1、包装机械作业一、填 空1 枕形袋的纵缝中有搭接和对接式；包装薄膜对折后热封，可得三面封口扁平式袋，双层薄膜对合后热封可得四面封口扁平式装。2 枕形袋的制袋工艺是先纵封，后横封，故局部有三层或四层薄膜叠在一起，对封口质量有一定影响。3 刚性容器常见的封口形式有卷封、压盖封、旋盖封、塞封、折封。4 三面封口式和四面封口式的接封部位厚度均匀，封接质量较高，但三面封口产品不对称，美观性较差。5 由于包装袋形式的多样性，完成这些产品的制袋充填机在具体结构上有很大差别，其中主要反映在袋的成形器和封口装置上。6 袋装机主要有制袋器、纵封器、横封器、切断装置、牵引装置等组成。7 常用的制袋成型器有三角形成型器
2、、象鼻形成型器、翻领成型器、U 形成型器、直角缺口导板成型器。8 辊式纵封器具有封合和牵引包装材料连续运动的作用。9 常用的齿轮差动机构有圆柱式和圆锥式。10横封器的不等速回转机构常见的有偏心链轮及转动导杆机构。11常用的塑料热封的方式有超声波封合、电磁感应封、红外线封合、热板封合、带状封合、脉冲封合、熔断封合、高频封合、回转辊筒封合、滑动加压封合。12决定热封质量的条件时间、温度、热封压力、封头形状，加热方式。13裹包是用各种纸张、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔及复合材料等薄型包装材料包装一个或多个物品的包装形式。14全裹有多种形式，它们是折叠式、扭结式、接缝式、覆盖式。15裹包机中的执行构件可以作
3、有停留往复摆动，也可以作无停留的往复摆动或移动，其中，前者常用的机构有凸轮机构、凸轮、连杆的组合机构。16常见的裹包形式有半裹、全裹、缠绕、贴体包装、收缩包装、拉伸包装。17裹包机中常用凸轮机构和连杆机构作执行构件。18螺杆式供送装置可分为等螺距螺杆、变螺距螺杆、特种变螺距螺杆及其组合。19供瓶机构的关键问题是瓶的连续输送、定时供给。20液体产品一般采用容积定量法灌装，常用的有控制液位高度定量法，定量杯定量法，定量泵定量法。21灌装供瓶系统由传送带、分件供送螺杆、进出拨瓶轮等组成。22根据灌装机包装容器的传送形式可将灌装机分为直线型和旋转型，前者在包装容器的停歇时完成灌装，后者灌装时始终绕轴作
4、等速旋转运动。23瓶高调节机构有中央调节式、三立柱调节式、电动调节式。24阀门密封结构有接触平面密封、相对运动圆柱面密封。25挤压法灌装的工艺过程一般为吸料定量、排料回气。26真空法的灌装工艺过程一般为抽气真空、进液回气、停止进液、排除余液。27升瓶机构的形式有机械式、气动式、机械气动混合式。28阀端结构有两种，它们是深管法和浅管法。29灌装的水利过程包括稳定的管嘴自由出流，不稳定的管嘴自由出流，不稳定的管嘴淹没出流。30试为下列液体选择一种合适的灌装方法，啤酒等压法，牛奶常压法，敌敌畏真空法，香脂压力法。31灌装的基本方法有常压、等压、真空、压力、虹吸法。32确定灌装时间的方法有实验法和计算
5、法，其中实验法更准确。33在计算充气时间时，可以把充气过程似近看成是没有摩擦损失的绝热过程，在计算抽气时间时，可把抽气过程似近看成温度基本不变的恒温过程。34阀门的启闭结构可分为升瓶机构进行控制、由固定挡块进行控制、挡块及回转拨叉进行控制、利用瓶内充气压力进行控制。二、判 断1在灌装有毒的液体（如农药等）时，应采用真空法，以减少毒性气体的外溢，改善操作工人的劳动条件。 2对于比重在 0.91.0 克/厘米 3 之间，粘度在 0.80.85 之间的低粘度产品（牛奶、饮料酒、果酒、果汁等）应采用重力法进行灌装。 3卷封工艺角就是滚轮卷封开始到卷封结束的角 卷封工艺角就是滚轮卷封开始到卷封结束的相对
