《总体方案设计》PPT课件

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1、第一节设计包装机的基本要求第二节包装机的设计步骤第三节包装机总体方案设计的基本内容第四节总体方案设计举例第三章总体方案设计提示包装机械总体方案设计是包装机械设计过程中极其重要的一步，对机械的性能、尺寸、外形、质量及生产成本具有重大的影响。总体方案设计应尽可能考虑人机关系、环境条件以及与加工装配、运行管理系统等的联系，使机械系统与外部系统协调和适应，以求设计更趋完善。机械系统的总体设计主要包括：总体方案的设计、总体布置的设计、主要参数的确定等内容。基本要求掌握基于功能原理的总体方案设计的基本方法，了解机械系统总体布置及主要参数确定和机械系统方案评价的基本思路。第一节设

2、计包装机的基本要求设计包装机时,要使机械具有先进的技术性,良好的使用性和机械加工工艺性,就必须注意满足以下几项基本要求。一、包装机的功能和应用范围包装机的功能是指其所完成的包装工序的种类；包装机的应用范围,是指一台包装机所能完成的包装形式、适用包装物料的种类和规格、包装材料的品种和规格等。通常,当包装机的应用范围小时,它的结构较简单,生产率较高,而且易实现生产的自动化。若扩大包装机的应用范围,虽然可以实现一机多用,但往往造成机械结构的复杂、提高成本。因此要根据使用工厂的实际需要、物料性质、包装材料性质以及包装产品的批量来确定包装机的使用范围。机械产品设计的最初环节，

3、是针对产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理设计，称为“功能原理设计”。如：设计一台洗衣机，其总功能为“洁衣”，即“分离脏物”。方法一：模仿人手洗衣的动作，它将包括手臂、手指等由多杆机构组成的机械手来完成，那将非常复杂，而且刚性构件坚硬性对衣料的磨损也难以控制。方法二：采用水流与衣料相对运动的的洗法，则可用简单的正转和反转的机械运动来实现，这是目前最常见的洗衣机的方式。方法三：利用超声波产生很强的水压使衣物纤维振动，同时借助气泡上升的力使衣物运动而产生摩擦，达到洗涤去脏的目的。再如要设计一台点钞机，为达到钞票分离的目的，可以采用下图所示的几种功能

4、原理方案。显然，进行原理性构思时首先要考虑应用某种“物理效应”（如图中的摩擦、离心力、气吹等），然后利用某种“作用原理”（如图中的摩擦轮、转动架、气嘴等），最后达到实现“功能目标”的结果。由此可见，不同的功能原理所需要的工艺动作，以及所设计的机械在工作性能、工作品质和使用场合等方面会有很大差异。功能原理设计的重点在于提出创新构思，使思维尽量"发散"，力求提出较多的解以便比较和选优。对构件的具体结构、材料和制造工艺等则不一定要有成熟的考虑。由此可见，功能原理设计的特点如下：1）功能原理设计往往是用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本变化的设计。

5、2）功能原理设计中往往要引入某种新技术或新材料和新工艺，特别计算机和信息技术的应用。但首先要求设计人员要有新的构思，否则即使新技术放到面前也不会把它运用到设计中去。3）功能原理设计使机器品质发生质的变化。例如，机械表不论在技术上如何改进，其精确性不可能与石英电子表比美。4）不断进行比较和多解选优。总功能的分析在系统工程学中常用"黑箱"来研究分析问题，对于复杂的未知系统，犹如一个不知其内部结构的"黑箱"。当此系统以实现某种任务为目标时，分析、比较它的输入和输出量之间的关系，分析黑箱与周围环境的联系，了解其功能、特性，从而探求其内部原理和结构。如下图所示，把技术系统看成

6、一个黑箱，其输入和输出用信息流S、能量流E和物料流M来描述；输出用相应的S′、E′、M′来描述。黑箱法只是描述从系统外部观察到的"功能特点"，而黑箱内部结构是未知的，需要设计者去进行具体构思和设计。如下图所示为一台硬币计数包卷机，它的功能是用来整理、清点、计数，最后按一定的枚数将硬币用纸包卷起来或装入袋内。末图所示为用黑箱法描述的硬币机的总功能。硬币计数包卷机（如图）功能分解一般的机械执行系统都比较复杂，难以直接求得满足总功能的原理解。如果利用系统工程分解的原理，将总功能进行分解，则可化繁为简。如硬币计数包卷机可分解为下图所示的的7个分功能，各功能单元具有一定的独立

7、性。1.硬币堆放、输送功能单元2.硬币排列、分选、挑残功能单元3-硬币分选计数功能单元4-硬币堆码、整理功能单元5-送纸、撕纸功能单元6-硬币包卷功能单元7-卷边功能单元二、包装质量与生产率1、包装质量影响因素——被包装物品、包装材料的性能、所用包装技术方法、包装机的质量及其使用条件和操作者的技术熟练程度。两个方面：（1）包装成品的质量工序完成后的质量（裹包的紧密度、计数精度、封口的牢度和密封性等）（2）被包装物品和包装材料的损耗2、生产率包装机的生产率,是指一台机器在单位时间内所包装物料的数量或件数。生产率又分为理论生产率和实际生产率,上述的定义是指的理论生产