【正文】 設(shè)加速時間為 S； 則加減速時間共為 S，且加減速過程的平均速度為最大速度的一 半。其優(yōu)良特點有：可靠性高、使用壽命長、運行時振動小、噪音低、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、啟動轉(zhuǎn)距大 、啟動時電流無沖擊、負載變化時電流變化極小、具有一定的自鎖能力、且能瞬間啟動、倒轉(zhuǎn)和停止等。 電動機類型的選擇 按工作要求和條件，考慮到儀器整體的便攜性，決定采用一種新型低速步進電動機。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。 選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。電機總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。 電機的選擇 對電機要求需精確定位 .功率小等特點，經(jīng)綜合考慮選取步進電機作為動力輸出，步進電機是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運動的電磁執(zhí)行元件。 材料力的校核 43 軸盤力矩圖 分析：如圖 43，該工件主要失效形式彎曲變形，危險截面為 A， B 處。主要流程是旋轉(zhuǎn)裝置 1 從 A 處獲得試樣，并進行逆時針旋轉(zhuǎn)，當試樣到達 B 處是， B 處掛鉤勾住試樣圓環(huán)，旋轉(zhuǎn)裝置 1 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，試樣與旋轉(zhuǎn)裝置 1 脫離，測量裝置進行測量，再由旋轉(zhuǎn)裝置2 逆時針旋轉(zhuǎn)將 測量裝置上的試樣摘取，當試樣超過移除裝置時旋轉(zhuǎn)裝置 2 進行順時針旋轉(zhuǎn)，通過移除裝置將試樣摘除。除 此以外還需將試樣從旋轉(zhuǎn)裝置上移除，故需設(shè)計移除裝置，非標準件材料均選取 45 號鋼。試樣有一定重量，要求傳動機構(gòu)有一定強度，保證不變形，因此選用 45 號鋼作為基本材料。按照抓取工件的要求，本機械采取旋轉(zhuǎn)取物，齒輪嚙合傳動，由電機提供動力。 有內(nèi)力分析可知，該梁 A 截面有最大彎矩， 3max 104 ???M 計算抗彎截面模量，得： 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 10 522 103 . 3( 0 . 0 1 )0 . 261bh61w ??????? 將彎曲截面系數(shù)值代入，算得最大拉應(yīng)力為： am a xam a xm a x6 00 M P[σσσ1 21 M PwMσ???? 切應(yīng)力校核： 矩形截面中性軸上各 點處切應(yīng)力最大，故 4 0 0 M P[τττ3 7 5 M PbhF23ττ sm a x?????? 由此可見，材料尺寸滿足工件強度需求。 儲存工件力的校核 經(jīng)分析該工件的失效形式主要為彎曲變形，故我們主要校核工件正應(yīng)力及切應(yīng)力。 1試樣； 2圓環(huán)； 3緩存件； 4 載物塊； 31 緩存件主視圖 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 9 1試樣； 2圓環(huán)； 3緩存件； 4 載物塊； 5構(gòu)件 1； 6構(gòu)件 2； 32 緩存件俯視圖 材料選取 經(jīng)綜合分析，選取 45 號鋼為儲存部件基礎(chǔ)材料，載物塊采取聚酚氧作為基礎(chǔ)材料，鑄造成型。 ：裝袋懸掛測量或裝 袋后放入托盤中測量 :電機傳動 :PLC編程 : mm1? 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 8 3 淀粉儀緩存方案設(shè)計 此部件主要作用在于能夠儲存應(yīng)定量的試樣，并能夠從儲存機構(gòu)中拾取試樣，進行下一步的測量工作，故對試樣的標準化，精確化有一定的要求，同時要求部件能承受一定量的重量，保證不變形。 馬鈴薯淀粉含量測定儀的技術(shù)參數(shù)列表 :用于馬鈴薯淀粉的自動測量。 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 7 淀粉 儀的控制方案設(shè)計 考慮到機械的通用性，同時需要精確控制控制，因此我們采用可編程序控制器 (PLC)對機械進行控制。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)需承受徑向力和軸向力，經(jīng)考慮選取一對圓錐滾子軸承。由于要求間歇式旋轉(zhuǎn)，能實現(xiàn)快速啟動和停止，故選取步進電機作為動力源。并要求能從傳動機構(gòu)平穩(wěn)過渡試樣，故需安置定位裝置，定位零件選取 45 號鋼。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)需承受徑向力和軸向力，經(jīng)考慮選取一對圓錐滾子軸承。由于要求間歇式旋轉(zhuǎn)，能實現(xiàn)快速啟動和停止，故選取步進電機作為動力源。材料選取 45 號鋼，保證硬度剛度要求。 淀粉儀儲存 輸送機構(gòu)方案設(shè)計 考慮到淀粉儀的自動化和省人工的特性，同時還要求節(jié)省時間那么只有擁有運輸與儲存并存的部件才可滿足工作的要求。明確工件的結(jié)構(gòu)形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運時的受力特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進一步確定對機器結(jié)構(gòu)及運行控制的要求 。 