6、转角之差。4卷封时间与卷封工艺角有关而与单位径向移动量之关。 与径向进径量有关。5我们知道头道滚轮其沟槽窄而深，二道滚轮则浅而宽。 6封异形罐时，滚轮必须完成两种运动， （1）卷边滚轮向罐头中心作径向进给运动；（2）滚轮按照罐头的形状作仿型运动。 （3）卷边滚轮相对罐头中心作周向旋转运动。7横封器的偏心链轮机构的从动链轮的变速范围与回转中心 d，链轮尺寸大小和偏心距有关。 改为与回转中心 d 无关。8横封器的偏心链轮机构的回转中心距 d 的改变不人驻影响不等速偏心链轮机构的输出角速度 w 的极大和极小值，而且影响取得极大、极小角速度的时刻。 改正： “不仅” 改为“不”即可。9我们知道，翻领成
7、型器引导面的长度 b 值大时，可使薄膜在成形器上紧贴后所承受的单位压力小，故拉膜运动时，薄膜产生的变形小，设计时应尽量地增加 b 值。 设计时取 b 值接近于 h 值。10U 形成型器的特点是：（1）薄膜成型时受的阻力比三角形成型器大；（2）结构比较复杂；（3）适用范围不如三角形成形器广。错者是（1） （3） ，改为（1）：小， （3）要。对者是（2） 。11三角形成型器是阳简单的一种成型器，具有一定通用性，适用于立式、卧式，间歇或连续运动的三面、四面包装机上。 12枕形袋多采用单膜，喷塑玻璃纸及复合薄膜，而角形袋只能用纸尼龙聚乙烯复合薄膜。13对横封器的偏心链轮机构来说，当链轮半径为定值时，
8、改变偏心距 e 值就可求出不同的传动比、且两者成线性关系。 14因带滚子的直动从动件圆柱凸轮和盘形凸轮，在从动杆作推程运动时，从动杆的受力情况相同，因此它们的损失系数遵循相同的规律即 tg=15在灌装瓶高度的调节机构中目前多采用电动调节法。 多采用三柱式螺杆调节法。16提高灌装机的生产能力的办法有：（1）适当增加灌装头的个数；（2）提高运转台的速度；（3）设法提高注入器的放出和定量速度。 去掉第二点。17在一般旋转型灌装机中，由拨瓶轮送来的瓶子必须根据灌装工作过程的需要，先把瓶子升到规定的位置，以便进行灌装，然后又把灌满的瓶子下降到规定的位置，以便拨瓶轮将其送到传送带上送走，这一动作是由瓶的输
9、送机构完成的。 改为：由瓶的升降机构完成。18在瓶的升降机构中，滑道式（机械式）和压缩空气式的升降机构均有缺点，而滑道式和压缩空气组合式则是合理的可靠的升降机构。 错：最后一种也存在缺点。19真空灌装在灌瓶和贮液箱中都建立真空的供料系统可采用单室、双室、多室、三室供料系统。错：应改为真空灌装在灌瓶和贮液箱中建立真空的供料系统只能应用单室式的供料系统。20等压法灌装的一般工艺过程为进液回气、停止进液，压力释放，排除余液。错：少一“充分等压”过程。21等压法的灌装供料系统是这样的：液体产品由储液槽经泵（或直接由高位槽） 、输液管、送进跟随转盘一起转动的贮液箱。22真空法灌装只有在待灌瓶中建立真空的
10、供料系统可采用双室，多室，三室。 对。23灌装方法不同，其供料系统也不一样。 对。24对于粘度较大的产品（如番茄酱、稀奶油、豆瓣酱等）应采用压力法进行灌装。对25对于含汽饮料（啤酒、汽水、汽酒等）为了减少饮料中的气体（CO 2）的损失和防止装瓶时过量的起泡而影响灌装不够量，因此采用等压法进行灌装。 对。26对于含维他命的食品（蔬菜、果子汁等）采用真空灌装可以减少产品与空气的接触，从而保证产品质量，味道不发生变化 对。三、简答题10三种计量方法的优缺点是什么？计数法：优点：计量精度高；缺点：适应产品的范围小，它只适用于形状规则产品；容积计量法：优点：计量速度高、装置简单；缺点：计量精度较差，对视
