26-02-2023, 11:05 AM
دستگاه لیبل زن نیمه اتوماتیک - ظروف گرد - مدل E-MT-50 BOTTLE LABELER
دستگاه لیبل زن نیمه اتوماتیک نوع جدیدی از دستگاه است که پس از مطالعه انواع دستگاه لیبل زنی طراحی شده است. ظاهر خوبی ایجاد می کند. کار با این دستگاه آسان و راحت است، زیرا دارای ویژگی هایی مانند پایداری و ایمنی است.
دستگاه لیبل چسبان
دستگاه لیبل زن نیمه اتوماتیک نوع جدیدی از دستگاه است که پس از مطالعه انواع دستگاه لیبل زنی طراحی شده است. ظاهر خوبی ایجاد می کند. کار با این دستگاه آسان و راحت است، زیرا دارای ویژگی هایی مانند پایداری و ایمنی است.
مورد استفاده در انواع بطری های شیشه ای، بطری های پلاستیکی و ظروف فلزی. این یک راه حل مدرن، اقتصادی و ساده برای ظروف گرد LABEL ارائه می دهد.
شرح:
ساختار فولاد ضد زنگ سنگین و شاسی آلومینیومی
مدل میز با پایه های ضد لغزش
سنسور نوری برای تعیین طول برچسب
راهنمای موقعیت بطری ها
مجهز به کلید پا
بازوی متحرک برای ارائه پشتیبانی اضافی به بالای بطری در شروع برچسب زدن
غلتک های پایه قابل تنظیم برای قطرهای مختلف بطری
عملکرد بسیار آسان
برچسب بطری MT-50
ولتاژ 110 ولت / 60 هرتز / 1 Ph
قدرت 80 وات
حداکثر عرض برچسب 127 میلی متر
حداکثر قطر بطری 152 میلی متر
حداکثر قطر رول لیبل 254 میلی متر
قطر هسته رول برچسب 38 میلی متر
ابعاد طول 865mm x 290mm Ancho x 610mm Alto
وزن 27 کیلوگرم
دستگاه لیبل چسبان
طراحی دستگاه لیبل زنی بطری های آب معدنی طبیعی
طراحی دستگاه لیبل زدن بطری های آب
دستگاه لیبل چسبان
کارشناسی ارشد ماریا ویکتوریا گومز آگویلا، مهندس خوزه اورلاندو جیمنز، مهندس آنجل ایگناسیو ناوا
دانشگاه خودمختار چاپینگو، موسسه مهندسی کشاورزی و استفاده یکپارچه از آب، چاپینگو، تککوکو، مکزیک.
خلاصه
یکی از فعالیت هایی که دانشگاه خودمختار چاپینگو در واحدهای تولیدی خود انجام می دهد، بسته بندی آب تصفیه شده است. آب بطری شده و برچسب ها به صورت دستی چسبانده می شوند. میانگین تعداد بطری های برچسب گذاری شده حدود 1000 بطری در یک روز کاری است. ارائه برچسب ها ناقص است، آنها به درستی تراز نشده اند، آنها نیز کج هستند، یکنواخت انجام نمی شود. فرآیند برچسب زدن بطری ها به صورت دستی، آن را به یک فرآیند ناکارآمد و ناکارآمد تبدیل می کند، زیرا فرآیند بسیار کند و با کیفیت پایین می شود. در کار حاضر، طرحی از یک دستگاه برچسب زنی بطری آب با هزینه ساخت کم پیشنهاد شده است که بهره وری را از 1000 به 4000 بطری در یک روز کاری 8 ساعته افزایش می دهد. طراحی برچسب به گونه ای انتخاب شد که برچسب ها خود را از رول لیبل جدا کنند. روش محاسبه تلاش‌ها و جابه‌جایی‌هایی که در محورهای بار و تانسورها ایجاد می‌شوند، آنهایی هستند که در اصول مهندسی مکانیک تعیین شده‌اند. هدف از این تحقیق طراحی ماشین برچسب زنی با استفاده از معیارهای طراحی شکست است که با شبیه سازی اجزا محدود با استفاده از برنامه NASTRAN تایید شده است، در نرم افزار ANSIS که امکان ساخت ماشین با سطح اطمینان بالا با منابع کم را فراهم می کند. .
