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      水果黃瓜自動(dòng)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)研究
      
        
      發(fā)布時(shí)間：2019-08-12 19:07:00    |來源：中國知網(wǎng)
      
      
      
      
      
        
      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(jì)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(chǔ)存和運(yùn)輸，都要采用可降解的盒 子，用電熱包裝機(jī)進(jìn)行保鮮包裝，然后貼上標(biāo)簽，其包裝過程中人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。本課題針對(duì)水果黃瓜 的特點(diǎn)，對(duì)水果黃瓜自動(dòng)包裝機(jī)的總體方案和傳動(dòng)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行了校核計(jì)算，能實(shí)現(xiàn)水果黃瓜的自動(dòng)包裝和貼標(biāo)簽，還設(shè)計(jì)有自動(dòng)稱重 計(jì)價(jià)等功能。 
      


      1 總體方案設(shè)計(jì) 
      


      水果黃瓜自動(dòng)包裝流程圖，如圖 1 所示。 
      


      自動(dòng)包裝流程圖


      1. 1 落料裝置  
      


      利用一個(gè)開有 6 個(gè)槽的轉(zhuǎn)輪來完成主運(yùn)動(dòng)，每 3 個(gè)槽一組，將黃瓜載于槽內(nèi)，兩組呈對(duì)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(dòng)，從頂部的進(jìn)料口到達(dá)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(gè)包裝，此機(jī)構(gòu)中有一個(gè)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(huì)堆積而準(zhǔn)確落入槽中，保證了包裝的質(zhì)量。


      1. 2 托盤輸送機(jī)構(gòu) 
      


      輸送機(jī)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，托盤傳送帶機(jī)構(gòu)和托盤上推機(jī)構(gòu)。托盤傳送帶機(jī)構(gòu)設(shè)有張緊輪，以便時(shí)刻保持傳送帶的正常運(yùn)行，利用傳送帶將托盤依次輸送到托盤上推機(jī)構(gòu)，等待該機(jī)構(gòu)將托盤上推到工作面，以 便黃瓜準(zhǔn)確掉入。上推機(jī)構(gòu)是一個(gè)擺桿機(jī)構(gòu)，行程為120mm。 
      


      1. 3 托盤推送裝置 
      


      托盤推送裝置是一個(gè)連桿機(jī)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?yàn)槟鏁r(shí)針，每 3s 完成一次完整運(yùn)動(dòng)。


      1. 4 封切裝置 
      


      封切裝置由擺桿機(jī)構(gòu)和一對(duì)封切工作頭組成，擺 桿機(jī)構(gòu)的行程為 70mm，主軸轉(zhuǎn)速為 1 /3r /s，方向?yàn)槟鏁r(shí)針，每 3s 完成一次完整運(yùn)動(dòng)。封切工作頭由上下兩個(gè)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(jī)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(jī)構(gòu)和加熱板組成，裝有黃瓜的托盤在傳送帶上經(jīng)過時(shí)，加熱板對(duì)其加熱，使保鮮膜收縮，與托盤緊密貼合，與外界空氣隔絕，達(dá)到保鮮的要求。帶輪轉(zhuǎn)速為 1 /3 r /s，方向?yàn)槟鏁r(shí)針，盤裝黃瓜在傳送帶的時(shí)間與加熱的時(shí)間相同為 3s。 
      


      1. 6 稱重貼標(biāo)記數(shù)裝置 
      


      稱重貼標(biāo)記數(shù)裝置由傳送帶、電子秤、打印機(jī)貼標(biāo)滾輪，記數(shù)頭和控制面板組成。電子稱將測(cè)得的質(zhì)量傳輸給打印機(jī)，打印出的標(biāo)簽上有黃瓜單價(jià)、質(zhì)量、總價(jià)、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(biāo)滾輪時(shí)將其壓緊。記數(shù)頭利用光電掃描，將統(tǒng)計(jì)到的數(shù)量顯示在控制面板上。 
      


       
      


      2 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 
      


      2. 1 部件的選用  
      


      原動(dòng)機(jī)的選擇: 選用 Y90L － 6 三相電機(jī)，6 級(jí)，同步轉(zhuǎn)速 1 000r /min，滿載轉(zhuǎn)速 910r /min。 減速機(jī)選用: 為了降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速，得到較大的扭矩，以滿足工況要求，選用一級(jí)蝸桿下置減速機(jī)，輸入功率為 2kW，輸入轉(zhuǎn)速 960r /min，傳動(dòng)比為 1∶ 100， 傳動(dòng)效 率 為 0. 82，精度等級(jí)為傳動(dòng) 8c，GB10089 － 
      


      1988。
      


      減速機(jī)技術(shù)要求為: 
      


      1) 零件裝配前使用煤油清洗，滾動(dòng)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(diǎn)，沿齒高不小于 55% ，沿齒長不小于 50% 。 
      


      5) 空載試驗(yàn)。在 n = 1 000r /min，L － AN68 潤滑油條件下進(jìn)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(jī)構(gòu)的選用: 為適應(yīng)各種包裝工藝，采用連 桿間歇機(jī)構(gòu)，根據(jù)要求，使用幾何作圖法確定各個(gè)機(jī) 構(gòu)的具體尺寸。連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)序圖，如圖 2 所示。 傳動(dòng)帶的選用: 選用同步帶，以保持各機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確配合運(yùn)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。
      


       
      


       
      


        
	
      1. 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. 同步帶輪的寬度統(tǒng)一使用雙邊擋圈帶輪， 寬度為 26. 7mm。
        3. 
	
      3. 同步帶輪的寬度統(tǒng)一使用雙邊擋圈帶輪， 寬度為 26. 7mm。
        4. 
	
      4. 同步帶輪的寬度統(tǒng)一使用雙邊擋圈帶輪， 寬度為 26. 7mm。
        5. 
	
      5. 同步帶輪的寬度統(tǒng)一使用雙邊擋圈帶輪， 寬度為 26. 7mm。
        6. 

      


      


      

      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(jī)構(gòu)為本系統(tǒng)中的主要受力部分，對(duì)其進(jìn)行校核。黃瓜平均每條的質(zhì)量是 150 ～ 200g，一個(gè)托盤重約 25g，一個(gè)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(dòng)軸最細(xì)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(jī)構(gòu)中的最細(xì)構(gòu)件，先對(duì)聯(lián)結(jié)銷釘進(jìn)行校核。聯(lián)結(jié)銷釘?shù)牟牧蠟?20 鋼，［τ］


      = 30MPa。 經(jīng)過計(jì)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。 因此，連桿機(jī)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求，足夠安全。 
      


      2. 2. 2 電機(jī)的校核 
      


      經(jīng)計(jì)算，M有效 > M總 。因此，電機(jī)的功率滿足設(shè)計(jì) 要求。 
      


       
      


      3 結(jié)論 
      


      針對(duì)水果黃瓜的特點(diǎn)，開發(fā)出的水果黃瓜自動(dòng)包裝機(jī)，能實(shí)現(xiàn)水果黃瓜的自動(dòng)包裝和帖標(biāo)簽，還結(jié)合有自動(dòng)稱重計(jì)價(jià)等強(qiáng)大功能，3 條一包，能實(shí)現(xiàn)每小時(shí)完成 1 200 包的工作量，大幅度地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率降低了成本，也大幅度降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了勞動(dòng)條件。該機(jī)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(qiáng)了市場(chǎng)銷售的競(jìng)爭力。
      


       
      


       
      


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