11、比重变化的产品不能用此法称重法：优点：适用于任何产品的计量，计量精度高；缺点：装置复杂、计量速度低。11试为下列几种产品选择适合的计量方法？为什么？钢珠、味精、红粉、医药中的软膏，钮扣，蕃茄酱，雀巢咖啡。12包装的工艺流程（1）包装产品，材料或容器的供送（2）产品的计量与充填（3）封口、切断（4）贴标、打印等13螺杆式供送装置供送包装容器的特点（1）容器大体上是外形简单，对称性强，表面光整（2）容器具有一定的强度、刚度（3）通常为玻璃瓶，塑料瓶，马口铁罐15包装机械的传动、执行部分的八个组成要素是什么？（1）包装物品供送系统； （2）包装材料供送系统； （3）主传送系统； （4）包装执行机构；
12、 （5）成品输出机构； （6）传动系统； （7）控制系统；（8）机身16包装机械的特点是什么？（1）加工对象复杂，品种繁多（2）包装机械结构复杂，先进科学技术应用较多（3）包装机械生产场地固定，环境易于人工控制，原动力均为电动机；（4）单一品种的需求数量有限17何谓包装机械，包装过程？包装机械是指完成全部或部分包装过程的机器；包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等，此外，还包括盖印、计量等附属设备。18包装机械的供送装置主要有哪几种？（1）动给料装置； （2）振动输送给料器； （3）带式输送装置；（4）螺旋输送装置；（5）链条输送装置； （6）
13、液态及粘稠性物料输送装置；（7）轮转式给料装置； （8）辊轴式输送装置19螺杆式供料装置的功能？（1）可将规则或不规则排列的成根物件（圆柱形、方形、异形的金属或非金属容器等） ，按照所要求的工艺条件逐个地供送到既定的工位；（2）它还可以根据工艺要求完成增距，减距、分流、升降、起伏、调头、翻身等动作25试述象鼻成型器的特点；应用场合1此种成型器的形状似象鼻的形状2平张薄膜拉过该成型器时，薄膜变化较平缓，成型阻力比较小；3结构尺寸较大，薄膜易于跑偏；4该成型器只能适用于一种袋形，适用于塑料单膜成型；5它常用于立式连续三面封口及枕式对接制袋包装机上。26翻领型成型器的特点及应用场合（1）将平张薄膜拉
14、过该成型器时，薄膜就形成圆筒状，薄膜的接头可以是搭接式的或对接式的；（2）该成形器对薄膜的阻力较大，易使薄膜产生塑性变形，使薄膜发皱或撕裂；（3）对塑料薄膜适应性差，而对塑料复合薄膜适应性较好；（4）它常用于立式枕形制袋包装机上，包装粉状，颗粒状物料；（5）每种规格的成形器，只能成形一种规格的袋宽；（6）当袋宽规格变化时，就要更换相应尺寸的成型器；（7）成形器的设计、制造、调试均较复杂。27多规格连续式制袋袋装机横封装置为什么采用不等速回转机构？（1）横封器的热封件与连续运动着的包装材料热封瞬时应具有相同的线速度；（2）袋长规格变化时，横封器热封件在回转半径不变的条件下，经调节有关部件能得到所
15、需热封件的线速度；（3）要求横封切断后，快速让开以免影响物件前进；（4）对制造同一袋形规格的包装机，可能因色材不同，其摩擦系数不等，薄膜运动的速度也不一样，则同样要求横封器的回转速度能调节到与薄膜实际运动速度完全一致。28何谓袋装？袋装的特点？袋装是用柔性材料制成的包装袋，将粉状、颗粒状，液体或半流体等物品装入其中，然后进行排气或充气，封口以完成产品包装的工艺过程。特点：（1）制袋用的柔性材料有纸、蜡纸，塑料薄膜及其复合材料。（2）袋装产品可以是固体，液体也可以是气体；固体形状的适应范围也较广。（3）袋装机的类型繁多，这主要是由于包装袋形多样性等。30裹包的特点是什么？裹包是用于各种纸张、玻璃
