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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2019-12-13 10:20:39 |來源:
0 引言 在現(xiàn)代溫室生產(chǎn)中,水果黃瓜是其中一種重要的經(jīng)濟作物,所生產(chǎn)的水果黃瓜形狀和質(zhì)量基本一致。為了便于黃瓜的儲存和運輸,都要采用可降解的盒子,用電熱包裝機進行保鮮包裝,然后貼上標簽,其包裝過程中人的勞動強度較大。本課題針對水果黃瓜的特點,對水果黃瓜自動包裝機的總體方案和傳動方案進行了設(shè)計,并對關(guān)鍵部件進行了校核計算,能實現(xiàn)水果黃瓜的自動包裝和貼標簽,還設(shè)計有自動稱重計價等功能。
1. 1 落料裝置 利用一個開有 6 個槽的轉(zhuǎn)輪來完成主運動,每 3個槽一組,將黃瓜載于槽內(nèi),兩組呈對稱分布,槽的大小要求與包裝的黃瓜尺寸吻合,黃瓜陷落于槽中。隨 著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動,從頂部的進料口到達底部的落料口,再從落料口掉到正下方的托盤中,轉(zhuǎn) 1 圈完成兩個包裝,此機構(gòu)中有一個輔助轉(zhuǎn)輪與主轉(zhuǎn)輪相互配合,可使落料口中的黃瓜因不會堆積而準確落入槽中,保證了包裝的質(zhì)量。 1. 2 托盤輸送機構(gòu) 輸送機構(gòu)由兩部分構(gòu)成,托盤傳送帶機構(gòu)和托盤推機構(gòu)。托盤傳送帶機構(gòu)設(shè)有張緊輪,以便時刻保持傳送帶的正常運行,利用傳送帶將托盤依次輸送到托盤上推機構(gòu),等待該機構(gòu)將托盤上推到工作面,以便黃瓜準確掉入。上推機構(gòu)是一個擺桿機構(gòu),行程為120mm。 1. 3 托盤推送裝置 托盤推送裝置是一個連桿機構(gòu),將裝有黃瓜的托盤推入封切裝置,等待封切刀片將已裹在黃瓜與托盤上的保鮮膜切斷并且封合,行程為 330mm,主軸轉(zhuǎn)速為 1 /3 r /s,方向為逆時針,每 3s 完成一次完整運動。 1. 4 封切裝置 封切裝置由擺桿機構(gòu)和一對封切工作頭組成,擺桿機構(gòu)的行程為 70mm,主軸轉(zhuǎn)速為 1 /3r /s,方向為逆時針,每 3s 完成一次完整運動。封切工作頭由上下兩個工作面組成,下工作面是靜止固定在底座上的,上面鑲嵌有封切板和封切刀槽。上工作面是聯(lián)接在擺桿機構(gòu)上的,上面鑲嵌有封切板和封切刀,與下工作面相互吻合,可以完成保鮮膜的切斷和封合。 1. 5 熱封裝置 熱封裝置由傳送帶機構(gòu)和加熱板組成,裝有黃瓜的托盤在傳送帶上經(jīng)過時,加熱板對其加熱,使保鮮膜收縮,與托盤緊密貼合,與外界空氣隔絕,達到保鮮的要求。帶輪轉(zhuǎn)速為 1 /3 r /s,方向為逆時針,盤裝黃瓜在傳送帶的時間與加熱的時間相同為 3s。1. 6 稱重貼標記數(shù)裝置稱重貼標記數(shù)裝置由傳送帶、電子秤、打印機貼標滾輪,記數(shù)頭和控制面板組成。電子稱將測得的質(zhì)量傳輸給打印機,打印出的標簽上有黃瓜單價、質(zhì)量、總價、黃瓜產(chǎn)地等相關(guān)信息,通過打印口附在盤裝黃瓜,在盤裝黃瓜通過貼標滾輪時將其壓緊。記數(shù)頭利用光電掃描,將統(tǒng)計到的數(shù)量顯示在控制面板上。 2 設(shè)計要點 2. 1 部件的選用 原動機的選擇: 選用 Y90L - 6 三相電機,6 級,同步轉(zhuǎn)速 1 000r /min,滿載轉(zhuǎn)速 910r /min。減速機選用: 為了降低電機的轉(zhuǎn)速,得到較大的扭矩,以滿足工況要求,選用一級蝸桿下置減速機,輸入功率為 2kW,輸入轉(zhuǎn)速 960r /min,傳動比為 1∶ 100,傳動效 率 為 0. 82,精度等級為傳動 8c,GB10089 -1988。減速機技術(shù)要求為: 1) 零件裝配前使用煤油清洗,滾動軸承采用汽油清洗。 2) 保持側(cè)隙不小于 0. 115mm。 