包装工艺与设备思考题.docx
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包装工艺与设备思考题
《包装工艺与设备》思考题
1、何谓充填机？
主要型式有哪几种？
其主要构造如何？
2、充填包装常用计量方式有哪几种？
如何选用？
3、简述螺杆式充填机、量杯式充填机、柱塞式充填机、计量泵式充填机的工作原理。
4、简述灌装工艺中的几种液料和包装容器。
5、简述常用的灌装方法及其液料定量方法。
6、简述分件供送螺杆的组成及其作用。
7、简述控制液位定量法灌装、定量杯定量法灌装、机械压力式灌装的工作原理，并说明其定量调节和保护方法。
8、封口形式的定义、密封条件及应用
9、简述常用的封口机械及其分类
10、简述二重卷边及二重卷边封口的工艺过程。
11、简述卷边滚轮的运动方式。
12、简述常见的裹包材料、裹包工序、裹包形式
13、简述间歇双端扭结式糖果包装机的包装工艺流程。
14、简述贴体包装机及收缩包装机的工作原理。
15、简述间歇供送定位切断、连续供送定位切断装置的工作原理。
16、简述常见的标签种类。
17、简述贴标的基本工艺过程。
18、简述贴标机的主要机构。
19、简述捆扎机的分类。
20、简述常用捆扎形式及捆扎材料。
21、简述捆扎机的捆扎工艺过程。
22、简述捆结机打结工艺过程。
23、常用打印机有几种？
24、简述重量选别机检测与选别的工作过程。
25、简述重量选别机分选装置的种类及其适用范围。
26、简述金属夹杂物检测装置的原理。
27、简述包装自动生产线的分类及其特征。
28、简述组成时应考虑的问题及其设计原则。
29、简述包装自动生产线常见的辅助装置。
30、简述影响包装自动生产线生产率的因素及提高生产率的途径。
31、常用的袋成型器有哪几种、每种由哪几部分组成？
试推导三角型、U型成型器的设计安装条件？
32、计算题：
A灌装时间 B 真空泵的选用
33、如图所示，已知容器灌装到
H2高度时的容积为350ml，Z1=1m，P1=150000Pa, Po=120000Pa, 液料密度ρ=1000Kg/mH1保持恒定，管口截面积Ao=0.25cm 求灌装时间Tl（C=0.5）
1.有一台灌装机，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？
34.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个，若其它条件不变,问:
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?
35.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,酒缸液面至阀口为150mm,阀口截面积为35.34mm
，试计算灌装阀中液道流量系数C值。
36.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。
37.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
求真空必须满足抽气量（升/秒）。
查表得w
=5.584（公斤/小时）。
38.试推导灌装液料的流量
的公式。
39、为什么行星齿轮偏心机构卷封滚轮径向进给距离要进行调整？
如何调整？
40、直动从动杆和摆动从动杆与凸轮连杆组合机构中凸轮的许用压力角〔α1〕=?
从动杆压力角〔α2〕=？
41、齿轮连杆组合机构中，讨论α从0～2π时，尤其α=270时 w的情况
《包装工艺与设备》课程授课教案
课程编号：
课程名称：
包装工艺与装备/packagingprocessandmachine
课程总学时/学分：
64/4 （其中理论60学时，实验4学时，课程设计2周）
适用专业：
机械工程及自动化、机械设计制造及自动化
一、课程地位
本课程是包装机械方向的专业课程，在学习了机械设计、机械原理和包装概论等前期课程的基础上，通过理论教学、设计、实验、作业等各个教学环节，系统地分析典型机构与结构、工作原理及设计计算的要点。
包括包装机械的总体设计、包装机械的传动系统设计、包装机械的工作部件设计、包装机械的机体设计、包装机械控制系统、包装生产线。
让学生熟悉包装工艺、包装机械的结构特点和原理，熟练掌握包装机械典型机构的设计技能，了解本方向的新进展和新技术。
二、教材及主要参考资料
[1] 许林成，赵治华，王治. 包装机械原理与设计[M].上海：
上海科学技术出版社，1998.
[2] 雷伏元.自动包装机设计原理[M].天津：
天津科技出版社，1986.
[3] 许林成.包装机械[M].长沙：
湖南大学出版社，1986.
[4] 孙凤兰，马喜川.包装机械概论[M].北京：
印刷工业出版社，1998.