16、纸、塑料薄膜、铝箔及复合材料等薄型包装材料一个或多个物品的一种包装方式特点：（1）裹包的对象是固体包装品；（2）裹包装类型较多，适应性广，即可适于个体包装，也适于集体包装，即可用于内包装，也可用于外包装。（3）用于裹包的材料、类型、品种繁多。33常用的实现执行构件作有停留往复运动的结构形式有哪几种？（1）用有沟槽的四连杆机构实现停留；A 在连杆上开沟槽；B 在曲柄上开沟槽；（2）用异形导杆机构实现停留（3）用连杆曲线的圆弧或直线部分实现停留；（4）用四连杆机构极限位置运动特性实现近似停留。34何谓真空法灌装？优点是什么？真空法就是在低于大气压的条件下进行灌装的，它可以按照两种方式进行；一种只在
17、待灌装瓶内建立真空，液体在储液罐与待灌瓶的压差作用下产生流动而完成灌装；另一种方式是在待灌瓶和储液罐都建立真空，而液体是依据自重产生流动灌装的。优点：即减少液体与空气的接触机会和防止液体的泄漏。35试述灌装机的基本组成（1）送瓶机构（包括进瓶、出瓶） ； （2）瓶子升降机构； （3）灌装机构及灌装系统；（4）定量机构； （5）传动系统。36在啤酒灌装中，氧的存在是影响啤酒质量的主要因素，试说明灌装设计中，采用哪些方法措施，能减少啤酒瓶和酒中的氧的含量？（1）采用 CO2做背压； （2）采用等压法灌装； （3）采用长管阀门；（4）灌装完毕后进行压力释放； （5）灌装完毕应运动一段距离，产生轻微振
18、荡；（6）采用专用装置38在啤酒灌装中，为什么要进行压力释放（1）采用压力释放以免突然降至常压而引起大量泡沫致使定量不足；（2）防止突然降至常压，发生炸瓶；（3）能够更好地排除余液39选择灌装的定量方法时应考虑哪些方面（1）主要考虑产品所需求的定量精度；（2）液料本身的工艺特性，如含气与不含气等。40灌装方法的选择原则是什么？（1）考虑液料本身的工艺性能，如粘度、重度、含气性、挥发性等；（2）考虑产品的工艺要求， （考虑避免产品在灌装过程中质量发生变化） ；（3）灌装的机构结构等综合因素。41简述旋转型灌装机主要组成，关键部件是什么？旋转型灌装机主要由流体输送（即供料系统） 、容器输送（即供瓶
19、系统） 、灌装阀、大转盘、传动、机体、自控等部分组成，灌装阀是关键部件。42何谓排出余液，为什么要排出余液所谓排除余液是指排除回气管中残留的液料43何谓灌装机？灌装的容器主要有哪些？（1）将液体产品装入包装容器内的机械称为灌装机。（2）目前灌装的容器主要有：玻璃瓶、金属罐，纸包装容器，塑料瓶等；44试机械式升瓶机构的优缺点？及适用场合？（1）因不采用压缩空气，无需密封，结构比较简单（2）弹簧在工作中容易失效，工作可靠性较差；（3）对瓶子质量要求高，特点是瓶颈部分不能弯曲；（4）要求瓶子被推上瓶托时，位置准确，否则易挤坏瓶子；（5）如果机械在运转过程中某一部分出了故障，但瓶子照样沿滑道上升，甚至
20、挤坏瓶子。（6）不含气体的液体灌装机中。45长、短阀的优缺点是什么？不足之处采用什么措施加以改进？长阀：灌液时流动平板，灌装时间长；短阀：灌装液体流速快，但产生冲击；为了避免液体产生冲击，又使灌装时间不变，则采用分散罩。46三角形成型器的安装角 对薄膜成型及成型器形状有何影响。（1） 角实际上就是压力角（2） ，阻力 ，薄膜拉伸变形，甚至撕裂或拉断；（3） ，成形阻力，但结构尺寸大，不紧凑。因为根据安装关系 ， 故导tgsin=致三角板尺寸大。（4）通常 取 2030.47翻领成型目的后倾角 对薄膜成型及成型器的结构有何影响？（1）后倾角 也是材料成型的压力角；（2） 角大，则薄膜通过成型器的
