【正文】 2 存在的主要問(wèn)題 ............................................................................................................... 9 研究的內(nèi)容和 具體要求 .................................................................................................. 10 技術(shù)路線 ...........................................................................................................................11 2 總體方案的確定 ....................................................................................................................... 12 胡蘿卜自動(dòng)分級(jí)機(jī)總體方案的確定 .............................................................................. 12 總體傳動(dòng)方案的確定 ...................................................................................................... 12 勻果上料裝置的工作原理 .............................................................................................. 13 分級(jí)裝箱裝置的工作原理 .............................................................................................. 14 3 相關(guān)參數(shù)的確定 ....................................................................................................................... 16 勻果上料裝置相關(guān)參數(shù)的確定 ...................................................................................... 16 分級(jí)裝箱裝置相關(guān)參數(shù)的確定 ...................................................................................... 20 電機(jī)的選擇 ...................................................................................................................... 23 4 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 25 總體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................................. 25 勻果輸送裝置輸送帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................... 28 分級(jí)裝箱裝置輸送鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................... 28 5 勻果上料裝置關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................... 31 滾筒主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 31 軸承的校核 ...................................................................................................................... 33 滾筒從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 34 進(jìn)料斗的設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 34 出料斗的設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 35 調(diào)節(jié)防護(hù)裝置的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 37 6 分級(jí)裝箱裝置關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................... 39 輸送裝置的設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 39 分級(jí)基準(zhǔn)矯正裝置的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 43 分級(jí)裝箱部分的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 45 7 機(jī)架的設(shè)計(jì) ............................................................................................................................... 47 8 結(jié)論與展望 ............................................................................................................................... 49 結(jié)論 .................................................................................................................................. 49 存在的問(wèn)題 ...................................................................................................................... 49 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 50 致謝 ............................................................................................................................................... 53 I 胡蘿卜自動(dòng)分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì) 摘 要 本文分 析了國(guó)內(nèi)外果蔬分級(jí)機(jī)的研究現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析對(duì)比，設(shè)計(jì)了一種新型的胡蘿卜自動(dòng)分級(jí)機(jī)。