否含有二氧化碳气体分为含气和不含气体两类。液体包装容器主要有玻璃，金属罐，以及用塑料或任性复合材料制成的各种杯，管，瓶，袋等。在我国目前广泛采用玻璃瓶和塑料瓶。其主要缺点是较重，成本低，化学稳定性好，可以长时间保存，无毒，可清洗，可以回收。现在正在进行研制新型包装材料。采用机械化的灌装方法不仅可以提高劳动生产力，减少产品损失，保证包装质量，而且可以减少生产环境与被灌装液体的相互污染。国内外饮料灌装机械的发展概况饮料灌装机械是伴随饮料工业的产生而产生，并追随饮料工业的发展而进步的。年，美国研制出玻璃灌装机械，年市场上出现灌装番茄酱的压力灌装机械，年发明了封口机械，不久灌装机械和封口机械合为体。在世纪末，德国制造出手动灌装机。含气体饮料的灌装工艺难度较大，灌装设备的发展大约经历了三个阶段。第阶段是年年之间，完成了含气体饮料的灌装机械由差压灌装向等压灌装发展，采用的是机械阀。第二阶段是年年，这期间先是德国￡公司，之后是法国和前苏联，发明研制了等压弹簧阀，弹簧在等压状态下，借助弹簧力将冲液阀打开，破瓶后冲液阀可以自动关闭，这样不仅使灌装机械的结构简单了，而且延长了灌装阀的有效工作时间，为灌装机械的高速化创造了条件。等压弹簧阀的出现是灌装发展史上的个重要阶段，至今等压灌装机还广泛使用，只是功能更完善，结构更合理。第三阶段是德国公司发明的电动阀为标志，电动阀中气阀和水阀的开启和关闭由可控编程器控制，对灌装时间，灌装速度进行严格的控制和可靠的界定。我国饮料灌装机械制造业概况我国饮料灌装机械制造业起步晚，世界年代前基本是空白，当时国内的啤酒厂和汽水厂都是使用美国和日本世纪年代的设备，工艺落后，机械陈旧，严重影响了我国啤酒和汽水饮料工业的发展，年我国才开始研制和生产灌装机械。进入世纪年代，我国先后引进了些国外灌转生产线，在装备些设备的同时，也促进了我国包装机械行业进入了个新的发展时期。机械，轻工，军工等领域的些企业开始在仿制和消化国外技术的基础上，又开发和研制出了各种中小型的灌装机械，提供给国内的些饮料生产厂，促进了我国饮料业的发展。进入世纪年代，我国采用技术贸易结合的方式，引进德国公司的瓶小时的啤酒灌装生产线和日本三菱公司瓶小时的含气饮料灌装生产线的制造技术，到年又引进了德国公司瓶小时的啤酒灌装生产线输入功率为查电工手册选取的电动机。选择控制元件根据系统最大工作压力的通过元件的最大流量，选用各类阀的规格，见表。表选用各类阀的规格序号控制元件名称型号规格技术数据实际流量额定流量时压力损失溢流阀卸荷压力三位四通阀电磁换向阀顺序阀单向阀辅助元件选用说明滤油器液压泵吸油口需装粗滤器，选用线隙式进口滤油流量。液压系统性能验算回路中压力损失上面已确定管路直径,长度在管道布置图前暂按进油管回油管均为估算。油液运动粘度取,以下为验算工进和快退时的压力损失。确定液压泵工作压力工进时，负载压力液压泵工作压力快退时，负载压力液压泵工作压力液压系统的效率由于在整个工作循环中，工进占用时间最长，因此，系统的效率可以用工进时的情况来计算。工进速度为,则液压缸的输出功率为,液压缸输出功率工进时液压回路效率液压系统效率，取液压泵效率,液压缸效率,液压缸效率于是液压系统的发热温升验算液压泵输入功率液压缸有效功率系统总发热功率油箱散热面积油液温升，取，则显然温升超过允许值，应改善冷却条件，如采用风扇冷，值可取，同时增大油箱散热面积，,于是故没有超过允许温升的范围。第章控制系统的设计和选用水箱液位控制图是水位控制原理图，图中虚线表示允许料位变化的上下限。