给袋装置主要由定心机构、平带输送机构、传动机构及压轮机构等组成，如图2所示，为了便于展示，部分安装板未示出。给袋装置作业时，通过推手气缸驱动定心机构移动，使得两侧推手相向移动，进而将编织袋对中，防止编织袋前移过程中偏离搓袋平台，主动轮与从动轮通过V带连接，考虑到整体尺寸和参考相关研究^[26]，确定传动比i=2。

编织袋向前移动过程中受到带轮、V带、压轮及搓袋平台的作用，将编织袋简化为平面，忽略空气阻力的影响，编织袋在搓袋平台上的受力分析如图3所示。

由图3可见，主动轮通过Ｖ带连接从动轮转动，上压轮下降对主动轮和从动轮施加压力，从而编织袋受到主动轮、Ｖ带及从动轮的正向摩擦力促使其向前移动，同时编织袋受到上压轮及搓袋平台的反向摩擦力阻碍其向前移动，因此编织袋稳定向前移动的过程中应满足：

1\begin{document}$ \left\{\begin{aligned}& {N}_{x}+{N}_{p}+{N}_{t}={G}_{1}+{G}_{2}+{G}_{3}+{N}_{c}+{N}_{s}\\ & {F}_{x}+{F}_{p}+{F}_{t}={F}_{c}+{F}_{q}+{F}_{s}\end{aligned}\right. $\end{document}

由于编织袋袋口和袋尾部分受力较集中，且其重力相对于上压轮的压力很小，故可将编织袋重力集中在中间部位，以袋口部位为例，袋口所受摩擦力为

2\begin{document}$ \left\{\begin{aligned}& {F}_{x}={\mu }_{x}{N}_{x}\\ & {N}_{x}={N}_{c}\\ & {F}_{x}={F}_{c}\\ & {N}_{p}=G\\ & {F}_{p}={F}_{q}\\ & G={G}_{1}+{G}_{2}+{G}_{3}\end{aligned}\right. $\end{document}

式中\begin{document}$ {\mu }_{x} $\end{document}为主动轮与编织袋之间的摩擦系数。

由式（2）可知，主动轮对袋口的摩擦力大小取决于下压轮的正压力，由于编织袋很薄，下压轮的压力同时作用在主动轮上，产生压轴力^[27]。为了保证V带的正常运转，需要一定的初拉力进行张紧，带的张紧也会对带轮产生压轴力，初拉力过大会导致轴的压力大，降低使用寿命，初拉力过小会降低带的传动能力，根据《机械设计手册》^[28]确定单根V带的初拉力为

3\begin{document}$ {F}_{0}=500\frac{\left(2.5-{K}_{\alpha }\right){P}_{ca}}{{K}_{\alpha }zv}+q{v}^{2} $\end{document}

式中\begin{document}$ {F}_{0} $\end{document}为单根V带的初拉力，N；\begin{document}$ {K}_{\alpha } $\end{document}为小带轮的包角修正系数；\begin{document}$ {P}_{ca} $\end{document}为减速电机的计算功率，kW；\begin{document}$ {\textit{z}} $\end{document}为V带的根数；\begin{document}$ v $\end{document}为V带速度，m/s；\begin{document}$ q $\end{document}为V带单位长度的质量，kg/m。

其中：

4\begin{document}$ v=\frac{{\pi }n{d}_{1}}{60} $\end{document}

式中\begin{document}$ {d}_{1} $\end{document}为主动轮基准直径，mm；\begin{document}$ n $\end{document}为主动轮转速，r/min。

由于带传动初步运转时，紧边拉力与松边拉力相差不大，因此忽略两边的拉力差^[29]，故带传动的压轴力可用紧边与松边的初拉力的合力计算^[30]：

5\begin{document}$ {F}_{p}=2{\textit{z}}{F}_{0}\mathrm{sin}\frac{{\alpha }_{1}}{2} $\end{document}

式中\begin{document}$ {F}_{p} $\end{document}为带传动的压轴力，N；\begin{document}$ {\alpha }_{1} $\end{document}为小带轮上的包角，（°）。

其中：

6\begin{document}$ {\alpha }_{1}\approx 180^\circ-\left({d}_{2}-{d}_{1}\right)\frac{57.3^\circ}{a} $\end{document}

式中\begin{document}$ {d}_{2} $\end{document}为大带轮基准直径，mm；\begin{document}$ a $\end{document}为两带轮中心距，mm。

当上压轮下降压紧编织袋时，会增加V带传动的负载，由式（2）～（6）可得V带传动的负载\begin{document}$ {F}_{N} $\end{document}为

7\begin{document}$\begin{split} {F}_{N}=\;& 2z\left[30\;000\frac{\left(2.5-{K}_{\alpha }\right){P}_{ca}}{\mathrm{\pi }n{K}_{\alpha }z{d}_{d1}}+q{\left(\frac{\mathrm{\pi }n{d}_{d1}}{60}\right)}^{2}\right]\\& \mathrm{sin}\left[{90}^{\circ}-\left({d}_{d2}-{d}_{d1}\right)\frac{{28.65}^{\circ}}{a}\right]+{\mu }_{x}{N}_{x}\end{split}$\end{document}

由式（7）可知，V带传动负载与上压轮压力有关，上压轮下压的压力越小，主动轮对编织袋的摩擦力越小，压轮机构不足以带动编织袋向前移动；上压轮下压的压力过大，会导致带轮所受摩擦力过大，负载过大，当负载超过临界值时，V带与带轮之间发生整体打滑，进而影响编织袋向前平稳移动，并且使编织袋表面产生褶皱，不利于后续开袋工作，降低开袋率和装袋效率。结合前期试验和《机械设计手册》，主动轮基准直径\begin{document}$ d_1 $\end{document}=100 mm，从动轮基准直径\begin{document}$ d_2 $\end{document}=200 mm，选用2根A型V带，V带中心距取600 mm，\begin{document}$ {\alpha }_{1} $\end{document}=170°，\begin{document}$ n $\end{document}=23 r/min，\begin{document}$ v $\end{document}=0.18 m/s。在此基础上进行上压轮压力单因素试验，最终获得上压轮压力\begin{document}$ {N}_{x} $\end{document}为62～78 N。