搜索
《机械工程导论》课程研究报告轻工机械姓名：郑汉龙学院：机械工程学院专业：机械工程及自动化（茅以升）121班学号：12040107232013年11月17日星期日《机械工程导论》课程报告——轻工机械21轻工机械1.1轻工机械概述轻工机械是指轻工业部门各行业制造轻工产品所使用的专用技术装备。轻工业产品品种的开发，产量、质量的增加和提高，产品成本的降低以及劳动生产率的提高等等，都与轻工机械的发展有着直接密切的联系。轻工机械是实现我国社会主义现代化，满足人民不断增长的物质和文化生活需要，建设高度的物质文明与精神文明所不可缺少的手段。1.2轻工机械的特点•加工对象多样化轻工机械用以加工的对象是多种多样的：制浆造纸机械：农业和林业产品皮革毛皮机械：畜牧产品陶瓷、玻璃、塑料机械：以矿物和化工产品食品机械：农、副产品空调、电冰箱、电动车、摩托车和钟表的制造机械•工艺过程多样化针对各种不同的加工对象生产各种产品，所采用的工艺过程和机械设备也就迥然不同。玻璃工业中的熔炼设备、制浆造纸工业中的蒸煮设备，是要完成化学作用的过程；自行车、缝纫机和钟表机械中零件的加工是属于金属切削的工艺过程；卷烟机械中的润叶机、回潮机，制浆选纸机械中的造纸机、打浆机是完成物理作用的过程。•产品产量大，自动化程度要求高轻工业产品既然是人民日常生活所必需，为了满足人民物质生活和文化水平不断的改善和提高，就要求轻工产品产量大，品种不断更新，因而有必要广泛采用自动化程度高，并适用于更新产品的机械设备。•动作复杂、工作速度高轻工产品多而杂，为了满足生产工艺要求，轻工机械的动作复杂而多样，工作速度较高。《机械工程导论》课程报告——轻工机械31.3轻工机械分类主要包括造纸、食品、包装、塑料加工、日用化工、日用机电机械及其他轻工行业的专用机械。1.4通用机械设备例如，金属切削机床、原动机（柴油机、汽油机、电动机）、鼓风机、泵等，它们多数是属于辅助设备。•专用设备它反映行业的特殊需要，因行业不同而有很大差异。•官方分类标准分类标准中国轻工机械工业协会将轻工机械分类：轻工机械主要涵盖造纸、塑料、酿酒饮料、乳品、皮革、服装、陶瓷、制糖、洗涤、日化、日用玻璃、木工家具、刀片、包装、装潢、钟表、五金、电池、照明电器、制盐机械等。1.5历史我国古代有许多机械发明，为社会的发展进步做出了卓越的贡献，有些机械甚至至今还在发挥着作用。最典型的古代机械有桔槔、辘轳、翻车、筒车等提水机械；连机碓、水转连磨、水转大纺车等水力机械；指南车、计里鼓车以及各类车船交通机械；浑仪、简仪、水运仪象台、地动仪、铜壶滴漏等天文、观测和计时机械；耕、犁、耧车、扇车等农业机械；缫车、纺车、织机等纺织机械；弓、弩、发石机等军事机械；还有铸造、锻造、表面处理、切削加工等各种加工技术和加工机械，等等。从《吕氏春秋.古乐》中的记载可以得知，中国早在四千多年之前就已经有了天平。中国古人对杠杆的另一利用是制作桔槔等灌溉或汲水用的工具。桔槔是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，当中是支点，末端悬挂一个重物，前段悬挂水桶。当人把水桶放入水中打满水以后，由于杠杆末端的重力作用，便能轻易把水提起。桔槔早在春秋时期就已相当普遍，而且延续了几千年，是中国农村历代通用的旧式提水器具。辘轳也是从杠杆演变来的汲水工具。据《物原》记载，早在公元前一千一百多年前中国已经发明了辘轳。到春秋时期，辘轳就已经流行。《机械工程导论》课程报告——轻工机械4龙骨水车又叫翻车，是一种农田灌溉工具。东汉时毕岚发明，三国时马钧予以完善、推广。它由传动轴、方形链板、车厢等部件组成。最先以人力为动力，后扩展利用畜力、水力和风力。它制作简便，提水效率高，一直使用到现在。1.6轻工机械的现状与发展方向我国轻工机械在品种、规模、设计与制造技术等方面也得到了迅速的发展和提高。目前全国各地都建立有轻工业机械制造厂，并逐步走向专业化生产，己能独立自主地进行从单机到成套设备乃至自动生产线的设计与制造，其中不少的生产机械设备已达到国际先进水平，在国外市场上占有一定的地位。