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非连续累计定量包装秤喂料系统的选择与应用技术探讨

来源:网络转载更新时间:2020-09-24 10:52:40点击次数:1873次

现代饲料加工工艺在末道工序中广泛使用定量包装秤,将成品按要求的重量定量计量后进入包装袋,经缝包后进行销售。客户对饲料产品的要求除产品质量、包装外观,防潮性能、保质期外,也注重对包装袋内产品质量是否符合要求,即对计量精度提出了更高的要求。
根据中华人民共和国国家计量检定规程JJG564-2002《重力式自动装料衡器》检定规程,饲料行业所使用包装秤精度为X(0.2)级。
根据计量检定规程JJG564-2002,一般饲料包装X(0.2)级的最大允许偏差见表1。
现代饲料工业所生产的鸡、猪、水产、特种动物等饲喂用饲料的物理形状,一般分为颗粒状料、粉状与片状饲料和2~3种形状料渗合在一起等,有些饲料还具有一定的黏性,其密度差异较大;因此,科学地设计与选择喂料形式是确保包装精度关键所在。

包装秤最大允许偏差表

1传统饲料包装秤典型的喂料形式
传统饲料包装秤的喂料形式分为皮带喂料器、螺旋喂料器和重力喂料器三类,其主要结构与工作原理如下所述:
1.1皮带喂料器
皮带喂料器是由电动机通过减速器上皮带轮驱动皮带输送机,强制将物料送入秤斗内称量。
皮带喂料器主要适用于流动性比较差,颗粒粒度不均匀与略具黏性的物料。从进料经皮带输送排料进入定量秤,整个过程都是在一个密闭箱形结构内进行,皮带输送机仅通过一根伸出轴端,由皮带轮驱动。皮带运行速度快慢可进行调节。
在箱形结构内设有挡料机构,在快进料时上升,增加料层厚度相应控制包装速度;在慢进料时下降,减少料层厚度,相应提高包装精度。挡料机构的上升和下降均由气缸控制。在箱形结构出料处设置由气缸作用的截料门,物料达到秤斗设定的重量时,截料门迅速关闭。皮带喂料器结构见图1。

皮带喂料器结构图

注".料斗;2.挡料门;3.皮带输送机构;4.电动机;5..截料门;6秤斗。

图1皮带喂料器结构

控制包装精度主要因素——驱动电机:
挡料门、截料门的动作和电动机驱动都应在仪表控制下配合运行。为了提高精度和速度,驱动电机有几种选择:
①使用2/12极电动机来达到快喂料和慢喂料的目的。
②使用变频器控制电动机的转速来达到快喂料和慢喂料的目的。
使用2/12极电动机切换速度变化快,另外由通过控制料层断面大小的挡料门,能有效的控制皮带秤的包装速度和精度。试验结果表明:在维持X(0.2)级精度情况下能达到11包/min的包装速度,而变频器控制很难达到上述数据。
1.2螺旋喂料器
螺旋喂料器是由电动机通过皮带轮驱动螺旋轴,强制把物料推向出料口,送入定量秤斗内称量。螺旋喂料器主要适用于带有一定流动性的粉状物料。整个螺旋喂料器在一个管状密闭空间内,结构简单紧凑,输送物料损耗小,当物料被推出管状密闭空间时落下,下部有一个截料门,当落下到秤斗内物料达到设定重量时,截料门迅速关闭。
为了使包装秤达到一定的速度(即生产能力)和一定的精度,一般采用两个螺旋同时工作,其中一个是直径偏大的螺旋喂料器,以保证一定的包装速度,即快喂料,另一个是直径偏小的螺旋喂料器,以保证一定的包装精度,即慢喂料,并且通过变频器,针对不同物料不同称重量,调整慢喂料器的旋转速度,以达到要求的精度。螺旋喂料器结构见图2。

螺旋喂料器结构图

注:1.料斗;2.螺旋喂料机构;3.电动机;4.截料门;5.秤斗。
图2螺旋喂料器结构

1.2.1针对客户特殊要求一长双螺旋喂料器的产生
某些原来手工包装物料的客户,要求使用螺旋喂料包装秤来包装,这时螺旋喂料器进料口位置很低,必须设计比较长的斜置双螺旋喂料器,这种双螺旋喂料器进出料口中心线距离可超过3m以上。
设计这种长的斜置螺旋喂料器,必须考虑喂料器的刚性、电动机功率的增加、尽可能少的残留、和客户清理的要求,以使这种包装秤能正常工作,达到要求的速度和精度。
1.2.2适用小包装的螺旋喂料器一单螺旋喂料器
对于称量要求较少的粉状料定量秤,譬如2~5kg/包的粉状料包装,考虑物料流动和量少,一般都釆用单螺旋喂料器,可以垂直、水平、倾斜布置。为了满足精度要求,釆用了2/12极电动机作为驱动单螺旋喂料器的动力,同时螺旋喂料器倾I斜布置,消除落料差造成的影响,此类单螺旋喂料器安装在每包2~5kg的包装秤上,可有效控制在10~25g的精度范围内,达到X(0.5)级的精度。
1.2.3螺旋喂料器的扩展一多排系列微量配料秤
在饲料行业中有多种甚至几十种粉状微量元素按预定的重量添加到饲料中,然后进行混合,由此而开发了适用于微量配料秤。配料秤主要由盛料斗、螺旋喂料器、带有传感器的称量斗、输送机及机架组
成。几台或几十台螺旋喂料器分别把含有几种或几十种微量元素的物料送入一个或几个称量斗中,依次称量,然后输送到混合机中。
1.2.3.1工作过程
配料秤由控制电路发出信号,第一台螺旋喂料器把物料送入称量斗,称量完成后即发信号,第二台喂料器工作,这样依次完成所需要的几种物料称量后,称量斗即把所称物料放入到输送机,由输送机送入混合机内。然后进行下一个循环。
1.2.3.2配料秤速度和精度控制一变频电机一称量斗的数量

