包装机械设计复习题
一、简答题
1. 何谓真空法灌?优点是什么?
真空法就是在低于大气压的条件下进行灌装的，它可以按照两种方式进行；一种
只在待灌装瓶内建立真空，液体在储液罐与待灌瓶的压差作用下产生流动而完成灌装；另一种方式是在待灌瓶和储液罐都建立真空，而液体是依据自重产生流动灌装的。
优点：即减少液体与空气的接触机会和防止液体的泄漏。
2. 试述灌装机的基本组成。
（1）送瓶机构（包括进瓶、出瓶）；
（2）瓶子升降机构；
（3）灌装机构及灌装系统；
（4）定量机构；
（5）传动系统。
3. 有一单室等压灌装机，若不改这其结构参数，用于常压和单室真空灌装,问其灌装时间是否改变？为什么?
不改变
t V V S = 而 )Δ(Z r
p g Cf V S +=20 我们知道0Cf 不变，0=r p Δ，Z 不变 ∴V S 不变，t 也不变。
4. 在啤洒灌装中，氧的存在是影响啤洒质量的主要因素，试说明灌装设计中，采用哪些方法措施,能减少啤洒瓶和洒中的氧的含量?
（1）采用CO 2↑做背压；
（2）采用等压法灌装；
（3）采用长管阀门；
（4）灌装完毕后进行压力释放；
（5）灌装完毕应运动一段距离，产生轻微振荡；
（6）采用专用装置
5. 何谓压力释放?
装有液料的瓶子在随着托瓶台下降前，还需将瓶颈内残留的气体缓慢放出，这一
工艺过程称为压力释放。
6. 三角形成型器的安装角对薄膜成型及成型器形状有何影响?
（1）α角实际上就是压力角
（2）α↑，阻力↑，薄膜拉伸变形，甚至撕裂或拉断；
（3）α↓，成形阻力↓，但结构尺寸大，不紧凑。
因为根据安装关系
αtg βsin =，α↓β↓故导致三角板尺寸大。
（4）通常α取20°～30°.
7. 翻领成型器的后倾角对薄膜成型及成型器的结构有何影响?
（1）后倾角α也是材料成型的压力角；
（2）α角大，则薄膜通过成型器的成型阻力大，但结构尺寸小，包装总体尺
寸紧凑；
（3）α角小，则相反。
（4）通常α在0～60°之间选取。
8. 试述象鼻成型器的特点，应用场合?
（1）此种成型器的形状似象鼻的形状
（2）平张薄膜拉过该成型器时，薄膜变化较平缓，成型阻力比较小；
（3）结构尺寸较大，薄膜易于跑偏；
（4）该成型器只能适用于一种袋形，适用于塑料单膜成型；
（5）它常用于立式连续三面封口及枕式对接制袋包装机上。
9. 翻领型成型器的特点及应用场合?
1）将平张薄膜拉过该成型器时，薄膜就形成圆筒状，薄膜的接头可以是搭接式
的或对接式的；
（2）该成形器对薄膜的阻力较大，易使薄膜产生塑性变形，使薄膜发皱或撕裂；
（3）对塑料薄膜适应性差，而对塑料复合薄膜适应性较好；
（4）它常用于立式枕形制袋包装机上，包装粉状，颗粒状物料；
（5）每种规格的成形器，只能成形一种规格的袋宽；
（6）当袋宽规格变化时，就要更换相应尺寸的成型器；
（7）成形器的设计、制造、调试均较复杂。
10.多规格连续式制袋袋装机横封装置为什么采用不等速回转机构?
（1）横封器的热封件与连续运动着的包装材料热封瞬时应具有相同的线速度；
（2）袋长规格变化时，横封器热封件在回转半径不变的条件下，经调节有关部件能得到所需热封件的线速度；
（3）要求横封切断后，快速让开以免影响物件前进；
（4）对制造同一袋形规格的包装机，可能因色材不同，其摩擦系数不等，薄膜运动的速度也不一样，同样要求横封器的回转速度能调节到与薄
膜实际运动速度完全一致。
11. 裹包执行构件的运动形式有哪些?
1）作往复运动；
（2）作非圆弧的平面曲线运动及空间曲线运动；
（3）作匀速转动；
（4）作非匀速转动；
（5）机械手的复杂运动；
（6）其它复合运动。
12.裹包的特点是什么?