[5] 尚久浩.自动机械设计[M].北京：
中国轻工业出版社，2003
三、课时分配（小四号黑体）
序号
授 课 内 容 提 要
学时
1
第一章 绪论
2
2
第二章 各类典型包装机械
18
3
第三章 包装生产线
10
4
第四章 包装机械工作部件设计
10
5
第五章 包装机械的传动系统设计
6
6
第六章 包装机械的机体设计
2
7
第七章 包装机械的控制系统设计
6
8
第八章 包装机械的总体设计
6
9
合计
60
五、考核方式与成绩核定办法
1. 考核方式：
本课程考核采用闭卷的方式进行。
2. 成绩核定办法：
平时成绩（作业、测验、考勤）：
30% 考试成绩：
70%
六、授课方案
课堂讲授时注意加强能力培养和素质的教育，介绍外文专业术语，辅以要求学生查阅本专业中外文文献的方法，并通过大作业的方式，对学生课外学习能力及其学习效果进行考核。
按包装机械的各个组成，系统地分析典型机构与结构、工作原理及设计计算的要点。
包括包装机械的总体设计、包装机械的传动系统设计、包装机械的工作部件设计、包装机械的机体设计、包装机械控制系统、包装生产线。
主要讲述各种机械的工作原理和特点，因此需采用投影仪辅助教学。
同时结合实验的实物教学，增强学生的感性认识，以便较深刻的了解和掌握各种包装机械。
避免死记硬背，加强对学生的知识综合应用能力考核。
第一章 绪论（2学时）
（一）基本要求
使学生了解国际国内机械产品的形式，了解课程的地位和特色以及学科的内容。
（二）重点与难点
1、现代包装体系的构成与包装工程学的兴起。
2、我国包装机械分类和型号编制方法。
3、包装机械的组成。
（三）教学内容
第一节 包装的相关
一、包装的定义、目的及分类
二、包装科学及其研究对象
三、包装材料及其选用
第二节 现代包装体系的形成
第三节 包装机械的组成、分类和型号编制方法
一、包装机械的组成和分类
二、包装机械型号编制方法
第四节 国内外包装机械现状及发展趋势
（四）教学策略
通过从宏观上介绍包装机械发展简史、课程的基本内容及该课程在专业知识结构中的地位，激励学习本课程的学习兴趣，引导学生渐入工程设计的思维方法，并介绍本课程的教学方法与学习方法。
（五）习题
1、现代包装追求的目标是什么？
2、现代包装的基本功能有哪些？
3、包装机械的分类和型号编制方法。
4、包装机械的组成。
第二章 各类典型包装机械（18学时）
（一）基本要求
了解实现各种包装工艺的包装机械，掌握各种典型包装机械的结构及工作原理。
（二）重点与难点
1、计量方法及其选用原则；
2、灌装与定量的基本方法；
3、各种封口形式的定义、密封条件及应用；
4、各种典型包装机械的结构及工作原理；
（三）教学内容
第一节 充填机械
一、充填机的分类
二、容积式充填机
1、 螺杆式充填机2、量杯式充填机3、气流式充填机4、柱塞式充填机
5、计量泵式充填机6、插管式充填机7、料位充填机及定时充填机
三、称重式充填机
四、计数式充填机
第二节 灌装机械
一、灌装的液体产品和包装容器
二、灌装机的分类
三、灌装机的总体结构及其工作原理
1、常压灌装机2、负压（真空）灌装机3、等压灌装机4、机械压力式灌装机
第三节 封口机械
一、封口机械分类
二、热压封口机
三、刚性容器封口机
第四节 裹包机械
一、裹包机分类
二、扭结式裹包机
三、折叠式裹包机
四、贴体包装机
五、收缩包装机
第五节 多功能包装机
一、多功能包装机的分类
二、袋成型—充填—封口机
三、真空与充气包装机
四、热成型—充填—封口机
第六节 贴标机械
一、概述
1、标签的类型和贴标机分类
2、贴标的基本工艺过程
3、贴标机的主要机构
二、常见贴标机及其工作原理
1、直线式真空转鼓贝占标机2、回转式贴标机3、压式贴标机4、滚动式贴标机
5、龙门式贴标机6、多标盒转鼓贴标机7、压敏胶标签贴标机8、热压和热敏粘合贴标机
第七节 捆扎机械
一、概述
1、捆扎的功能2、常用捆扎形式与捆扎材料3、捆扎机的分类
二、捆扎机
三、捆结机
第八节 集装机械
一、概述
二、集装机
三、装箱机
四、堆码机
第九节 辅助包装机械
一、打印机
二、整理机
三、重量选别机
四、异物检验机
（四）教学策略
运用多媒体技术，以PPT、动画及实物等形式了解实现各种包装工艺的包装机械，介绍各种典型包装机械的结构及工作原理，用功能的观点清楚地分析机器的组成，特别注意区别用功能的观点分析机器的组成与普通的机器工作原理的描述的异同。
（五）习题
