林政通开题报告.doc

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北京邮电大学世纪学院

毕业设计（论文）开题报告

题 目 柱塞定量装置设计

学生姓名 林政通 学 号 08050327
专业名称 机械工程及自动化 年 级 2008级
所在系（院) 电子与自动化系 指导教师 赵 侠

2012年 03 月 02 日
说 明
1、根据北京邮电大学世纪学院《毕业设计(论文）工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、各教学单位审查批准后实施.
2、开题报告是毕业设计(论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文)工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩.
3、毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。
4、本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解，拼凑而成的开题报告按不合格论。
5、开题报告检查原则上在毕业设计（论文)工作开始3周内完成,各教学单位完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。

毕 业 设 计（论 文)的 意 义 和 选 题 背 景
一、选题的意义
商品包装是一个新兴的行业，是在商品经济日益繁荣,市场竞争日趋激烈的新形式下，逐步成长起来的。在商品流通中,人们对粉状颗粒状小袋商品的包装要求主要有两个方面，一是要求包装美观，以便吸引顾客,并保证商品在流通环节中包装袋不出现任何形式的破损.其二是要求包装袋内的商品计量准确,误差小（包装行业标准要求计量误差小于5％)，以维护商品生产厂商的信誉、形象.因此商品包装的精确计量，是包装行业时刻关注的一项重要课题.包装的最主要的作用就是保护产品，使产品在运输、储存等过程中不至于受到不利因素的影响和破坏，还有就是保障产品卫生安全、达到长时间存储的目的，包装密封可以延长一些产品（如食品、药品、化工产品）的保质期，包装内特定气体的含量，因此控制包装内的气体含量可有效延长产品的保质期。面对各种产品对包装的需求，在对包装机设计的要求也日益增多，以及新科技的应用，新的包装机设计方案也要相应的出台，来满足人们更大的要求
柱塞定量装置用于包装半流体化妆品的装置，用以提高包装效率，减轻劳动强度，减少污染、提高包装质量的设备。调研国内外现有的包装机设备，在原有的基础上进行改型设计,以便适生产使用要求。一种用于人们生活饮食及化工产品的全自动半流体包装机定量调节系统，广泛适用于食品、化工、洗涤用品等膏状液体的自动包装，如蜂蜜、洗发液、护肤膏、液体农药等，采用电动容积或气动容积式计量方式.

二、选题的背景和国内外研究现状
解放前，我国包装机械工业基本上是空白。绝大部分产品都不用包装，只有少数产品采用手工包装，因此谈不上包装机械化。只有上海、北京、天津、广州等几个大城市有，英美等国进口啤酒、汽水灌装机及卷烟小包装机等.解放后的前30年间，我国包装机械工业发展相当缓慢.进入20世纪80年代,由于国民经济迅速发展,对外贸易不断扩大,人民生活水平明显提高，对产品的包装要求越来越高，迫切要求包装实现机械化、自动化、从而大大的促进了包装机械工业的发展，包装机械工业在国民经济中的位置越来越重要.20世纪90年代以来，包装机械工业每年平均以20%～30％的速度增长，发展速度高于整个包装工业平均增长速度的15%~17％，比传统机械工业的平均增长高4.7％。我国目前从事包装机械生产的企业约有1500多家，其中有一定规模的近400家.为提高包装机械工业的技术水平，全国已有一批科研院所从事包装机械的研发工作，全国已有58所高等院校先后建立了包装工程专业，为我国包装机械工业的发展，早日赶上世界先进水平提供了有力的技术和人才保证。
我国包装工业虽然发展很快，成就很大，但与发达国家相比，无论在品牌品种、技术水平和产品质量方面都有一定差距.发达国家已将微机控制、激光技术、人工智能、光导纤维、图像传感、工业机器人等高新技术成熟的应用于包装机械。

文 献 综 述 或 参 考 文 献 目 录

主要参考文献:
[1] 濮良贵。纪名刚。 机械设计。 ［M］ 北京：高等教育出版社,2006
［2］ 张爱民. 自动控制原理。 [M] 北京：清华大学出版社,2006
［3］ 杨可桢. 机械设计基础. ［M] 北京：高等教育出版社，2004
[4] 杨仲林。 包装自动控制及应用. [M］ 北京：中国轻工业出版社
［5］ 杨晓清. 包装机械与设备. [M］ 北京：轻工业出版社,2009.
[6] 孙智慧. 包装机械概论. [M] 北京：印刷工业出版社，2007。
［7］ 黄颖为. 包装机械结构与设计. [M]北京：化学工业出版社，2007.
[8］ 漆汉宏. PLC电气控制技术. [M] 北京：机械工业出版社，2004。
［9］ D。Ordolff Experiments on automatic preparation of milk samples
in connection with milking robots 1977
[10]Anon The Approval of Milk Recording Equipment. International
Committee for A：nimal Recording(ICAR）。Rome.Italy 1942