裹包是用于各种纸张、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔及复合材料等薄型包装材料一个或多个物品的一种包装方式
特点:（1）裹包的对象是固体包装品；
（2）裹包装类型较多，适应性广，即可适于个体包装，也适于集体包装，即可用于内包装，也可用于外包装。
（3）用于裹包的材料、类型、品种繁多。
13.裹包操作对曲柄滑块的运动要求有哪些?
（1）规定曲柄与滑块在外极限位置前或后的一对相应位移；
（2）规定曲柄与滑块在内极限位置前或后的一对相应位移；
（3）规定曲柄与滑块在外极限位置前或后的二对相应位移；
（4）规定曲柄与滑块在内极限位置前或后的二对相应位移；
（5）规定极位角θ和滑块总行程S
m
14.裹包操作对曲柄摇杆机构的运动要求主要有哪些?
对执行构件作无停留往复摆动的运动要求为：
（1）规定曲柄与摇杆在内极限位置前或后的一对相应角移量；
（2）规定曲柄与摇杆在外极限位置前或后的一对相应角移量；
（3）规定曲柄与摇杆在外极限位置前或后的二对相应角移量；
（4）规定曲柄与摇杆在内极限位置前或后的一对相应角移量；
（5）规定极位角θ和摇杆总摆角Φ
m
15. 常用实现执行构件作有停留往复运动的结构形式有哪些?
（1）用有沟槽的四连杆机构实现停留；
A 在连杆上开沟槽；
B 在曲柄上开沟槽；
（2）用异形导杆机构实现停留
（3）用连杆曲线的圆弧或直线部分实现停留；
（4）用四连杆机构极限位置运动特性实现近似停留。
16.卷边滚轮完成周向运动的结构形式有哪几种?给出类型?
罐身与罐盖绕轴自转，卷边滚轮不再做周向饶罐旋转运动如GT4B13
罐身与罐盖固定不动，滚轮绕罐旋转GT4B2 GT4B1
17.卷封滚轮完成径向进给运动结构形式有哪几种?给出类型?
采用偏心套筒做原动件GT4B1
行星齿轮偏心销轴做原动件GT4B2
凸轮做原动件GT4B13
18.卷封滚轮完成仿型运动结构形式有哪几种?给出类型?
卷边滚轮完成仿型运动有2种结构形式，它们是：
答：（1）罐型结模，GT4B4；
（2）非罐型结模，TUB54。
19. 封异形罐时,卷边滚轮相对于罐头完成什么运动?
卷边滚轮相对罐头周向旋转
卷边滚轮相对罐头中心做径向
卷边滚轮按照罐头的形状做仿形运动
20. 封圆形罐时,卷边滚轮相对罐头完成什么运动?
卷边滚轮相对罐头周向旋转
卷边滚轮相对罐头中心做径向
二、计算题
1. 设计一个偏心链轮不等速回转机构,应用于立式连续制袋袋装机上，要适应
100~200mm(其每10mm 为一种规格的袋长)带长范围，已知链轮的齿数为Z =35，链条节距t=12.7mm ，求最大偏心距在何时取得，其值为多少?
1）链轮的节园直径E
t D
180csc = ∴847018021.=csc +=E
R
∵袋长范围为100~200 ∴mm t E 1502
200100=+= 由E
F F l l i i r e =),(±=而1 ∴)(.±=)(±=150
100184701E l l R e =±23.61mm
∴本机最大偏心距在最小袋长或最大袋长处取得，其值为23.61mm 。
2. 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。
（1）求秒米/36610641010640×=×==t V V S
（2）求r
p z r r ΔΔ:+= ,323102*********米Δ×=×==mm z ， 0=r p Δ （3）25620105105050米×=×==mm f
（4）由公式gr Cf V S 20=得 gr f V C S
20=
（5）代入已知条件得：6026010231021051064256
.=××××××=
C
三、证明题
1. 证明
① 以曲柄为原动件的转动刀杆机构的角速度：
a e B A +=11)(min ωω
a e B A -=11)(max ωω
其中：ωA 为导杆角速度，ωB 为曲柄角速度，a 为曲柄长度，e 为曲柄与导杆的偏心距。
② 当以导杆为原动件时，曲柄的角速度的变化范围。
2. 证明灌装液料体积流量V
a gH CA V 20=
其中：C 为通道流苏系数，A 0为孔口流通面积，H 为孔口截面压力，g 为重力加速度。