3) 蝸桿軸與蝸輪軸上軸承方向的游隙為 0. 25 ~0. 4mm。 4) 涂色檢查接觸斑點,沿齒高不小于 55% ,沿齒長不小于 50% 。 5) 空載試驗。在 n = 1 000r /min,L - AN68 潤滑油條件下進行,正反轉(zhuǎn)各 1h,要求減速器平穩(wěn),無撞擊聲,溫升不大于 60℃ ,無漏油。 6) 箱體外表面涂深灰色油漆,內(nèi)表面需要涂耐油油漆。 7) 箱內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油 L - AN68 至規(guī)定高度。間歇機構(gòu)的選用: 為適應(yīng)各種包裝工藝,采用連桿間歇機構(gòu),根據(jù)要求,使用幾何作圖法確定各個機構(gòu)的具體尺寸。傳動帶的選用: 選用同步帶,以保持各機構(gòu)的準確配合運作,由于是黃瓜包裝,承受的載荷較小,選用輕型 L075; 同步帶輪的寬度統(tǒng)一使用雙邊擋圈帶輪,寬度為 26. 7mm。 2. 2 關(guān)鍵部分校核 2. 2. 1 托盤推送裝置的校核 托盤推送裝置中的連桿機構(gòu)為本系統(tǒng)中的主要受力部分,對其進行校核。黃瓜平均每條的質(zhì)量是 150 ~ 200g,一個托盤重約 25g,一個完整的盤裝黃瓜最大質(zhì)量為 530g。托盤 的材料為可降解塑料,與其接觸的工作面為鑄鐵材料,摩擦系數(shù)為 0. 25。傳動軸最細處的直徑為 35mm,所用是 普 通 平 鍵,尺 寸 為 寬 8mm,高 7mm,長 度 為40mm。桿間的聯(lián)結(jié)銷釘直徑為 8mm。聯(lián)結(jié)銷釘和連接平鍵為此機構(gòu)中的最細構(gòu)件,先對聯(lián)結(jié)銷釘進行校核。聯(lián)結(jié)銷釘?shù)牟牧蠟?20 鋼,[τ]= 30MPa。經(jīng)過計算,由于[F]> F1 和[F]> F2,3 桿之間聯(lián)結(jié)銷釘?shù)陌踩禂?shù)分別為安全系數(shù)分別為[F]/F1= 475. 6 和 S =[F]/F2 = 604. 8,所以足夠安全。平鍵的安全系數(shù)為 S =[F]/F3 = 162. 8,所以足夠安全受力部分,對其進行校核。黃瓜平均每條的質(zhì)量是 150 ~ 200g,一個托盤重約 25g,一個完整的盤裝黃瓜最大質(zhì)量為 530g。托盤的材料為可降解塑料,與其接觸的工作面為鑄鐵材料,摩擦系數(shù)為 0. 25。傳動軸最細處的直徑為 35mm,所用是 普 通 平 鍵,尺 寸 為 寬 8mm,高 7mm,長 度 為40mm。桿間的聯(lián)結(jié)銷釘直徑為 8mm。聯(lián)結(jié)銷釘和連接平鍵為此機構(gòu)中的最細構(gòu)件,先對聯(lián)結(jié)銷釘進行校核。聯(lián)結(jié)銷釘?shù)牟牧蠟?20 鋼,[τ]= 30MPa。經(jīng)過計算,由于[F]> F1 和[F]> F2,3 桿之間聯(lián)結(jié)銷釘?shù)陌踩禂?shù)分別為安全系數(shù)分別為[F]/F1= 475. 6 和 S =[F]/F2 = 604. 8,所以足夠安全。平鍵的安全系數(shù)為 S =[F]/F3 = 162. 8,所以足夠安全2. 2. 2 電機的校核經(jīng)計算,M有效 > M總 。因此,電機的功率滿足設(shè)計要求。 3 結(jié)論 針對水果黃瓜的特點,開發(fā)出的水果黃瓜自動包裝機,能實現(xiàn)水果黃瓜的自動包裝和帖標簽,還結(jié)合有自動稱重計價等強大功能,3 條一包,能實現(xiàn)每小時完成 1 200 包的工作量,大幅度地提高了勞動生產(chǎn)率、降低了成本,也大幅度降低了工人的勞動強度、改善了勞動條件。該機的使用利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生,避免了包裝過程中人手和黃瓜的直接接觸,提高了產(chǎn)品包裝質(zhì)量,增強了市場銷售的競爭力。
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