کلمات کلیدی: روش اجزای محدود، نرم افزار ANSIS، طراحی مکانیکی، ماشین لیبل.
خلاصه
تصفیه آب یکی از فعالیت هایی است که دانشگاه خودمختار چاپینگو در داخل واحدهای تولیدی خود انجام می دهد. آب بطری شده و برچسب ها به صورت دستی قرار می گیرند. میانگین بطری های برچسب دار حدود 1000 بطری در یک روز کاری است. نمایش برچسب ها معیوب است، آنها به درستی تراز نشده اند، همچنین می پیچند و به صورت یکنواخت ساخته نمی شوند. فرآیند برچسب زدن بطری به روش دستی آن را به فرآیندی ناکارآمد و ناکارآمد تبدیل می کند، زیرا فرآیند بسیار کند و با کیفیت پایین می شود. هدف این کار طراحی ماشین‌های برچسب‌زن آب با تولید کم هزینه است که بهره‌وری را از 1000 بطری به 4000 بطری در یک روز کاری 8 ساعت افزایش می‌دهد. طراحی ماشین برای برچسب زدن به گونه ای انتخاب شد که برچسب ها به خودی خود از رول برچسب ها جدا شوند. روش محاسبه تلاش‌ها و جابه‌جایی‌هایی که در محورهای بار و کشش ایجاد می‌شوند، همان مواردی هستند که در اصول مهندسی مکانیک قرار دارند. هدف از این تحقیق طراحی ماشینی برای برچسب زدن با استفاده از رویکردهای طراحی شکستگی است که با شبیه سازی برای عناصر محدود با استفاده از برنامه NASTRAN در نرم افزار ANSIS که امکان ساخت ماشین را با سطح بالایی از قابلیت اطمینان بدون هزینه های غیر ضروری که ایجاد می شود.
کلیدواژه: روش اجزای محدود، نرم افزار ANSIS، طراحی مکانیکی، ماشین لیبل گذاری.
دستگاه لیبل چسبان
معرفی
لیبل یک چاپ یا چاپ است، معمولاً روی کاغذ صمغی، با اندازه های کوچک که به ظروف هر محصول، جعبه، جعبه، بطری و غیره می چسبد.
برچسب ها و برچسب زدن سابقه طولانی دارد. در کنار تاریخچه بسته بندی، باید به توسعه لیبل ها و نحوه قرارگیری آنها نیز توجه کرد. واقعاً مهم نیست که چگونه ظاهر می شوند، اینها و فرآیند برچسب زدن پیچیده تر شده اند، برچسب ها به طور فزاینده ای جذاب و ارزان تر برای تولید می شوند، همراه با آنها ماشین هایی وجود دارد که قادر به برچسب زدن مداوم ظروف، بطری ها و غیره در روزهای کاری هستند. کار تا یک ماه یا بیشتر (نیلی و همکاران، 2011). ماشین آلات موجود در مکزیک این حجم تولید را برآورده می کند و با نیازهای شرکت های بزرگ مانند: کوکا کولا، پروکتر اند گمبل و سایرین سازگار است. اما آنها بسیار گران هستند. در دانشگاه خودمختار Chapingo، واقع در شهرداری Texcoco، ایالت مکزیک، یک کارخانه تصفیه آب وجود دارد. آبی که در کارخانه تصفیه می شود بطری شده و به صورت دستی برچسب گذاری می شود. میانگین تعداد بطری های برچسب گذاری شده حدود 1000 بطری در یک روز کاری است. ارائه برچسب ها ناقص است، آنها به درستی تراز نشده اند، آنها نیز کج هستند، یکنواخت انجام نمی شود. فرآیند برچسب زدن بطری ها به صورت دستی، آن را به یک فرآیند ناکارآمد و ناکارآمد تبدیل می کند، زیرا فرآیند بسیار کند و با کیفیت پایین می شود. در کار حاضر، طرحی از یک دستگاه برچسب زنی بطری آب با هزینه ساخت کم پیشنهاد شده است که بهره وری را از 1000 به 4000 بطری در یک روز کاری 8 ساعته افزایش می دهد.
