畢業(yè)設(shè)計(jì)：西紅柿收獲機(jī)-文庫(kù)吧
2025-07-12 22:48 本頁面
【正文】 ’s harvester。separation force。 cutting device。separation device。analysis and simulation of UG。 目錄第一章 緒論 1 1 1 3第二章 幾種主要的果秧分離機(jī)構(gòu)的介紹 4 4 4 5第三章 番茄分離裝置的總體設(shè)計(jì) 7 7 7 7 8 回轉(zhuǎn)滾筒式分離裝置的設(shè)計(jì) 10 傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì) 11 13 分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13 本章小結(jié) 19第四章 傳送裝置的設(shè)計(jì) 20 20 20 21 23 23 24 24 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 25 25 26第五章 總結(jié)與展望 27 27 展望 27 27致謝 29參考文獻(xiàn) 30第一章 緒論 目前,世界的番茄醬市場(chǎng)需求量為4000萬噸每年,貿(mào)易量在100萬噸左右。中國(guó)已成為美國(guó)之后世界第二大番茄加工生產(chǎn)基地。新疆的年產(chǎn)量約20萬噸,占世界年需求量的5%左右。世界番茄制品消費(fèi)的主要地區(qū)在歐美國(guó)家,消費(fèi)的方式主要是飲食配料,需求量比較大,番茄飲料也開始普及世界。亞洲、非洲的消費(fèi)量不斷上升。國(guó)內(nèi)的消費(fèi)行情逐漸上漲，新疆的番茄質(zhì)量?jī)?yōu)良，在世界消費(fèi)市場(chǎng)中一直有著良好的聲譽(yù),市場(chǎng)潛力巨大,新疆從1984年開始大規(guī)模種植工業(yè)番茄至今己經(jīng)30年，近年來，隨著國(guó)際分工演變，世界番茄生產(chǎn)地正向以中國(guó)為主的發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，為新疆的番茄種植加工提供了難得的發(fā)展機(jī)遇。2011 年在農(nóng)機(jī)推廣工作會(huì)議中決定，兵團(tuán)將逐漸加大推廣番茄生產(chǎn)全程中關(guān)鍵機(jī)械化技術(shù)的示范工作，同時(shí)逐步增加番茄機(jī)械化收獲技術(shù)的示范區(qū)域面積，104hm2,隨著番茄種植面積的不斷擴(kuò)大，也對(duì)番茄的收獲方式提出了更高的要求。目前新疆多數(shù)為人工采收,生產(chǎn)效率較低,而番茄成熟的季節(jié)與棉花成熟季節(jié)相同,。新疆是棉花大省,因此占用很多勞動(dòng)力,往往因?yàn)閯趧?dòng)力不足,影響了番茄的最佳收獲時(shí)節(jié),同時(shí)嚴(yán)重影響了番茄的品質(zhì),采摘不及時(shí)常常造成大量番茄腐爛在地里面。國(guó)外對(duì)加工番茄收獲機(jī)的研究始于 20 世紀(jì)初期，主要研發(fā)單位以 FMC、 CTM、POMAC等公司為代表，這些大公司起步早并且技術(shù)已經(jīng)成熟，但是進(jìn)口的番茄收獲機(jī)不但價(jià)格昂貴，并且服務(wù)周期太長(zhǎng)，僅依靠進(jìn)口是無法滿足國(guó)內(nèi)番茄收獲的現(xiàn)狀。近年來中國(guó)不少學(xué)者也開始對(duì)番茄收獲進(jìn)行研究，如上海交通大學(xué)，浙江大學(xué)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，江蘇大學(xué)等學(xué)者及團(tuán)隊(duì)，他們主要針對(duì)番茄采摘機(jī)械手方向進(jìn)行了相關(guān)的研究，收獲機(jī)械手比較適用于小面積以及溫室種植的鮮食番茄采收工作。 2010年，由石河子大學(xué)、石大銳拓裝備有限公司所共同研發(fā)的第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)自走番茄收獲機(jī)正式投入使用，并取得良好的效果。2011 年，石河子貴航農(nóng)機(jī)裝備公司與意大利 CRF 公司合作，同時(shí)結(jié)合新疆番茄種植的實(shí)際情況，研發(fā)出了4FZ2 型自走式番茄收獲機(jī)。我國(guó)番茄收獲機(jī)的相關(guān)研究逐漸走上了進(jìn)口，消化，吸收，再創(chuàng)新的發(fā)展之路。使我國(guó)西紅柿收獲機(jī)方面的生產(chǎn)能力得到大大提高。 番茄收獲機(jī)的收獲方式基本相同，多采用傳統(tǒng)收式收獲方式。收獲機(jī)主要由切割撿拾裝置、果秧分離裝置、色選部裝置三大核心裝置組成。國(guó)外對(duì)番茄收獲機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)—果秧分離裝置已經(jīng)非常成熟，而國(guó)內(nèi)大多是在國(guó)外產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新或者以合資的方式進(jìn)行生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外對(duì)于果秧分離裝置主要是采用振動(dòng)進(jìn)行慣性分離，傳動(dòng)控制則以液壓傳動(dòng)為主。 圖11 4FZ30 型自走式番茄收獲機(jī) 1999年天業(yè)集團(tuán)從意大利的FMC公司引進(jìn)SL350型番茄聯(lián)合收獲機(jī)。