21、成型阻力大，但结构尺寸小，包装总体尺寸紧凑；（3） 角小，则相反。（4）通常 在 060之间选取。52有一单室等压灌装机，若不改变其结构参数，用于常压和单室真空灌装，问其灌装时间是否改变？为什么？不改变 tVS=而 )(ZrpgCfS+我们知道 不变， ，Z 不变f=V S 不变， t 也不变。四、计算题1某台 1 斤白酒真空法灌装机,实测真空度为 600mm 酒柱,灌液时间为 7.35 秒,酒罐液面至阀口为 150mm,阀口截面积为 35.34mm ，试计算灌装阀中液道流量系数 C 值。2（1）求 3339 /109.,/107.5.790/ mkgrtV 秒米（2）求 mrDzr , =+
22、=（3） mf.（4）根据公式 grfgrCfVSSVc=得（5）将已知条件代入公式得 C=0.70062有一台 640ml 啤酒等压法灌装机,实测灌液时间为 10 秒,酒缸液面至阀口距离为 230mm,阀口截面积为50mm ,试求灌装阀中液道流量系数 C 值。（1）求 秒米 /=tVS（2）求 , ， rpzr:+ 米=mz =rp（3） 米=mf（4）由公式 得 grCfVSgrfVS（5）代入已知条件得： .=3有一台 40 头果酒灌装机,贮液箱液面至出流阀口距离为 490mm,现在该厂用常压法灌装重度为 0.95白酒，测得转盘每转一周需 20 秒,灌装时间为 9 秒,灌装工位为 20
23、个，若其它条件不变,问:103kgm/现在用常压法灌装时,该机生产能力及可能达到的最大生产能力?答：根据 小 时瓶得 /7203460Qan其中 （已知条件） ， （已知条件）=3 转/分=a=TmaxaxnQ分转 /31096244maxTn 小 时瓶 /ax=Q4某酒厂现有一台 36 头灌装机，工作时贮液箱液面至出流阀口距离为 490mm，现该厂用常压法灌装白酒。灌装时间为 9 秒，灌装工位为 18 个,其它条件不变，问：改用真空法灌装，并将贮液箱液位降低至70mm，需要的最小真空度及可能达到的最大生产能力？答：（1）该机所需的最小真空度为 490-70=420mm 酒柱高（2）常压法灌装
24、时的流量 tVgZrPCfVS =+=)(真空法灌装时的流量 trfS )(由已知条件得 不变，V 相等， =490， =420， =9sCfP,=Z（1） （2）得， stZt .= 瓶/小时 .maxax =TnQ5真空灌酒机要求在 0.5 秒内对 500ml 的瓶子抽气达到真空值 500mm 水柱，每瓶的灌酒时间为 8.5秒，灌装机的头数为 30 秒,生产能力为 600 瓶/小时,已知在一个大压下,空气的重度 r =1.183 公斤/米 ,求03真空必须满足抽气量(升/秒)。查表得 w =5.584(公斤/小时)。s(1) )/(1095.5.0183.)1( 5620 skgfPVrW
25、SS (2)校核不等式 )/(10625.5.81315 5601 skgfS （3）不等式不成立，故重新选择 ，这样实际抽气真空的时)/(02.5skgfWS间不是 0.5 秒。（4）又由真度 500mm 水柱折算成 0.5 水银柱，已知 W S=5.584 公斤m78.361.力/小时，又 W S=2.510-2600050010-6=7.510-2(kgf/小时 )（5）W S 9+W S+W S=6.62610-5303600+5.584+7.510-2=12.814 公斤力/小时=3 升/秒。7某台 GT4B2 型封罐机,生产能力为 40 罐/分,封盘转速为 720 转/分,头道与二