مواد و روش ها
روش طراحی مورد استفاده در طراحی مکانیکی ماشین ها و قطعات آنها، طوفان فکری برای تجزیه و تحلیل بهترین انواع برای پیشنهاد در طراحی مفهومی، انتخاب یک نوع اقتصادی برای کاهش هزینه ها، انتخاب قطعات، انجام محاسبات، آنها را با شبیه سازی با روش اجزای محدود بررسی کنید (هال و همکاران، 2011؛ هیبلر، 2010؛ هیبلر، 2012؛ موت، 2011؛ شیگلی، 2011؛ فیرس، 1999).
توسعه
طراحی مفهومی ماشین ( شکل 1 ) شامل محوری است که وظیفه پشتیبانی از رول برچسب های 1 را بر عهده دارد، غلتک های 2، 3 و 4 که وظیفه سفت کردن برچسب ها را بر عهده دارند و محورهای 5 و 6 به عنوان تکیه گاه عمل می کنند. برای بطری و تمام قطعات روی پایه 9 پشتیبانی می شوند، محور 6 نیز موتور است و همان موتوری است که به میل لنگ متصل است. محور 7 محوری است که پس از جدا شدن برچسب ها از میله 8، زباله ها را از دستگاه خارج می کند.
تحلیل سینماتیکی بطری برای تعیین سرعت و شتاب زاویه ای که مکانیزم باید داشته باشد، شرط این است: 4000 بطری را در روز 8 ساعته برچسب بزنید. برای این کار یک روز کاری 8 ساعته در نظر گرفته می شود یعنی 28800 ثانیه. با حل معادله 1 مشخص می شود که مکانیسم باید هر 28.8 ثانیه یک بطری را برچسب گذاری کند.
زمان برچسب زدن به ازای هر بطری کافی است، زیرا در نظر گرفته می شود که قرار دادن بطری روی برچسب توسط اپراتور تقریباً 4 ثانیه طول می کشد و زمان باقی مانده به اپراتور اجازه می دهد بطری بعدی را بردارد و آن را بدون فشار قرار دهد. محیط بطری با استفاده از رابطه 2 و سرعت مماسی v و زاویه ای ω بطری با استفاده از معادلات 3 و 4 به ترتیب محاسبه می شود:
با استفاده از معادلات 2، 3 و 4، معادله 5 برای محاسبه سرعت زاویه ای و امگا به دست می آید.
با حل معادله 5 به دست می آوریم:
محل رول و بطری ( شکل 2 ) محورهای 1 و 2 را مشخص می کند. با توجه به بزرگی نیروهای وارد بر محورهای 1 و 2 ( شکل 2 )، نمودار بدنه آزاد برای محور 2 ( شکل 3 ) و محور 1 (شکل 2) شکل 5 ) و با اعمال روش مقطع (2) نیروهای داخلی (نیروهای برشی و لنگرهای خمشی) را تعیین می کند ( شکل 4 ). با نگاهی به شکل 4a و b ، حداکثر ممان خمشی 0.715 نیوتن متر و ممان پیچشی 0.589 2 نیوتن متر است. محور 1 وظیفه بارگیری رول لیبل ها را بر عهده دارد.
برای محاسبه این محور، گشتاور پیچشی نادیده گرفته می‌شود، زیرا تنها گشتاوری که دریافت می‌کند به دلیل کشش T رول برچسب‌های قدر کوچک است.
با توجه به اینکه در محور 2 ( شکل 2 ) بزرگی نیروهای داخلی از محور 1 کوچکتر است، زیرا تنها وظیفه آن نگه داشتن رول برچسب ها است، این محور (محور 1) است که به عنوان مرجع در نظر گرفته می شود. برای محاسبه قطر غلتک ها قطر غلتک ها بر اساس معیارهای شکستگی TRESCA، VON MISSES و ASME تعیین می شود (هال و همکاران، 2011؛ موت، 2011؛ شیگلی، 2011؛ فیرس، 1999).
انتخاب برای ساخت آلومینیوم 2014-T6 با تنش تسلیم 414 مگاپاسکال. ) بزرگتر و مساوی 2 میلی متر به دست می آید قطرهای ( جدول 1 ، با این حال غلتک های 6 سانتی متری توصیه می شود تا بطری حداقل یک دور کامل بچرخد تا جدا شدن برچسب از رول راحت تر شود. قبل از شروع ساخت ماشین، محاسبات با شبیه سازی قطعات اصلی ماشین ( شکل های 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 ، 14 ، 15 و 16 ) با استفاده از متناهی اعتبارسنجی می شوند. روش المان با ماژول NASTRAN، در نرم افزار ANSYS، برای دانستن حداکثر نیروهایی که در برابر آنها مقاومت می کنند.