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 5 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 6 2 馬鈴薯淀粉儀自動化的設(shè)計方案 對自動化淀粉儀的基本要求是 馬鈴薯 淀粉含量測定機試樣自動輸入、輸出 ，這就要求它們具有高精度、快速反應(yīng)、一定的承載能力、足夠的工作空間等特性。 ③按公式求出馬鈴薯密度。 （ 2）方法 : ①先將塊莖洗凈，曬干（或擦干），從中稱出 510kg 塊莖樣品（ A）。 原理：根據(jù)馬鈴薯浸沒水中，溢出水的體積等于馬鈴薯的體積，所以只需得出溢出水的質(zhì)量及浮力，因此只需測出馬鈴薯在水中和空氣中的重量，代入公式 2 就可以得出樣品密度。 為了改善傳統(tǒng)測定的不足，并且隨著自動化的普及，使馬鈴薯淀粉含量的測定實現(xiàn)自動化已經(jīng)成為馬鈴薯育種選取馬鈴薯的重中之重。 全自動馬鈴薯淀粉含量測定機設(shè)計 3 操作方案的選取 目前對于馬鈴薯淀粉含量的測定，傳統(tǒng)的方法都是使用人工勞動力，將馬鈴薯在空氣中測完，再在水里再測其重量，由于在水中馬鈴薯的浸沒程度、其所在位置不同以及水的波動程度不同，測得的數(shù)據(jù)誤差特別大，其后還要再對數(shù)據(jù)進行多次處理，其過程耗時、費力，誤差大。但不管那種化學(xué)法 ,其供測樣品都需先進行處理 ,包括淀粉提取、淀粉水解和還原糖測定等因此過程繁瑣且需要專業(yè)人員操作。其測定原理是根據(jù)淀粉是一種葡萄糖的聚合物 ,其最終水解產(chǎn)物為葡萄糖 ,而葡萄糖具有還原 性 ,可用氧化還原法測定 ,從而計算出淀粉含量。 為馬鈴薯的密度。 為空氣中塊莖的重量， 錯誤 !未找到引用源。馬鈴薯塊莖中包含水分和干物質(zhì)，塊莖中水分愈多，其密度愈接近于水，反之塊莖中干物質(zhì)愈多，它與水的密度相差愈大。 計算公式如下： ?? ρ=錯誤 !未找到引用源。 （ 2） 密度法的原理：根據(jù)阿基米德原理，采用流體靜力稱衡法，在空氣中用天平測定試樣的質(zhì)量，通過在液體中稱量試樣測定其體積，則根據(jù)定義可計算出試樣的密度。但因干率換算法計算較麻煩，不準確 ，勻漿法需將馬鈴薯粉碎操作過程麻煩，而各種儀器價格昂貴，因此物理方法中，只有密度法簡單易操作。需增加重復(fù)次數(shù)。 馬鈴薯淀粉含量的測定常用物理法、化學(xué)法和色譜法。 研究方案 馬鈴薯淀粉含量測定方法的選擇 馬鈴薯淀粉可以使鮮薯塊根直接分析，也可以制成薯粉間接分析。 因而選出淀粉含量的測定成為馬鈴薯種植及淀粉生產(chǎn)的首要前提。在這種狀況下，國內(nèi)淀粉由于價格和質(zhì)量原因，在國際市場上不具競爭力。 本設(shè)計的背景 我國淀粉加工業(yè)起步較晚，發(fā)展時間不長，尤其是薯類淀粉才是近幾年有所發(fā)展，加之設(shè)備陳舊，工藝落后，生產(chǎn)的淀粉不能滿足高檔次食品添加的需求，部分高檔次淀粉還需要進口。 對于馬鈴薯淀粉含量的測定，傳統(tǒng)的馬鈴薯淀粉含量的測定勞動強度大、效率低、人工誤差大，目前我國的馬鈴薯淀粉含量的自動化機械監(jiān)測水平相對落后。同時它還廣泛的應(yīng)用于化工、紡織、醫(yī)藥、飼料、造紙、石油等行業(yè)，尤其變性淀粉加工業(yè)對淀粉的需求量越來越大 。Machine design of automatic potato starch content determination 目錄 I 目 錄 摘 要 ............................................................................................................... I Abstract ..........................................................................................................II 1 前言 ........................................................................................................ 1 本研究的目的與意義 ........................................................................ 1 本設(shè)計的背景 ................................................................................. 1 研究方案 ......................................................................................... 1 馬鈴薯淀粉含量測定方法的選擇 .............................................. 1 操作方案的選取 ..................................................................... 3 工作原理 ............................................................................... 3 2 馬鈴薯淀粉儀自動化的設(shè)計方案 ................................................................ 6 淀粉儀儲存 輸送機構(gòu)方案設(shè)計 .......................................................... 6 淀粉