26、道滚轮的工艺配置角为45,求当二道卷边滚轮处于最外位置时,头道已由最外位置绕罐旋转了多少圈?因是 GT4B2 型封罐机，二道卷边滚轮成 90配置，当头道在最外位置时，二道滚轮中心与 x 轴成45，当二道转到最外位置时相应转过的角度为 .=R此时头道相应的也转过 22.5而转过 角所用的时间 )(221nt转过的圈数为 211tn由于（n 1-n2）=G 圈./.=t27某台等压法灌装机，其最大生产能力为 Qmax=15000 瓶/小时，每瓶盛液料 W=0.5kg/瓶，液料重度r=0.996103kgf/m3，粘度 u=0.894 厘泊，操作时贮液箱内压力为一个表压，输液管为 384mm 的无缝
27、钢管，总长为 20m，管路安装 23 个标准弯头，2 个球心阀，为了保证灌装机正常工作，若采用高位槽供料，试求高位槽离开贮液箱进液管出口截面的安装高度：（查表得摩擦阻力系数 =0.035，标准弯头阻力系数 =0.75，球心干线栓开阻力系数 =6.4 ，进口阻力系数 =0.5，出口阻力系数 =1） 。解：设高位槽液面为 1-1 液面，贮液箱进液管出口截面为 2-2 液面，列柏努力方程式：，则式中各项为：fhgurPZgurZ+2=2+11). 2). （因为位槽的横截面较大，故流速小到可忽略，即 u10） ，3).(0压p021Z2=0（取 2-2 截面为计算基准面） ，4).，5).mkgfr
28、4.=/1096.=334压 222360=FrQWrFVMnaxss . gu58.2 sm/96.419.3605=236). mahf .145.0.23.=guf .7=.0)+.675.(2由此解得mhlff 61.7=+ mhgurpZf 1.28=6.7+45.0.1=+2=由此计算可见，原题给管长 20m 还不够，故采用高位槽的供料结构对于生产能力很大的等压法灌装机不恰当。28某台等压法灌装机，其最大生产能力为 Qmax=15000 瓶/小时，每瓶盛液料 W=0.5kg/瓶，液料重度 r=0.996103kgf/m3，粉度 u=0.894 厘泊，操作时贮液箱内压力为一个表压，输
29、液管为 384mm 的无缝钢管，总长为 20m，管路安装 23 个标准弯头，2 个球心阀，若手用泵由低贮液箱管出截面 3 米的储液池供料，求泵所需的功率（设泵的效率为 70%） 。（查表得摩擦阻力系数 =0.035 ，标准弯头阻力系数 =0.75 ，球心干线栓开阻力系数 =6.4，出口阻力系数 0.5 和 1） 。1-12-2 液面如图，列柏努力方程式： fl hgurPZHgurPZ+2=+221己知 （按表压） 。 (槽截面积较大，流速较小 U1=0)，Z 1=0,Z3=3m,0=1rP0=21gu，5).mkfp4./96.3342压 22260=FrQWrFVMnaxss . gu50
30、=81.2 sm/96.3.419.3605=23mahf 5.14.03.2.2guf 4.7=.)+.675.0(= hf 9.14.+1 mHl 4.3=3泵所需功率 kwskgWNsl 92.0=/57.92=70.615=29某厂有一制袋式袋装机，若生产包装袋的袋长为 50mm 的产品，使用三角形成型器，其安装为30，生产能力为 25 袋/分，纵封辊每转一周生产一只产品，试设计纵封辊的半径以及三角形成型器三角板的形状？1）纵封辊半径：纵封辊转动的线速度应与包装袋移动速度相等；即 60R=QL ， mLnlQLR96725060.=2）三角形成型器的形状： 1305sin=iab tg5726.1452.