دستگاه لیبل چسبان
شبیه سازی محور 1 (جلو میل لنگ)
برای شبیه سازی محور 1، شکل 2 ، سه جنبه در نظر گرفته شده است: حداکثر نیروی برشی معادل 5.11 نیوتن، حداکثر گشتاور برابر با 0.715 نیوتن متر و حداکثر گشتاور برابر با 0.589 نیوتن متر. لازم به ذکر است که گشتاور در این محور اتفاق می افتد زیرا حرکت چرخشی که مکانیسم را به کار می اندازد، در آنجا اعمال می شود. روشی که برای تشکیل مش و اعمال روش اجزای محدود استفاده شد، CQUAD4 بود که شامل تقسیم المان به تعداد محدود چهار ضلعی و یافتن تنش ها و تغییر شکل ها در هر یک است.
جابجایی ها
شکل 5 جابجایی را با بزرگنمایی نشان می دهد، به طوری که درک چگونگی تغییر شکل محور آسان تر است. با این حال، به این معنی نیست که محور به این شکل تغییر شکل داده است، که با مشاهده حداکثر بزرگی جابجایی، که 0.00228 میلی متر است، قابل بررسی است.
تلاش ها شکل 6 توزیع تلاش ها را در محور 1 نشان می دهد. مشاهده می شود که حداکثر تنش فون میسس 0.230 مگاپاسکال است که بسیار با مقاومت تسلیم آلومینیوم مورد استفاده (414 مگاپاسکال) فاصله دارد (Norton, 2004). یعنی هیچ مشکل استرسی در محورها وجود ندارد و شکستگی ایجاد نمی کند.
شبیه سازی محور 2 (لیبل رول)
برای انجام شبیه سازی محور 2، حداکثر نیروی برشی برابر 91/4 نیوتن، حداکثر لنگر خمشی برابر با 518/0 نیوتن متر در نظر گرفته می شود. برای این محور هیچ گشتاوری وجود ندارد (Norton, 2004; Norton, 2005; Budynas & Nisbett, 2008) زیرا فقط کشش رول برچسب وجود دارد. همان روشی که محور 1 دنبال شد، نتایج در شکل های 11 ، 12 ، 13 ، 14 نشان داده شده است .
تنش ها شکل های 13 ، 14 ، 15 و 16 توزیع تنش را در محور 2 نشان می دهند. همانطور که در شکل 14 مشاهده می شود، حداکثر تنش فون میس 0.223 مگاپاسکال است که از تنش تسلیم (414 مگاپاسکال) فاصله زیادی دارد (Budynas & Nisbett, 2012؛ بیر، و همکاران، 2010 و بیر، و همکاران، 2013)، که نشان می دهد که محور 2 مشکلات استرسی ایجاد نخواهد کرد.
نیروها در هواپیمای YY
در نهایت، یک محاسبه تقریبی از ساخت دستگاه ساخته شده است. با توجه به اینکه این دستگاه در کارگاه ماشین آلات گروه مهندسی مکانیک کشاورزی تولید می شود و بخشی از شیوه های ساخت دانشجویان را تشکیل می دهد، در نظر گرفته شده است که دستگاه لیبلینگ هزینه کلی حدود 20000 پزو مکزیکی، 80 درصد خواهد داشت. کمتر از قیمت آن در صورت خرید در بازار
دستگاه لیبل چسبان
نتیجه گیری
• پس از مشاهده رفتار در هر دو محور شبیه سازی شده، می توان نتیجه گرفت که طرح قابل اعتماد است، خطا ندارد، بنابراین ساخت آن امکان پذیر است.
• طراحی یک دستگاه برچسب زنی بطری آب به دست آمد که به نفع کارخانه تصفیه آب چاپینگو خواهد بود که قادر خواهد بود فرآیندی را با الزامات درخواستی، هزینه کم، استفاده آسان، نگهداری و چسباندن برچسب ها در یک تراز انجام دهد. و با امکان لیبل گذاری تا 4500 بطری در یک روز کاری. هزینه ساخت این دستگاه 80 درصد کمتر از آنچه در بازار به فروش می رسد خواهد بود.