下面介紹說明SL350型番茄聯(lián)合收獲機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與工作原理:SL350型番茄聯(lián)臺(tái)收獲機(jī)主要有往復(fù)式切割器，果秧輸送裝置，果秧分離裝置，色選裝置，果實(shí)升運(yùn)鏈，拋秧裝置， 液壓油缸，行走裝置，液壓系統(tǒng)以及電控裝置和駕駛室等組成。 圖12 SL350型番茄收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 SL350工作過程介紹收獲機(jī)能夠一次性的完成對(duì)加工番茄的收獲，并要求番茄植株直立、不枯萎，且番茄果實(shí)成熟期集中，成熟度達(dá)到70%～85%；果實(shí)比較堅(jiān)挺，抗壓性較強(qiáng)，種植模式適合于機(jī)械化的采收。收獲機(jī)工作時(shí)由切割裝置將田間的番茄秧切割下來，由果秧輸送鏈將番茄果秧輸送到果秧分離裝置中，通過分離裝置的周期性振動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)番茄果與秧的分離，分離后的秧被拋秧輸送鏈拋落到田中，番茄則通過果實(shí)輸送鏈、橫向輸送鏈、升運(yùn)鏈輸送到色選裝置中進(jìn)行分選，合格的番茄經(jīng)果實(shí)卸料輸送鏈輸送到運(yùn)輸車上，不合格的番茄則落到集果器中或田間。1） 分析番茄果秧切割裝置以及回轉(zhuǎn)滾筒式分離裝置的工作原理，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)并校核果秧輸送鏈，實(shí)現(xiàn)果秧從切割到分離的工作過程；2） 實(shí)體建模與分析根據(jù)理論分析,設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),完成機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。第二章 幾種主要的果秧分離機(jī)構(gòu)的介紹 這是一種強(qiáng)制性分離機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)器沿行壟行駛時(shí)，梳齒插入番茄秧莖，強(qiáng)制性地把果實(shí)從果枝上捋下來，實(shí)現(xiàn)果實(shí)與莖桿的分離。該機(jī)型的分離過程對(duì)西紅柿果實(shí)帶來很大損傷，并且它只是把果實(shí)分下來，莖稈仍長(zhǎng)在地里，除去他們還需要其他后續(xù)的工作。圖21 從動(dòng)梳齒式分離機(jī)構(gòu)滾筒式分離機(jī)構(gòu)如圖2所示,果秧被送至傾斜的滾筒式分離裝置中，滾筒通過回轉(zhuǎn)，對(duì)西紅柿果秧進(jìn)行多次起落摔打，從而使果實(shí)脫落，實(shí)現(xiàn)果實(shí)的分離。 該分離機(jī)構(gòu)在進(jìn)行果秧分離的過程中無法保證分離的效果，當(dāng)滾筒回轉(zhuǎn)速度過快或過慢時(shí)，分離效果都不理想。轉(zhuǎn)速過慢，分離不完全；過快時(shí)被分離下來的果實(shí)來不及落下，與番茄秧一塊被拋甩在田地里，造成收獲損失。圖22 滾筒式分離機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意（2個(gè)） 先由收獲機(jī)把整株番茄莖秧拔出來，固定在輸送帶上，再由分離機(jī)構(gòu)敲打植株，使植株振動(dòng)。依據(jù)果實(shí)質(zhì)量集中同時(shí)慣性較大的特點(diǎn)，使果實(shí)脫落，從而實(shí)現(xiàn)果實(shí)的分離。該機(jī)構(gòu)果莖分離的工序過多，果實(shí)分離結(jié)束還要將莖秧取下。生產(chǎn)率過低，不符合高效率作業(yè)的要求。圖23 摘果器式分離裝置 振動(dòng)分離機(jī)勾大多為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證單向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，來實(shí)現(xiàn)速度大小的周期性變化。通過速度大小變化產(chǎn)生的慣性力，將西紅柿果實(shí)甩落下來。因此可以通過改變轉(zhuǎn)速變化的快慢，來實(shí)現(xiàn)不同的分離效果，同時(shí)可以很方便地實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。這種機(jī)型在番茄聯(lián)合收獲機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。由意大利FMC公司所生產(chǎn)的SZ系列的西紅柿收獲機(jī)上的果秧分離機(jī)構(gòu)就屬于此類。該分離機(jī)構(gòu)包括分離滾筒和分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。分離彈齒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過它撥動(dòng)西紅柿莖秧，分離驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則是彈齒滾筒的動(dòng)力源，用來帶動(dòng)滾筒的旋轉(zhuǎn)，滾筒以變化的速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)西紅柿果秧的拋甩。西紅柿果秧通過拋甩作用，果實(shí)分離下來落到果實(shí)輸送帶上，輸送到集果器中。而果秧通過拋秧鏈拋灑到田間。 圖24 彈齒滾筒 圖25 搖擺器 本文設(shè)計(jì)了一種能夠適應(yīng)新疆番茄種植模式的果秧分離裝置，同時(shí)對(duì)該裝置主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)。第三章 番茄分離裝置的總體設(shè)計(jì)
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