通過(guò)對(duì)勻果上料裝置輸出胡蘿卜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，合理確定了分級(jí)裝置的輸送鏈速，實(shí)現(xiàn)了兩 級(jí)裝置的相互配合。 feeding device 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒 論 本課題研究 的目的和意義 我國(guó)胡蘿卜的種植面積和產(chǎn)量均居世界領(lǐng)先地位，并始終保持增長(zhǎng)的狀態(tài)。國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)胡蘿卜的需求，為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)遇，也提高了對(duì)胡蘿卜產(chǎn)業(yè)機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的迫切要求。對(duì)于胡蘿卜這種長(zhǎng)桿狀且粗細(xì)不均的果蔬并不適用。半自動(dòng)分級(jí)是采用自動(dòng)輸送、人工分級(jí)的方式。該裝置可以大大提高胡蘿卜的分級(jí)效率，傷果率低，分級(jí)精度高，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，且釋放了大量的勞動(dòng)力，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，胡蘿卜的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) [7]制定 ,將胡蘿卜按照長(zhǎng)度分為大 (L)、中 (M)、小 (S)三種規(guī)格，規(guī)格要求如表 12所示。通過(guò)高速相機(jī)進(jìn)行拍照，將圖片數(shù)字化后，與前期所采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，由計(jì)算機(jī)做出相應(yīng)的決策并控制分級(jí)執(zhí)行件動(dòng)作，完成果蔬分級(jí)。比如 Aaron J. Warkentin 所設(shè)計(jì)的基于機(jī)械視覺(jué)的果蔬分級(jí)線 [10]。該分級(jí)線效率高，但由于前端的雙錐式輥軸輸送裝置無(wú)法拍攝到果品的整個(gè)外觀信息，常用于分級(jí)精度要求不高的場(chǎng)所。該裝置的果托由兩根靠?jī)蓚?cè)摩擦板帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的輥軸組成，果蔬位于其凹槽內(nèi)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以采集到整個(gè)表面的信息。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 按照果品的尺寸大小進(jìn)行機(jī)械分級(jí)仍然是我國(guó)果蔬分級(jí)產(chǎn)業(yè)的主流。中國(guó)包裝和食品機(jī)械公司生產(chǎn)的 FJ1 型多級(jí)滾筒分級(jí)機(jī) [14]。 圖 15 多級(jí)滾筒分級(jí)機(jī) 1 輥軸 2 分級(jí)滾筒 3 V型導(dǎo)果槽板 4 喂料閥門(mén) 5 果箱 6 手把 7 板車輪 8 電機(jī) 9 接果盤(pán) 10 機(jī)架 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)在此原理上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)的白果分級(jí)機(jī) [15]以及銀杏分級(jí)機(jī) [16]采用多層滾筒分級(jí)的方式，如圖 16 所示。該裝置所分級(jí)的各級(jí)果蔬由內(nèi)層到外層尺寸依次變小，并能有效控制分級(jí)速度，減小了整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，簡(jiǎn)化了傳功系統(tǒng)，適用于圣女果、紅棗以及堅(jiān)果等小型果蔬。 圖 17 滾筒式分級(jí)機(jī) 1 進(jìn)料斗 2 滾筒 3 滾圈 4 摩擦輪 5 鉸鏈 6 收集料斗 7 機(jī)架 8 傳動(dòng)系統(tǒng) 塔里木大學(xué)通過(guò)優(yōu)化滾筒轉(zhuǎn)速以及滾筒內(nèi)部加裝的變距內(nèi)螺旋輸送葉的螺距 [18]，克服了傳統(tǒng)分級(jí)機(jī)竄級(jí)現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)效率?；剞D(zhuǎn)帶常用包有氯丁橡膠的不銹鋼制成， Atlas Pacific 公司生產(chǎn)的帶式分級(jí)機(jī) 已經(jīng)很好的適用于桃、蘋(píng)果等圓形水果的分級(jí) [19]。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)就雙輥式分級(jí)裝置 [21]進(jìn)行了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，為其設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇提出了理論依據(jù)，并提出需要相應(yīng)的送果機(jī)構(gòu) 配合使用的要求，以保證水果以一定的間距進(jìn)入分級(jí)輥。 圖 110 帶式分級(jí)機(jī)及其衍變形式 （ 3）輥軸式 輥軸式分級(jí)機(jī)是通過(guò)在特制的輸送鏈條上安裝具有一定自由度的輥軸，利用變間距螺桿 或者導(dǎo)軌上的突起物，改變相鄰滾桿的間距完成分級(jí)。 圖 111 可變間隙輥軸式果蔬分級(jí)機(jī) 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 另外一種變間隙輥式分級(jí)機(jī) [19]采用導(dǎo)軌上的突起控制輥筒輸送帶上的活動(dòng)輥升降，使得兩輥相對(duì)間隙變化。該裝置操作調(diào)整方便，適用可靠，適用于球形或橢球形果蔬。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的果蔬分級(jí)機(jī)主要 針對(duì)于球形果蔬，對(duì)于胡蘿卜分級(jí)并不完全適用。 研究的內(nèi)容和具體要求 研究?jī)?nèi)容 設(shè)計(jì)一 種新型的 胡蘿卜自動(dòng)分級(jí)機(jī) ， 特別 是針對(duì) 長(zhǎng)桿狀果蔬的分級(jí)裝置，采用機(jī)械分級(jí)的方式，按照胡蘿卜的長(zhǎng)度進(jìn)行分級(jí)。對(duì)現(xiàn)有的胡蘿卜生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行 考察研究，確定裝置的工作原理； （ 2）查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行理論分析和總體方案設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)輸送帶的每?jī)蓚€(gè)隔板間可容納一根大中型的胡蘿卜，從而減少堆積現(xiàn)象的產(chǎn)生。 圖 21 胡蘿卜自動(dòng)分級(jí)包裝機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖 總體傳動(dòng)方案的確定