دستگاه لیبل چسبان
دستگاه لیبل زن نیمه اتوماتیک نوع جدیدی از دستگاه است که پس از مطالعه انواع دستگاه لیبل زنی طراحی شده است. ظاهر خوبی ایجاد می کند. کار با این دستگاه آسان و راحت است، زیرا دارای ویژگی هایی مانند پایداری و ایمنی است.
دستگاه لیبل چسبان
دستگاه لیبل زن نیمه اتوماتیک نوع جدیدی از دستگاه است که پس از مطالعه انواع دستگاه لیبل زنی طراحی شده است. ظاهر خوبی ایجاد می کند. کار با این دستگاه آسان و راحت است، زیرا دارای ویژگی هایی مانند پایداری و ایمنی است.
مورد استفاده در انواع بطری های شیشه ای، بطری های پلاستیکی و ظروف فلزی. این یک راه حل مدرن، اقتصادی و ساده برای ظروف گرد LABEL ارائه می دهد.
شرح:
ساختار فولاد ضد زنگ سنگین و شاسی آلومینیومی
مدل میز با پایه های ضد لغزش
سنسور نوری برای تعیین طول برچسب
راهنمای موقعیت بطری ها
مجهز به کلید پا
بازوی متحرک برای ارائه پشتیبانی اضافی به بالای بطری در شروع برچسب زدن
غلتک های پایه قابل تنظیم برای قطرهای مختلف بطری
عملکرد بسیار آسان
برچسب بطری MT-50
ولتاژ 110 ولت / 60 هرتز / 1 Ph
قدرت 80 وات
حداکثر عرض برچسب 127 میلی متر
حداکثر قطر بطری 152 میلی متر
حداکثر قطر رول لیبل 254 میلی متر
قطر هسته رول برچسب 38 میلی متر
ابعاد طول 865mm x 290mm Ancho x 610mm Alto
وزن 27 کیلوگرم
دستگاه لیبل چسبان
طراحی دستگاه لیبل زنی بطری های آب معدنی طبیعی
طراحی دستگاه لیبل زدن بطری های آب
دستگاه لیبل چسبان
کارشناسی ارشد ماریا ویکتوریا گومز آگویلا، مهندس خوزه اورلاندو جیمنز، مهندس آنجل ایگناسیو ناوا
دانشگاه خودمختار چاپینگو، موسسه مهندسی کشاورزی و استفاده یکپارچه از آب، چاپینگو، تککوکو، مکزیک.
خلاصه
یکی از فعالیت هایی که دانشگاه خودمختار چاپینگو در واحدهای تولیدی خود انجام می دهد، بسته بندی آب تصفیه شده است. آب بطری شده و برچسب ها به صورت دستی چسبانده می شوند. میانگین تعداد بطری های برچسب گذاری شده حدود 1000 بطری در یک روز کاری است. ارائه برچسب ها ناقص است، آنها به درستی تراز نشده اند، آنها نیز کج هستند، یکنواخت انجام نمی شود. فرآیند برچسب زدن بطری ها به صورت دستی، آن را به یک فرآیند ناکارآمد و ناکارآمد تبدیل می کند، زیرا فرآیند بسیار کند و با کیفیت پایین می شود. در کار حاضر، طرحی از یک دستگاه برچسب زنی بطری آب با هزینه ساخت کم پیشنهاد شده است که بهره وری را از 1000 به 4000 بطری در یک روز کاری 8 ساعته افزایش می دهد. طراحی برچسب به گونه ای انتخاب شد که برچسب ها خود را از رول لیبل جدا کنند. روش محاسبه تلاش‌ها و جابه‌جایی‌هایی که در محورهای بار و تانسورها ایجاد می‌شوند، آنهایی هستند که در اصول مهندسی مکانیک تعیین شده‌اند. هدف از این تحقیق طراحی ماشین برچسب زنی با استفاده از معیارهای طراحی شکست است که با شبیه سازی اجزا محدود با استفاده از برنامه NASTRAN تایید شده است، در نرم افزار ANSIS که امکان ساخت ماشین با سطح اطمینان بالا با منابع کم را فراهم می کند. .
کلمات کلیدی: روش اجزای محدود، نرم افزار ANSIS، طراحی مکانیکی، ماشین لیبل.
