学知识的理解收集查阅文献资料的能力，发现分析解决问题的能力。国内外的发展概况国内我国的包装机械概况与展望目前我国包装机械企业规模偏小，技术装备不是很完善，管理水平比较低，自我发展和技术设计开发能力较弱，产品品种单。产品技术含量附加值较低新产品开发周期长，不能及时响应市场需求，及时提供市场用户急需的产品。企业主要精力都花费在量的扩张上，对质的提升科技进步的投入严重不足，产品在低水平上重复另外，产品安全防护措施较差，安全意识不强。目前我国的包装机械产品普遍存在质量不稳定性能单成本高技术含量低的状况。但包装行业产品量广，我们的行业仍然欣欣向荣，堪称朝阳工业。国外国外包装机械业概况美国日本德国意大利是世界上包装机械四大强国。美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高大精尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电体化控制。新型机械产品中以成型填充封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。些大公司生产的包装机械集机电仪及微机控制于体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，课题的目的意义国内外技术现状及发展趋势而且能集制袋称重充填抽真空封口等工序在台单机上完成。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占左右。德国是世界上最大的包装机械出口国。意大利是仅次于德国的第二大包装机械出口国。意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良外观考究价格便宜的特点，出口比例占左右。目前，世界各国对包装机械的发展都十分重视，集机电气光生磁为体的高新技术产品不断涌现。生产高效率化资源高利用化产品节能化高新技术实用化科研成果商业化已成为世界各国包装机械发展的趋势。本课题应达到的要求完成对自动定量包装机机械部分的设计与优化，并完成机械部分的二维图三维图。其中机械部分的设计先要对原产品进行测绘，并运用现代设计方法按照要求对其进行优化设计。其中包括储料仓的设计双螺旋给料机构的设计夹袋机构的设计与缝包装置的设计等。完成控制系统与液压气压控制系统的设计，并对控制系统进行程序编制。其中液压气压系统主要对夹袋装置的收缩与伸张进行控制，而程序编制采用通用的梯形图进行，以便于交流运用。无锡太湖学院学士学位论文机械结构的设计双螺旋给料机的设计已知参数和工作条件本次设计的定量包机装大螺旋包装量为，小螺旋为。螺旋给料机机输送量和功率计算水平螺旋给料机的生产率可以按照下边的经验公式进行计算式中机槽内物料的横断面积被输送的物料的轴向的运动速度物料的单位容积重量。机槽内物料的横断面积为式中螺旋叶片直径机槽的填充系数，其具体数据可见下表倾斜布置的输送机对的修正系数，由于本次设计的输送进料部分是水平方向布置，故其值为螺旋叶片的形式对输送量的影响系数，见表。表各种散料的特性系数表螺旋叶片形式的修正系数查询粮食工程设计手册中的关于螺旋输送轴的有关设计技术要求等，选择满面式叶片的螺旋体，根据螺旋给料机螺旋体与螺旋轴的系列推荐尺寸，选择螺旋体直径，对应的螺旋轴直径。再根据以下公式进行计算式中螺旋叶片直径，以选择的为物料的装满系数物料名称推荐填充系数值小麦稻谷面粉麸皮米糠胚芽棉籽碎油饼叶片形式满面式齿式带式浆式螺距，推荐的直径为的叶片对应的螺距为螺旋轴转速，系列值为，选择推荐值物料容重，上面表格可查阅倾斜修正系数，为水平布置，其值为螺旋叶片叶形的影响系数，选择的为满面式，其值。驱动电动机功率计算公式式中给料量，已知数据是物料阻力系数粮食及其加工产品取，麦芽棉籽糖块取，苏打食盐取螺旋给料机的水平投影长度，设计量为倾斜输送时物料提升的高度，向上为，向下为本次设计为水平布置，为电机功率储备系数，取总传动效率取。螺距不仅决定着螺旋的升角，还决定着在定填充系数下物料运行的滑移面，所以螺距的大小直接影响着物料输送过程。最大螺距应满足下列两个条件要考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量间的适当分布关系两个条件，来确定最合理的螺距尺寸。物料颗粒在螺旋面轴向方向上的作用力为合轴为了轴,则必须满足条件。在最小半径处的螺旋升角是最大的，输送方向的作用力轴最小。根据这个条件，最大的许用螺距值，由下式确定若以是螺旋的外径代人上式，则得块数字量输出到共个端口，故选用个输出模块模拟量位数选定方法如下,拟量模块能满足测量重量小于的精度要求,故需位的模拟量模块,。程序流程图程序流程图如图无锡太湖学院学士学位论文图程序流程图地址及符号地址表地址及符号地址表表程序流程图启动按钮停止按钮掉袋位信号上料位信号下料位信号故障信号紧停信号复位信号压袋位信号计数器清零信号启动皮带输送电机启动粗给料电机启动细给料机袋信号打开粗流阀信号打开细流阀信号续表产生推袋阀信号启动延时定时器停止延时定时器每袋水泥的设定重量输入称重传感器输入重量保存袋数保存总重量程序设计及说明设计思路首先顺序延时启动各个电机,利用定时器顺序触发,反序延时停止的程序类似。