此外，还建立了一批轻工业机械科研设计单位，因此在我国已形成了一整套完善的具有人才培养、技术开发设计、产品生产制造和管理的轻工业机械体系。根据我国轻工业的生产现状和技术经济发展的总体规划，发展轻工业生产首先是提高产品质量，改善劳动条件，减轻劳动强度，开发和增加产品的品种，满足人民生活不断提高的需求，不断提高机械化和自动化水平。当前对现有的各种机械设备应以改造更新为主，充分发挥它们的潜力。与此同时，消化引进国外先进机械，从而创造出适合我国国情的先进机械设备。随着新材料，新工艺，新技术的出现，推动各种轻工业自动机械向机电一体化和智能化的方向发展。提高产品系列化、部件通用化、零件标准化“三化”水平，是提高机械技术经济效益的重要方面。提高“三化”水平可以大大缩短机械设计和制造周期，降低制造成本，便于组织专业化生产，提高机械的制造质量和可靠性，方便维修，从而改变轻工业机械分散设计和零件制造的现状，提高轻工机械的技术经济效益。实现高速化，是提高轻工业机械生产率约有效途径。高速化不仅要提高执行机构的运动速度，还要提高供料、输送和相应辅助运动的速度。2烟草机械2.1烟草机械简介卷烟生产过程中所用的设备。2.2烟草机械历史及现状从20世纪50年代年开始，中国烟草机械企业开始自己制造烟草机械。从最开始的生产卷烟机单机、包装机单机，主要的单机产品包括制丝线上的单机产品都已经有能力生产。但《机械工程导论》课程报告——轻工机械5是，当时的机器设备耗能高、劳动强度大，车间生产环境相当不好。随着70年代末期中国改革开放政策逐步实施和中国烟草专卖制度的建立，中国烟机工业迎来了快速发展的机遇。1983年以后，烟草机械进入了高速发展的时期。有了烟草专卖体制的支持，技贸结合的方法，走引进先进技术，简单而言就是“以市场换技术”，即烟草行业通过专卖专营、垂直管理、统一对外，能将全国卷烟企业的设备需求集中起来，统一对外采购，并在购买同时，要求对方把设备制造技术转让给中国烟草。在20年间先后引进了60项先进的烟机制造技术，这样可以最好地实现以最小的代价、最短的时间，消化吸收国外的烟机技术为国产化产品的发展道路。目前，中国的烟机产品逐步发展到系统成套、门类齐全，设备的自动化水平和生产能力显著提高，卷烟机从每分钟800支发展到现在的10000支，包装机从每分钟100包发展到现在550多包。而且生产消耗明显降低，例如，上世纪80年代初，中国单箱卷烟消耗烟叶在60公斤左右，现在只需要38公斤左右就可以了。据美国W·W·茹纳所著《烟草生产》一书中说：“世界第一台卷烟机是在1872年发明的，但经过了好多年才进展到对生产起重大的影响。”实际上最早可供使用制造卷烟的机器出现于19世纪50年代，由苏西尼发明。据史料载：1853年古巴建立的卷烟厂便使用了苏西尼卷烟机。不过这是一种充填式的卷烟机，其使用方法，先将烟纸制成空管，然后充填烟丝。显然这种卷烟机生产量很少，每小时可生产卷烟3600支，相当于每分钟60支左右。2.3发展趋势从引进卷烟设备来看（特别是八十年代产品），有下述显著特点：（1）仍以机械为主体；（2）大量使用各种电器元件，特别是集成电路；（3）广泛使用各种传感器；（4）较多的采用了液压和气动技术；（5）微型计算机大显身手；（6）显示装置的使用；（7）自诊断和警告功能较强；（8）非机械部件承担了较多功能，在整机中所占有地位越来越重要，在整机成本中所占比例越来越大。总之，机械与电器互相渗透，紧密结合，融为一组，机电一体化程度较高。机电一体化是迅速发展的现代微电子技术、信息技术和传统的机械技术相互渗透、相互促进的结果，是机电工业发展的必然趋势，是当前世界新技术革命的重大研究课题。我国机械电子工业部已确定把机电一体化作为我国机械电子工业发展的重大技术方向和一项主要任务来抓，并作为考核部政绩的一项主要内容。国外许多科研机构和高等院校已经作了大量研究和开发工作，新产品层出不穷。