水泥袋重关系到用户利益和建筑工程质量，是一项十分重要的质量指标。国家标准GB1344-85对此明确规定每袋水泥净重50士1-0炽。但是，当前一些4万t/a以下的小水泥厂还在使用没有计量机构的单嘴螺旋式包装机。在这些厂操作工凭经验装袋，其袋重误差很大，袋重合格率普遍较低,不符合国家标准的要求.针对这种状况，我们在消化吸收日本东京化学株式会社生产的V—1型粉料自动定量包装机的基础上，设计了一种用于单嘴水泥包装机的自动定量装置。
1结构和原理
该装置是利用杠杆原理设计制造的。杠杆秤系统由承重杠杆、传力杠杆和计量杠杆组成，其结构见图1.

图1松杆秤结构示憲图

1.1求系统的杠杆比+
承重杠杆受力如图2所示，为配重鸵重量，F2（汚）为作用在与传力杠杆相连的吊环上的力。

图2承置杠杆受力示意
当不装袋时，因吊钩与置袋架相连，凸等于置袋架重量G。调整配重從距支点的距离，使承重杠杆处于水平状态，力矩平衡方程为
25（7—75Fz+oP=0    （1）
装袋时，加上荷载。后，Fi=G+。，则平衡方程为
25（G+Q）一75玛+。尸=。    （2）
由式（2）减式（1）得
汚一殆=亭寸    （3）
传力杠杆受力如图3所示。

S3传力坯歼受力示憲

当不装袋时，力矩平衡方程为
22.95F2—93Fi=0    （4）
装袋时，力矩平衡方程为
22.95西-9浒=0    （5）
由式（5）减式（4）得
八—尸s22.95    ,日、
="93-    ⑹
将式（3）代入式（6）得
码一儿22.95〜1
—=x-y
=    '    —^―    （7）
12.1568    r
则杠杆比
]=]
V一12.1568°
1-2求主、副游铭重量计量杠杆受力如图4所示。

图4计量杠杆受力示憲图
重力通过承重杠杆和传力杠杆传递到计量杠杆上，游饨是表示一个移动的力。它的重量计算直接关系到秤的精度。设，为主游從重量，％为副游锦重量，R为主、副杆重量.0为计量主杆的最大称量值（该秤为45kg）,Q为计量副杆的最大称量值（该秤为5kg）0«为主杆标尺的零位距支点的距离，。为主杆标尺的最大刻度值距支点的距离；。1为副杆标尺的零位距支点的距离，3为副杆标尺的最大刻度值距支点的距离。
当不装袋时将主、副游铸放置零位（如图f实线所示），则力矩平衡方程为

求主游轮重时，在置袋架上如放荷重0=45kg,为了使秤达到新的平衡，将主游轮移到&终点处（计量主杆标尺的最大刻度值），这时力矩平衡方程为
4玛一bx—a|2Tj—yR=0
由式（9）减式（8）得
（尺一Ft.}---（6一a）z
将式（7）代入式（10）,且使Q=Q、(11)
设s=I3为计量主杆刻度全长），
则=祭，将已知参数"=12.1568、4=35mm,s=180mm,Qi=d5kg代入上式.得;r=720g
即漩锭重为720g,
求副游饨重量时，在置襄架上加放荷重0=5頰，为了使秤达到新的平衡（相对空秤时的平衡而言），将副游鸵移到S终点处《计量付杆标尺的最大刻度值上），同理可得
（&1—a；）
设们=知一"：（S,为计量副杆刻度全长），则^1=—-已知参数我=180mm,G=5kg,代入上式得，
即副洪铭重为80go
2安装调整
为了保证杠杆秤有良好的灵敏度，除了保证每个零件的制造精度外，在装配时要特别注意横平竖直的原则，即所有的横杆尽可能水平，竖杆尽可能垂直。为了使杠杆容易达到稳定平衡，各支点略偏于杠杆重心的上方，各重点略偏于杠杆重心的下方。
将杠杆秤安放在包装机上后，要进行调整（见图1）.首先是零位的调整。把主、副游铭放置到零位.移动配重轮.使计量主杆的中心线与视准器的中心线（视准器用有机34—玻璃制作，在中间划一道红线作为中心线）接近重合时，再调整平衡饨，使计量主杆中心线与祀准器中心线对正，即处于理想水平位置，这样就可以使用了。比如称量50kg水泥，把主游蛇调到45kg.其余重量用副游铭调节，微量调节用修正游铭。由于控制机构滞后性的彫响，一般实际设定值要小于定重值，提前量多少，要在实际称量中确定，一般在1kg左右。
在计量副杆的尾部上面，安装接近开关触头.当达到规定装袋重量时，计量秤抬起，接近升关发出信号，控制电磁铁或气缸等执行元件关闭闸板，停止水泥往袋中的充填。
在吊钩的下部接置袋架（见图5）。将置E5置袋架袋架上的出料嘴与输料仓上的出灰口用一根软性胶管连接起来，使胶管处于悬浮状态，则置袋架与输料仓无直接的受力关系，对计量不会产生影响。置袋座固定在调整架上，可根据需要进行上、下、前、后调节，确定岀合适位置后，装满水泥的包装袋靠重心偏移的原理从置袋座上自动翻转下来采用这种能自动卸袋的置袋架后，工人只需完成一个插袋动作就可以了。

3效益评述
这种自动定量装置投资小、见效快，可为水泥厂带来校大的经济效益。在单嘴螺旋包装机上安装该自动定量装置，投资仅需3千元左右。在正常使用中，可使袋重偏差小于±0.5k8,袋重合格率达10。％。由于杠杆秤安装在密封性较好的秤箱内，不受粉尘污染，故使用寿命很长，据笔者所知，有的水泥厂由于水泥包装袋重合格率偏低，常被罚款，而釆用这种自动定量装置后，就减少了不必要损失，而且提高了企业信誉。
不带计量装置的单嘴包装机每袋装满后，要靠人力从出料嘴上将袋搬下来，工人劳动强度很大。而本装置采用具有自动卸袋功能的置袋架，可缩短卸袋时间，每小时可多装水泥2t以上，缩短了工人的劳动时间，减轻了工人的劳动强度。
装有该装置的包装机已在安黴凤阳县武店铁路水泥厂和淮北市烈山粘土加工厂等单位投入使用，用户反应良好。

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