خلاصه
تصفیه آب یکی از فعالیت هایی است که دانشگاه خودمختار چاپینگو در داخل واحدهای تولیدی خود انجام می دهد. آب بطری شده و برچسب ها به صورت دستی قرار می گیرند. میانگین بطری های برچسب دار حدود 1000 بطری در یک روز کاری است. نمایش برچسب ها معیوب است، آنها به درستی تراز نشده اند، همچنین می پیچند و به صورت یکنواخت ساخته نمی شوند. فرآیند برچسب زدن بطری به روش دستی آن را به فرآیندی ناکارآمد و ناکارآمد تبدیل می کند، زیرا فرآیند بسیار کند و با کیفیت پایین می شود. هدف این کار طراحی ماشین‌های برچسب‌زن آب با تولید کم هزینه است که بهره‌وری را از 1000 بطری به 4000 بطری در یک روز کاری 8 ساعت افزایش می‌دهد. طراحی ماشین برای برچسب زدن به گونه ای انتخاب شد که برچسب ها به خودی خود از رول برچسب ها جدا شوند. روش محاسبه تلاش‌ها و جابه‌جایی‌هایی که در محورهای بار و کشش ایجاد می‌شوند، همان مواردی هستند که در اصول مهندسی مکانیک قرار دارند. هدف از این تحقیق طراحی ماشینی برای برچسب زدن با استفاده از رویکردهای طراحی شکستگی است که با شبیه سازی برای عناصر محدود با استفاده از برنامه NASTRAN در نرم افزار ANSIS که امکان ساخت ماشین را با سطح بالایی از قابلیت اطمینان بدون هزینه های غیر ضروری که ایجاد می شود.
کلیدواژه: روش اجزای محدود، نرم افزار ANSIS، طراحی مکانیکی، ماشین لیبل گذاری.
دستگاه لیبل چسبان
معرفی
لیبل یک چاپ یا چاپ است، معمولاً روی کاغذ صمغی، با اندازه های کوچک که به ظروف هر محصول، جعبه، جعبه، بطری و غیره می چسبد.
برچسب ها و برچسب زدن سابقه طولانی دارد. در کنار تاریخچه بسته بندی، باید به توسعه لیبل ها و نحوه قرارگیری آنها نیز توجه کرد. واقعاً مهم نیست که چگونه ظاهر می شوند، اینها و فرآیند برچسب زدن پیچیده تر شده اند، برچسب ها به طور فزاینده ای جذاب و ارزان تر برای تولید می شوند، همراه با آنها ماشین هایی وجود دارد که قادر به برچسب زدن مداوم ظروف، بطری ها و غیره در روزهای کاری هستند. کار تا یک ماه یا بیشتر (نیلی و همکاران، 2011). ماشین آلات موجود در مکزیک این حجم تولید را برآورده می کند و با نیازهای شرکت های بزرگ مانند: کوکا کولا، پروکتر اند گمبل و سایرین سازگار است. اما آنها بسیار گران هستند. در دانشگاه خودمختار Chapingo، واقع در شهرداری Texcoco، ایالت مکزیک، یک کارخانه تصفیه آب وجود دارد. آبی که در کارخانه تصفیه می شود بطری شده و به صورت دستی برچسب گذاری می شود. میانگین تعداد بطری های برچسب گذاری شده حدود 1000 بطری در یک روز کاری است. ارائه برچسب ها ناقص است، آنها به درستی تراز نشده اند، آنها نیز کج هستند، یکنواخت انجام نمی شود. فرآیند برچسب زدن بطری ها به صورت دستی، آن را به یک فرآیند ناکارآمد و ناکارآمد تبدیل می کند، زیرا فرآیند بسیار کند و با کیفیت پایین می شود. در کار حاضر، طرحی از یک دستگاه برچسب زنی بطری آب با هزینه ساخت کم پیشنهاد شده است که بهره وری را از 1000 به 4000 بطری در یک روز کاری 8 ساعته افزایش می دهد.
مواد و روش ها
روش طراحی مورد استفاده در طراحی مکانیکی ماشین ها و قطعات آنها، طوفان فکری برای تجزیه و تحلیل بهترین انواع برای پیشنهاد در طراحی مفهومی، انتخاب یک نوع اقتصادی برای کاهش هزینه ها، انتخاب قطعات، انجام محاسبات، آنها را با شبیه سازی با روش اجزای محدود بررسی کنید (هال و همکاران، 2011؛ هیبلر، 2010؛ هیبلر، 2012؛ موت، 2011؛ شیگلی، 2011؛ فیرس، 1999).