在正常情况下，应保持料位在虚线范围之内。为此，在料仓内的不同高度安装个料位检测器，以感知料位的变化情况。其中，处于上限料位，处于下限料位，各通过个电阻与地相连。电机带动泵供料，单片机控制电机转动，以达到对料位控制的目的。供料时，料位上升，当达到上限时，处的料位器得到信号，此时电机和泵停止供料。当料位处于下限位时，处的料位器得到信号，启动电机并开始供料。如此反复循环。单片机的控制电路如图所示。对该控制电路作如下说明由于单片机没有内部，因此需外扩展作为程序存储器。本系统使用构成的外扩展程序存储器，作为地锁存器。两个料位器信号由和输入，这两个信号共有种组合状态，如表所示表料位信号及操作状态表其中，第种组合在正常情况下是不可能发生的，但在设计中还是应该考虑到，并作为种故障状态。控制信号由端输出去控制电机。为了提高控制的可靠性，使用了光电耦合。④由输出报警信号，驱动支发光二极管进行光报警。程序设计如下程序流程图所示。操作电机运转维持原状故障警报电机停转主程序为检查料位状态作准备则转则转延时秒则转←,启动报警装置←,停止电机工作启动电机停止电机工作延时子程序延时秒执行系统的控制控制分析灌装机有个执行液压缸，个灌装头，通过主油缸的运动，使顶起板带动托盘和灌装瓶起上移，将灌装阀顶起打开阀，进行定量的灌装。在此过程中，需要控制好时间。而且，在注入过程中，为了既加快灌装速度又不致使液体溢出，当灌装到满瓶时，液压缸要及时缩回。然后，已装灌完毕的容器将顺序移出，新的空容器顺次移入，在此过程中，要准确和及时地控制安装在容器入口和出口的阻拦液压缸，保证每次只移入和移出个灌装瓶，同时要确保不管使用哪种形状的容器，个灌装头都恰好能与容器的瓶口完全吻合，否则输出报警信号，而且在故障未排除之前，不让灌装继续进行。最后，液压缸在容器到位后应能准确动作。灌装完毕，液压缸应迅速下移，使容器能顺利移出，然后进行下个灌装循环。控制图如下电磁阀动作顺序系统动作阻挡缸伸出顶起缸伸出顶起缸缩回阻挡缸缩回参考文献唐大放，冯晓宁，机械设计工程学，第版，徐州，中国矿业大学出版社，濮良贵，记名刚，机械设计，第六版，北京，高等教育出版社，邱宣怀，机械设计，第四版，北京，高等教育出版机械工程手册机电工程手册编辑委员会，工程手册，第二版，北京，机械工业出版社，吴宗泽，高等机械设计，北京，清华大学出版社，吴宗泽，机械设计禁忌例，北京，机械工业出版社王中发，实用机械设计，第版，北京，北京理工大学出版社，吴宗泽，机械结构设计，北京，机械工业出版社，张世明，机械原理，北京，中央广播大学出版社，李振清，机械零件，北京，北京理工大学出版社，许林成，赵治华，王治疗，包装机械原理与设计，第版，上海，上海科学技术出版社，国际包装学术讨论会文集，北京，中国标准包装通用术语，中国标准包装机械术语，国际标准，楼任东，包装机械结构参考图册，第版，上海，上海科学技术出版社，方心，栋梁机构步进机构的项新发展，包装科技，年第期电子工业用设备手册，自动化机构，国防工业出版社，唐向明，洪英达，包装光电自动定位方法，包装科技，年第期上海红星糖果厂，光电控制包装机，上海轻工业，年第期许福玲，陈尧明，液压与气压传动，第版，北京，机械工业出版社路勇祥，液压气动技术手册，北京，机械工业出版社，雷天觉，液压工程手册，北京，机械工业出版社陈昌锡，液面定位计量实验报告，上海，上海工程技术大学室，蔡春源，机电液设计手册，北京，机械工业出版社，徐鸿本，机床夹具设计手册，沈阳，辽宁科学技术出版社