通过在各个电机输出前加个常闭开关实现紧停,或故障停止。通过数字量输入模块加拨码开关设定目标重量，由于输入的是数，故需要将其各个位百位十位个位分别取出再进行转换，由于比较量为浮点型，故将其转换成位浮点数。传感器输入的是实际袋重量，将其转换成浮点型，以便于比较。块,分别保存袋数与总重量运用指令实现累加。梯形图程序如下图图无锡太湖学院学士学位论文图图图图图图图图，无锡太湖学院学士学位论文图图图图图图图图图无锡太湖学院学士学位论文图图图设计心得硬件组态是控制的关键部分，要正确配置各个模块需要对输入输出变量有个全局的把握，例如模拟量的位数决定分辨率或精度，总的输入输出点数，决定各个模块的个数。组态过程中还要记录下各个模块的端口地址，以方便编程。程序设计也是控制的重要组成部分，程序的好坏直接决定了控制的优劣。设计中要结合外部开关按钮的类型，不同的按钮可能程序有所不同，例如，要对外部输出进行保持，当外部开关是自锁型的，程序就不定要自锁，反之则需要自锁。要充分利用各个模块的端口，正确分配地址。完成整个设计后，熟悉了硬件组态及编程过程，初步学会了用对简单实际过程进行控制，同时也感觉到看似简单的过程，在进行实际运行时，会产生系列问题，需要不断调试以满足要求。气动控制系统设计气压控制系统的简单介绍气压传动是以压说空气为工作介质传递力和信息的传动方式，是流体传动与控制的个分支。气动系统是将气源装置产生具有定压力能的压缩气体，经管道和中指阀类元件输送到执行元件，以实现在工程中的应用。组成气动控制系统的元件和装置及储存净化等辅助装置，为气动系统提供符合要求的压缩气体。气源装置压缩空气的发生装置及储存净化等辅助装置，为气动系统提供符合要求的压缩气体。气动执行元件将压缩空气的压力能转换成机械能，并完成相应动作的元件，如气缸气马达等。气动控制元件控制气流压力流量和方向的元件，如各种控制阀。气动逻辑元件能完成定逻辑功能的控制元件。其他气动元件气动系统中的辅助元件，如消音器气动传感器及信号处理装置，以及相应的元器件。气压控制的设计设计思路根据课题要求必须完成夹袋装置的伸张和压缩，给料门以及料斗门的关和开的动作，这几个动作用气压缸来实现，通过电磁阀的动作使气功做往复运动。气动控制系统是有气压元件组成的控制系统，即执行元件能够自动快速而准确地按照输入信号的变化规律而动作。在气动控制系统中，气动发生装置般为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作在这两部分之间，根据机械或设备工作循环运动的需求按定顺序将各种控制元件压力控制阀流量控制阀方向控制阀和逻辑元件传感元件和气动辅助件连接起来。为方便说明，下面就以个简单的气动控制系统为例，如图所示。图剪切机气压传动系统的原理图图示位置为棒料被剪前的状态，由气源装置及其辅助元件产生压缩空气，经二位四通换向阀进入汽缸的上腔，汽缸下腔的压缩空气通过二位四通换向阀排入大气。此时，剪口张开，剪切机处于预备工作状态。当送料装置将棒料送入剪切机，并限位于二位二通机动阀左端的顶杆时，机动阀的顶杆受压而使阀内通路打开，换向阀的控制腔上便与大气相通，阀芯受弹簧力的作用而下移，此时，汽缸活塞向上运动，带动剪刃将棒料切断。棒料剪下后，即与机动阀脱开，机动阀复位，所有的排气通道被封死，换向阀的控制腔上气压升高，迫使阀芯上移，无锡太湖学院学士学位论文气路换向，汽缸活塞带动剪刃复位，准备第二次进料剪切。气动控制系统的设计如图所示为气动控制系统图。图气动控制系统图气动三联件如图所示,气动三联件有过滤器减压阀和流量组成，控制压力在之间。图气动三联件单向节流回路根据螺旋自动定量包装机气动控制系统的速度的要求，此回路设计的是单向节流调速。节流调速回路是由定量空气压缩机和流量阀及单向阀组成的的调速回路，可以通过调节流量阀通流面积来控制流入或流出执行元件的流量，从而调节执行元件的运动速度。如图所示，当接通换向阀左位时，压缩气流通过节流阀和单向阀进入气缸左腔，气缸右腔的气流通过节流阀而不能通过单向阀经换向阀排出，气缸活塞向右运动。反之，当换向阀右位接通时气缸活塞向左运动。图为单向节流阀的实物图。图单向节流回路图图单项节流阀消声器消声器是控制空气动力性噪声往外传播的有效设备。它可以看作是管道系统的个组成部分，在内部做声学处理后，可以减弱噪声的产生与传播，且不影响气流通过，在空气动力性机械设备进出口气流道口安装台消声器，可以使进出口噪声消声量达到，相应地响度降低，主观感觉有明显效果。图消声器关键接头的选择管件是将管子联接成管路的零件，在管道系统中起连接控制变向分流密封支撑等作用。管接头是连接管道的元件。对于金属管接头有螺纹接头扩口式管接头和卡套式管接头。无锡太湖学院学士学位论文结论与展望结论结构构设计部分主要完成了包括储料仓的设计双螺旋给料机构的设