如果用6条、8条、10条……20条单绞龙喂料器组合,可以组成微量配料秤,上海高星包装机电制造有限公司生产的6-150L.8-400L、6~l500L与10~600L系列微量配料秤见图3。

微量配料秤图

微量秤图

注:1.盛料斗;2.螺旋喂料器;3.秤斗;4.皮带输送机;5.机架。
图36~1500L与10-600L微量秤

其螺旋喂料器都是用变频电机控制,微量秤的配料周期一般都比包装秤包装速度长,当配料种类较多时,长的配料周期与混合机速度不能匹配时,可以实现分组同时配料。
1.3重力喂料器
重力喂料器主要适用于流动性较好的颗粒状物料。物料依靠自身的重量,自动流入喂料器,由喂料器截料门控制进入称斗内的物料重量。颗粒料的大小必须小于流入截面的1/10倍以下,且颗粒料应无黏性,易于流动。
重力喂料器在一个箱形壳体内,安装由气缸控制的截料门,截料门应有快慢喂料功能,圆弧门具有二扇门的结构,其中一扇门开口大小可调整,通过这二扇门实现快慢喂料。也有在一根轴上安装一扇大门和一扇小门来实现快慢喂料的功能,它们都是依靠两个气缸来实现大的开口和小的开口。
调整大小门开口截面的大小和控制门开启的时间及门的配合成为控制包装速度和精度的关键之一。此类喂料器最大特点是结构简单、造价低,但是适用范围较窄、计量精度不稳定。
1.3.1提高重力喂料器定量包装秤包装精度措施一加装振动喂料器
振动式喂料装置主要是针对流动性好的颗粒状的物料或无黏性粗粉状物料采用的一种喂料方式,采用电磁振动的方式,用可控硅调制,从而改变振幅也就是给料速度。重力喂料器的快喂料和慢喂料由截料门控制,而振动喂料器起精细喂料或者是补充喂料的功能,当截料门关闭后振动喂料器工作,这样可大大提高包装秤的包装精度。组合成重力振动喂料器结构见图4,控制过程流程见图5。

重力振动喂料器结构图

重力振动喂料器控制过程流程图

图5重力振动喂料器控制过程流程
1.3.1.1工作原理
在重力喂料器结构上加装1台微型振动喂料机,微型电振动喂料机是一种新型的给料设备,具有如下特点:
体积小、重量轻、结构简单、安装方便、运行费用低;由于采用了共振原理,因而消耗电能小;采用可控硅半波整流供电,在使用中可以无级地调节给料量;在给料过程中连续地被抛起,明显降低给料槽的磨损。微型电振动喂料机性能和基本参数表详见表2。

微型电振动喂料机性能和基本参数表

1.3.1.2使用情况
深圳某饲料厂使用Tgv52~5kg重力振动喂料型式的包装秤,其每包计量精度可达到X(0.5)级,客户反映良好。泰国某米厂使用秤TGV8010振动喂料器的包装包装大米计量数据记录表见表3。
从表3得出:在8包/min,15kg/包,记录10次平均精度是10g;在8~1。包/min,49kg/包,记录8次平均精度是0.06%;在7包/min,49kg/包,记录10次平均精度是0.02%。
由数据分析可知,由于加装了一个振动喂料器,使整个包装精度大大提高[按标准规定X(0.2)的精度是0.2%],比设计指标提高了10倍以上。
2结语
选择喂料器是否合适是决定一台包装秤性能,特别是速度、精确度稳定性的关键之一;根据物料的特性对包装秤喂料器进行合理搭配组合可大大提高包装秤精度或速度,还可以满足其它特殊需要。由此可推论,如果要应对不同的物料特性,可以选择不同类型的喂料器以满足精度速度要求,组合成由多种喂料方式构成的组合秤。提高重力喂料器定量包装秤包装精度,加装振动喂料器是提高精度的有效措施。

 

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(此文关键词:非连续累计,定量包装秤;饲料定量包装设备,自动饲料包装秤,饲料包装机自动装袋,饲料自动定量包装秤)
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