卷烟设备，作为机电产品的一个重要方面，也必然在这场世界新技术革命中一展新容。卷烟生产过程是一个复杂的加工过程，其特点是：（1）属于流程工业，即从烟叶原料到成品包装按工艺流程进行；（2）过程参数多，不仅有位移、速度、加速度、电压、电流、温度、湿度等物理量，还有物料成份、化学成份等非物理量；《机械工程导论》课程报告——轻工机械6（3）实时性强，对过程参数需要实时检测、处理与控制；（4）需要处理的数据量大；（5）工作环境较复杂，可靠性要求高。为了安全可靠、高质量、高速度、高效益的生产，必须提高卷烟生产过程自动化的程度。高度卷烟生产过程自动化应是集散系统，即由多台微处理机分别控制整个生产过程的各个阶段，实现在总体目标最佳化指导下的局部最佳；在分散控制的基础上，把大量信息通过数据通信电缆送到中央控制室，由中心计算机集中处理、集中控制和集中管理。要实现上述目标，必须单机高度自动化、全局目标最佳化；必须综合运用信息论、控制论和系统理论等现代技术理论；必须集机械技术、液压气动技术、微电子技术、计算机控制技术、传感器技术、信息处理技术、显示技术等于一体。单机高度自动化是高度生产过程自动化的基础。单机自动化程度取决于单机机电一体化程度。我国卷烟生产过程自动化的近期目标仍以提高单机自动化程度为主，我们应重视卷烟设备机电一体化的发展趋势，努力提高卷烟设备的机电一体化程度。2.4烟草机械分类•烟用加温加湿机械专指用于实现对烟叶、烟片、烟梗、烟叶丝、烟梗丝、烟碎叶等进行加温、加湿、去除青杂气、杀虫等处理的工艺设备。烟用加温、加湿机械包括真空回潮机，微波回软设备，筒式、管式、隧道式、螺旋式回潮机，洗梗机等。•烟用解把机械专指用于实现解开烟把并使之松散，可具有切尖、切断功能的工艺设备。烟用解把机械包括筒式松散机、平台解把机、松包机等。•烟用除杂、筛分机械专指用于对烟草中夹杂的沙土、金属及其它杂物进行筛选、分离、剔除，使来料更纯净以及对烟叶、烟片、烟叶丝、烟梗丝、烟梗、烟碎叶等进行筛分、筛选、分离的工艺设备。烟用除杂机械包括滚筒筛、转辊筛、电磁式金属剔除设备、光学杂物剔除设备、除麻丝机、风选除杂机、各种振筛等。•烟用叶梗分离机械专指用于将烟片和烟梗分离的工艺设备。烟用叶梗分离机械包括卧式打叶机、立式打叶机等。•烟用烘烤机械专指用于将已经分离后的烟叶、烟梗经干燥、回潮等处理过程，使物料水分和温度适合于工艺需要并便于储存醇化的工艺设备。烟用烘烤机械包括烟梗烤机、烟片烤机、白肋烟烘干机等。•烟用预压打包机械《机械工程导论》课程报告——轻工机械7专指用于将叶片烟梗压缩到规定的尺寸和重量，并进行包装的工艺设备。烟用预压打包机械包括烟用预压打包机组及其单独整机。预压打包机组由预压机、打包机等单独整机组成。•烟用开（拆）包机械专指用于将包装的烟片坯与包装物分离，，具备进入下一步连续生产条件的工艺设备。•烟用叶片分切机械专指用于对拆包后的烟叶片坯按需要尺寸进行分离的工艺设备。•烟用切丝机械专指用于以切削方法将烟叶片、烟梗切成叶丝、梗丝的工艺设备。•烟用烘丝机械专指用于将烟叶丝、烟梗丝脱去水份，使之松散、卷曲的工艺过程的工艺设备。烟用烘丝机械包括筒式烘丝机、高温管式烘丝机、隧道式烘丝机、塔式烘丝机、微波烘丝机、塔管式烘丝机等。•烟用冷却机械专指用于对烟叶丝、烟梗丝冷却、定形的工艺设备。烟用香精香料调配及加料加香机械专指用于向烟叶、烟叶片、烟丝、烟梗、烟梗丝加入各种配料的工艺设备烟用香精香料调配及加料加香机械包括加香机、加料机、糖香料厨房设备。•烟用压梗机械专指用于将烟梗挤压到一定的厚度的工艺设备。•烟丝膨胀机械专指使烟丝膨胀的工艺设备。烟丝膨胀机械包括二氧化碳烟丝膨胀装置、氟利昂烟丝膨胀装置、KC-2介质烟丝膨胀装置和氮气烟丝膨胀装置等。•烟用输送机械专指用于在烟草加工过程中各种物料进行输送的工艺设备。烟用输送机械包括喂料机、风力送丝系统、小车送丝系统、智能送丝系统、烟支储存输送系统、滤棒发射和接收系统、滤棒储存输送系统、烟盒储存输送系统、条盒储存输送系统