توسعه
طراحی مفهومی ماشین ( شکل 1 ) شامل محوری است که وظیفه پشتیبانی از رول برچسب های 1 را بر عهده دارد، غلتک های 2، 3 و 4 که وظیفه سفت کردن برچسب ها را بر عهده دارند و محورهای 5 و 6 به عنوان تکیه گاه عمل می کنند. برای بطری و تمام قطعات روی پایه 9 پشتیبانی می شوند، محور 6 نیز موتور است و همان موتوری است که به میل لنگ متصل است. محور 7 محوری است که پس از جدا شدن برچسب ها از میله 8، زباله ها را از دستگاه خارج می کند.
تحلیل سینماتیکی بطری برای تعیین سرعت و شتاب زاویه ای که مکانیزم باید داشته باشد، شرط این است: 4000 بطری را در روز 8 ساعته برچسب بزنید. برای این کار یک روز کاری 8 ساعته در نظر گرفته می شود یعنی 28800 ثانیه. با حل معادله 1 مشخص می شود که مکانیسم باید هر 28.8 ثانیه یک بطری را برچسب گذاری کند.
زمان برچسب زدن به ازای هر بطری کافی است، زیرا در نظر گرفته می شود که قرار دادن بطری روی برچسب توسط اپراتور تقریباً 4 ثانیه طول می کشد و زمان باقی مانده به اپراتور اجازه می دهد بطری بعدی را بردارد و آن را بدون فشار قرار دهد. محیط بطری با استفاده از رابطه 2 و سرعت مماسی v و زاویه ای ω بطری با استفاده از معادلات 3 و 4 به ترتیب محاسبه می شود:
با استفاده از معادلات 2، 3 و 4، معادله 5 برای محاسبه سرعت زاویه ای و امگا به دست می آید.
با حل معادله 5 به دست می آوریم:
محل رول و بطری ( شکل 2 ) محورهای 1 و 2 را مشخص می کند. با توجه به بزرگی نیروهای وارد بر محورهای 1 و 2 ( شکل 2 )، نمودار بدنه آزاد برای محور 2 ( شکل 3 ) و محور 1 (شکل 2) شکل 5 ) و با اعمال روش مقطع (2) نیروهای داخلی (نیروهای برشی و لنگرهای خمشی) را تعیین می کند ( شکل 4 ). با نگاهی به شکل 4a و b ، حداکثر ممان خمشی 0.715 نیوتن متر و ممان پیچشی 0.589 2 نیوتن متر است. محور 1 وظیفه بارگیری رول لیبل ها را بر عهده دارد.
برای محاسبه این محور، گشتاور پیچشی نادیده گرفته می‌شود، زیرا تنها گشتاوری که دریافت می‌کند به دلیل کشش T رول برچسب‌های قدر کوچک است.
با توجه به اینکه در محور 2 ( شکل 2 ) بزرگی نیروهای داخلی از محور 1 کوچکتر است، زیرا تنها وظیفه آن نگه داشتن رول برچسب ها است، این محور (محور 1) است که به عنوان مرجع در نظر گرفته می شود. برای محاسبه قطر غلتک ها قطر غلتک ها بر اساس معیارهای شکستگی TRESCA، VON MISSES و ASME تعیین می شود (هال و همکاران، 2011؛ موت، 2011؛ شیگلی، 2011؛ فیرس، 1999).
انتخاب برای ساخت آلومینیوم 2014-T6 با تنش تسلیم 414 مگاپاسکال. ) بزرگتر و مساوی 2 میلی متر به دست می آید قطرهای ( جدول 1 ، با این حال غلتک های 6 سانتی متری توصیه می شود تا بطری حداقل یک دور کامل بچرخد تا جدا شدن برچسب از رول راحت تر شود. قبل از شروع ساخت ماشین، محاسبات با شبیه سازی قطعات اصلی ماشین ( شکل های 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 ، 14 ، 15 و 16 ) با استفاده از متناهی اعتبارسنجی می شوند. روش المان با ماژول NASTRAN، در نرم افزار ANSYS، برای دانستن حداکثر نیروهایی که در برابر آنها مقاومت می کنند.