1、何谓充填机？
主要型式有哪几种？
其主要构造如何？
2、充填包装常用计量方式有哪几种？
如何选用？
3、简述螺杆式充填机、量杯式充填机、柱塞式充填机、计量泵式充填机的工作原理。
4、简述灌装工艺中的几种液料和包装容器。
5、简述常用的灌装方法及其液料定量方法。
6、简述分件供送螺杆的组成及其作用。
7、简述控制液位定量法灌装、定量杯定量法灌装、机械压力式灌装的工作原理，并说明其定量调节和保护方法。
8、封口形式的定义、密封条件及应用
9、简述常用的封口机械及其分类
10、简述二重卷边及二重卷边封口的工艺过程。
11、简述卷边滚轮的运动方式。
12、简述常见的裹包材料、裹包工序、裹包形式
13、简述间歇双端扭结式糖果包装机的包装工艺流程。
14、简述贴体包装机及收缩包装机的工作原理。
15、简述间歇供送定位切断、连续供送定位切断装置的工作原理。
16、简述常见的标签种类。
17、简述贴标的基本工艺过程。
18、简述贴标机的主要机构。
19、简述捆扎机的分类。
20、简述常用捆扎形式及捆扎材料。
21、简述捆扎机的捆扎工艺过程。
22、简述捆结机打结工艺过程。
23、常用打印机有几种？
24、简述重量选别机检测与选别的工作过程。
25、简述重量选别机分选装置的种类及其适用范围。
26、简述金属夹杂物检测装置的原理。
第三章 包装生产线（10学时）
（一）基本要求
了解包装自动生产线的分类与组成，掌握包装自动生产线的工艺路线设计原则。
（二）重点与难点
1、包装自动生产线的分类及其特征；
2、包装自动生产线的工艺路线设计原则；
3、包装自动生产线常见的辅助装置；
（三）教学内容
第一节 概 述
包装自动生产线的分类与组成；包装机之间实现同步的方法；组成包装自动线时应考虑的问题
第二节 工艺路线与设备布局
工艺路线、绘制工艺原理图、设备布局
第三节 包装自动生产线
粉料包装自动线、液体灌装生产线、调味品、药品包装自动线
第四节 包装自动线的辅助装置
输送装置、分流、合流装置、贮存装置、变向装置
（四）教学策略
运用多媒体技术，以PPT、动画等形式介绍包装自动生产线的分类与组成，分析和演示输送装置、分流、合流装置、贮存装置、变向装置的工作过程及特点。
（五）习题
1、简述包装自动生产线的分类及其特征。
2、简述组成时应考虑的问题及其设计原则。
3、简述包装自动生产线常见的辅助装置。
4、简述影响包装自动生产线生产率的因素及提高生产率的途径。
第四章 包装机械工作部件设计（10学时）
（一）基本要求
掌握包装机械工作部件的设计要求、数学模型建立及参数计算
（二）重点与难点
1、振动给料装置设计及工艺参数计算
2、螺杆计量装置设计及工艺参数计算
3、灌装阀的总体设计及工艺参数计算
4、供送螺杆的基本参数设计
5、袋成型装置设计及工艺参数计算
6、卷封装置的结构与参数设计
（三）教学内容
第一节 包装物品的给料装置设计
一、振动给料装置
二、链式给料装置
三、带式给料装置
四、重力输送给料装置
五、螺旋输送给料装置
六、液态及粘稠性物料输送装置
第二节 计量装置设计
一、计量装置的设计要求
二、松散态粉粒物品的计量装置设计
1、容积计量装置设计
⑴螺杆计量装置⑵量杯计量装置⑶转鼓计量装置
2、称重计量装置设计
3、计数计量装置设计
三、液体物料的灌装计量装置设计
1、液体物料灌装的计量方法2、灌装阀的总体设计及工艺参数计算
3、灌装时间的计算 4、充气和抽气时间的计算
第三节 包装容器和包装材料的供给装置设计
一、刚性包装容器的供给装置设计
㈠ 分件供送螺杆及星形拨轮装置
1、典型结构及设计要点 2、分件供送螺杆的分类及组合特性
3、供送螺杆的基本参数设计4、星形拨轮设计5、其它供给装置设计
二、袋类包装容器的供给装置设计
1、供袋及开袋装置2、料袋牵引装置3、切断装置4、袋成型装置设计
三、卷筒材料供送装置设计
㈠ 供送、切断方式
㈡ 间歇供送、定位切断装置
1、后退补偿运动机构2、前进补偿运动机构3、随机补偿运动4、直接补偿运动
㈢连续供送、定位切断装置
第四节 物品包装的封口装置设计
一、概述
二、封袋装置设计
三、刚性容器封口装置设计
㈠ 卷封装置的结构
㈡ 卷封装置的结构与参数设计
1、卷边滚轮的运动方程 2、主要参技术数的计算
四、纸盒、纸箱封口装置设计
1、封盒系统装置设计 2、纸箱折片及粘贴封口装置设计
第五节 块状物品推送机构设计
一、典型推送机构
1、固定凸轮与连杆组合机构 2、双曲柄滑块与凸轮组合机构 3、齿轮连杆组合机构