研 究 主 要 内 容
研究的方法和措施：
采用比较和借鉴已有资料并融入自身思想的方法去研究，提出自己的设想，比较以往设计成果的优缺点，大量查阅相关资料学习理论知识验证自己设计的可行性和实用性。在遇到问题时利用书籍和网络帮助自己，分析问题，解除问题,按照研究步骤有计划的进行。

技术路线和手段：
一种用于半流体包装机定量调节系统，由主轴、轴承座、支承板、导轨行程盘、滑块、套筒、连杆、支座、活塞杆、活塞、活塞缸、转阀、机体组成，支承板固定在机体上，轴承座套在主轴上并固定在支承板下部，行程盘固定在支承板上部的主轴上,滑块与套筒连接,中间穿入活塞杆,两支座支承活塞缸，中间装有活塞并与活塞杆连接，两支座固定在机体。该装置结构简单、工艺合理、性能可靠、定量准确、使用维修方便。固定于机架内的步进电机和由步进电机通过传动机构带动旋转的转盘，转盘上装有可调整位置的下摆块，下摆块连接柱塞，转盘转动带动柱塞做往复直线运动，柱塞本体固定在柜体上,柱塞经三通分别连接进料管和出料管,出料管连接注料嘴，灌装物料由进料管通过三通的下单向阀进入柱塞内腔，柱塞向上运动时将柱塞内腔的物料挤出通过三通的上单向阀，经由出料管送至注料嘴，步进电机及柱塞由电路控制工作。采用PLC电器控制技术，具有可靠性高、使用方便和耐恶劣环境能力强等特点。单片机的可靠性高，抗干扰能力强,通用性强,而且编程简单，维护方便，故选用单片机控制系统.

研究的基本步骤：
课题调研，资料查询、文献捡索、方案论证、进行总体设计、确定方案、初步计算、传动及动力计算、画结构草图、零件校核、画工作图、控制设计、撰写设计说明书、完成设计图纸、修改、完成设计说明书和图纸.

研究的主要内容：
本次毕业设计的内容是设计柱塞定量装置，柱塞定量装置用于包装半流体化妆品的装置,用以提高包装效率，减轻劳动强度，减少污染、提高包装质量的设备。其整个过程需要完成由物料供送—充填—封口等一系列过程.用于半流体化妆品的自动称量和包装，并实现物料的累积计算,包括喂料，称量，放料,包装装置.半流体化妆品包装每瓶400ml， 生产率每分钟25瓶,电机功率0。5KW.设备尺寸： 长*宽＊高，800＊800＊1500。调研国内外现有的包装机设备，在原有的基础上进行改型设计。以便适生产使用要求.

拟解决的主要问题和解决的方法及措施：
整个机器包括以下几个重要机构：物料供送机构、包装材料供送机构、制瓶机构、纵封机构、横封机构、控制系统、电气控制机构、机械传动机构、动力机与主传动机构,并提高包装效率,减轻劳动强度，减少污染、提高包装质量，体现出结构合理性、功能多样性、部件创新性。本次毕业设计主要解决的是机械传动部分和电气控制部分.

研 究 主 要 内 容
本毕业设计的框架结构：
一、 总体方案的设计
［1] 设计定量装置的基本要求
[2] 本设计的内容与目标
［3］ 传动方案设计
［4］ 电动机的选择
[5］ 各级传动比的确定
二、柱塞定量装置的传动设计
［1］ 带传动的设计
［2］ 蜗杆传动设计减速箱的设计
［3] 直齿锥齿轮的设计
［4］ 传动轴的设计
传动轴的结构简图
校核轴的强度
输入轴上的功率P1、转速n1和转矩T1
三、柱塞定量的定量设计
［1] 柱塞定量装置
[2] 装置的总体确定
[3] 装置的尺寸确定
四、控制系统设计
[1] 选择PLC控制
[2］ PLC选择
［3］ PLC程序设计
电动机的交替控制

毕业设计（论文）进度计划（从正式启动时间开始，以周为单位填写):

1---—2周 课题调研,资料查询、文献捡索。
3——--4周 方案论证、进行总体设计。开题报告、翻译外文（第三周交开题报告、开题答辩)
5———-6周 确定方案、初步计算、传动及动力计算，画结构草图。
7—-—-8周 画工作图，主要零件校核.第七周进行中期检查
9---10周 画工作图,控制设计
11-—12周 撰写设计说明书，完成设计图纸
13——14周 修改、完成设计说明书和图纸(第十四周交毕设全部文件）
15——16周 开始评阅、答辩准备 （第15、16周组织答辩评定成绩）

指
导
教
师
意
见

指导教师签字:
年 月 日
教研室审核意见

审核人签字：
年 月 日

注:空间不够可另加附页.