دستگاه لیبل چسبان
شبیه سازی محور 1 (جلو میل لنگ)
برای شبیه سازی محور 1، شکل 2 ، سه جنبه در نظر گرفته شده است: حداکثر نیروی برشی معادل 5.11 نیوتن، حداکثر گشتاور برابر با 0.715 نیوتن متر و حداکثر گشتاور برابر با 0.589 نیوتن متر. لازم به ذکر است که گشتاور در این محور اتفاق می افتد زیرا حرکت چرخشی که مکانیسم را به کار می اندازد، در آنجا اعمال می شود. روشی که برای تشکیل مش و اعمال روش اجزای محدود استفاده شد، CQUAD4 بود که شامل تقسیم المان به تعداد محدود چهار ضلعی و یافتن تنش ها و تغییر شکل ها در هر یک است.
جابجایی ها
شکل 5 جابجایی را با بزرگنمایی نشان می دهد، به طوری که درک چگونگی تغییر شکل محور آسان تر است. با این حال، به این معنی نیست که محور به این شکل تغییر شکل داده است، که با مشاهده حداکثر بزرگی جابجایی، که 0.00228 میلی متر است، قابل بررسی است.
تلاش ها شکل 6 توزیع تلاش ها را در محور 1 نشان می دهد. مشاهده می شود که حداکثر تنش فون میسس 0.230 مگاپاسکال است که بسیار با مقاومت تسلیم آلومینیوم مورد استفاده (414 مگاپاسکال) فاصله دارد (Norton, 2004). یعنی هیچ مشکل استرسی در محورها وجود ندارد و شکستگی ایجاد نمی کند.
شبیه سازی محور 2 (لیبل رول)
برای انجام شبیه سازی محور 2، حداکثر نیروی برشی برابر 91/4 نیوتن، حداکثر لنگر خمشی برابر با 518/0 نیوتن متر در نظر گرفته می شود. برای این محور هیچ گشتاوری وجود ندارد (Norton, 2004; Norton, 2005; Budynas & Nisbett, 2008) زیرا فقط کشش رول برچسب وجود دارد. همان روشی که محور 1 دنبال شد، نتایج در شکل های 11 ، 12 ، 13 ، 14 نشان داده شده است .
تنش ها شکل های 13 ، 14 ، 15 و 16 توزیع تنش را در محور 2 نشان می دهند. همانطور که در شکل 14 مشاهده می شود، حداکثر تنش فون میس 0.223 مگاپاسکال است که از تنش تسلیم (414 مگاپاسکال) فاصله زیادی دارد (Budynas & Nisbett, 2012؛ بیر، و همکاران، 2010 و بیر، و همکاران، 2013)، که نشان می دهد که محور 2 مشکلات استرسی ایجاد نخواهد کرد.
نیروها در هواپیمای YY
در نهایت، یک محاسبه تقریبی از ساخت دستگاه ساخته شده است. با توجه به اینکه این دستگاه در کارگاه ماشین آلات گروه مهندسی مکانیک کشاورزی تولید می شود و بخشی از شیوه های ساخت دانشجویان را تشکیل می دهد، در نظر گرفته شده است که دستگاه لیبلینگ هزینه کلی حدود 20000 پزو مکزیکی، 80 درصد خواهد داشت. کمتر از قیمت آن در صورت خرید در بازار
دستگاه لیبل چسبان
نتیجه گیری
• پس از مشاهده رفتار در هر دو محور شبیه سازی شده، می توان نتیجه گرفت که طرح قابل اعتماد است، خطا ندارد، بنابراین ساخت آن امکان پذیر است.
• طراحی یک دستگاه برچسب زنی بطری آب به دست آمد که به نفع کارخانه تصفیه آب چاپینگو خواهد بود که قادر خواهد بود فرآیندی را با الزامات درخواستی، هزینه کم، استفاده آسان، نگهداری و چسباندن برچسب ها در یک تراز انجام دهد. و با امکان لیبل گذاری تا 4500 بطری در یک روز کاری. هزینه ساخت این دستگاه 80 درصد کمتر از آنچه در بازار به فروش می رسد خواهد بود.
دستگاه لیبل چسبان