二、典型推送机构结构参数设计
1、运动方案设计 2、运动分析 3、机构参数设计
（四）教学策略
课堂讲授时精选尽量多的实例（借助多媒体），介绍包装机械工作部件的设计要求、数学模型建立及参数计算技巧。
（五）习题
1、常用的袋成型器有哪几种、每种由哪几部分组成？
试推导三角型、U型成型器的设计安装条件？
2、计算题：
A灌装时间 B 真空泵的选用
3、如图所示，已知容器灌装到
H2高度时的容积为350ml，Z1=1m，P1=150000Pa, Po=120000Pa, 液料密度ρ=1000Kg/mH1保持恒定，管口截面积Ao=0.25cm 求灌装时间Tl（C=0.5）
第五章 包装机械的传动系统设计（6学时）
（一）基本要求
了解包装机械传动的特点，掌握传动系统的结构设计
（二）重点与难点
1、包装机械传动系统的拟定原则
2、包装机械传动系统的结构设计
（三）教学内容
第一节 包装机械传动系统概述
一、传动系统的特点 二、传动系统形式
三、包装机械传动系统的拟定原则 四、包装机械的传动设计
第二节 传动系统的变速方式
一、固定传动比变速方式 二、机械变速方式 三、周期变速机构
四、间歇运动机构 五、变频器调速
第三节 传动系统的结构设计
一、离合器 二、差速器 三、凸轮连杆机构 四、真空系统设计
（四）教学策略
利用PPT和动画展示，介绍离合器、差速器、凸轮连杆机构、真空系统设计
（五）习题
1、为什么行星齿轮偏心机构卷封滚轮径向进给距离要进行调整？
如何调整？
2、直动从动杆和摆动从动杆与凸轮连杆组合机构中凸轮的许用压力角〔α1〕=?
从动杆压力角〔α2〕=？
3、齿轮连杆组合机构中，讨论α从0～2π时，尤其α=270时 w的情况
第六章 包装机械的机体设计（2学时）
（一）基本要求
了解包装机机体要求的工艺措施及有限元计算在包装机支承件设计中的应用
（二）重点与难点
1、满足包装机机体要求的工艺措施
2、有限元计算在包装机支承件设计中的应用
（三）教学内容
一、包装机机体的作用
二、包装机机体的要求
三、满足包装机机体要求的工艺措施
㈠ 加强支承件刚度的措施㈡ 提高机体的抗振性措施㈢ 减小应力与应变的措施
四、有限元计算在包装机支承件设计中的应用
第七章 包装机械的控制系统设计（6学时）
（一）基本要求
了解包装机械控制技术的种类、特点及控制方式，掌握包装过程的供送同步控制与调位控制。
（二）重点与难点
1、包装机械控制系统的组成与控制方式
2、包装机械的调位控制与供送同步控制
（三）教学内容
第一节 概述
包装机械控制技术的种类、特点与组成；包装机械的控制方式
第二节 包装机械的调位控制
卷料输送纵向位置调整机构、卷料横向位置调整机构
第三节 包装过程的供送同步控制
凸轮控制原理、精度可调原理、同步控制电路原理
第四节 PLC、单片机在包装机械中的作用
第八章 包装机械的总体设计（6学时）
（一）基本要求
了解包装机械设计的基本要求，初步掌握包装机械设计的步骤及包装机械主要参数的确定的方法。
（二）重点与难点
1、包装机械设计的步骤
2、包装机械主要参数的确定
3、包装机械的工作循环图
（三）教学内容
第一节 包装机械设计的基本要求
一、包装机的功能与应用范围二、包装质量与生产率三、自动化和自动控制
四、制造与维修五、操作条件与工作可靠性六、经济性及其他
第二节 包装机械设计的步骤
一、计划阶段二、方案设计阶段三、技术设计阶段
四、技术文件编制阶段五、审核鉴定
第三节 包装机械设计的总体布局
一、布置执行机构二、布置传动系统三、布置操作件
四、选择支承形式五、绘制总体布局图
第四节 包装机械主要参数的确定
一、结构参数二、运动参数三、动力参数四、工艺参数
第五节 包装机及包装生产线的工作循环图
一、包装机械的工作循环图
二、包装生产线工作循环图
三、工作循环图的功用
第九章 实验（4学时）
实验一：
自动充填包装实验；
1、掌握小袋包装的基本工艺。
2、了解实现小袋包装工艺所必须的机构。
3、能基本调试自动包装充填机。
4、掌握自动充填包装机的工作原理及传动系统。
实验二：
塑料薄膜封口热封参数实验；
1、掌握塑料薄膜封口机械的工作原理。
2、 掌握一般压合封口，抽气充气封口，滚压封口工艺。
3、 掌握各种不同的塑料薄膜，复合薄膜等材料的封口温度，封口时间的要求。
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