水果自动套袋装置的设计

毕业设计(论文)姓 名学 号学 院指导教师职 完成日期 年 月 日摘要在现如今的水果市场中，对水果进行套袋操作成为了一个不可或缺的步骤将水果进行套袋首先就是可以很大程度上保证水果的品质还有就是是可以使得外表更加美观最后就是能使得运送途径变得更加多样所以为了能够让水果在摘取下来之后避免在交通运输和存放过程中所受到的碰撞而损伤这样就需要一种可以保护水果的装备所以对水果进行套袋就成为一个最好的解决方法目前对水果套袋操作还停留在传统的手动操作阶段这样会使得套袋的效率特别的低而且套袋操作需要大量的劳动力是对劳动资源的一种浪费提高了果农的经济成本，所以，设计一种水果自动套袋装置就十分必要。本次设计主要是对设计的水果自动套袋系统进行一个整体结构的介绍同时也规划了整个套袋过程的步骤。关键词水果；自动套袋；装置；设计；整体结构Abstractnstmarket,gofssenestep.Baggingoffruitscanfirstlyensurethequalityofthefruitstoalargeextent,andalsoeeemorebeautiful.,,itneetransportatione.Therefore,inrtotesmgdamagedbycollisionsduringtransportationandstorageafterbeingpickedoff,adevicethatcantefruitssneeded.Therefore,baggingessetSolution.present,thefruitbaggingoperationisstillinthetraditionalmanualoperationstage,whichwillmaketheefficiencyofbaggingparticularlylow,andthebaggingoperationsalotof,hisaeofrsandimprovestheeconomicsoffruitfarmers.Therefore,itisverynecessarytodesignanautomaticfruitbaggingdevice.Thisdesignmainlyintroducestheoverallstructureofthedesignedtcbaggingsystem,andalsosesofeebaggingprocess.ys：;c;;;l目录1 引 言 .-1-1.1义.-1-1.2状.-1-1.3路.-2-2 整体方案设计.-3-2.1设计分析.-3-2.2总体布局.-4-2.3析.-6-2.4本章小结.-8-3 工作装置设计.-8-3.1统.-8-3.2计.-10-3.3本章小结.-1-4 传动装置设计.-1-4.1择.-1-4.2置.-12-4.3计.-13-4.4转轴的设计.-14-5 总结.-14-参考文献.-14-致谢.-15-水果自动套袋装置的设计1 引 言1.1水果包装作为水果销售过程中的一个重要环节得到了果农的重视对果进行套袋不但能够很好的保证水果的质量提高水果的保鲜程度延长水的贮藏时间而且在运输过程中能够避免水果的损伤而现如今的水果套袋作大多还停留在了人工套袋的阶段那么自动套袋装置就是水果市场所必的，在未来的水果销售市场上的地位十分重要。对于水果的套袋贯穿于从水果的采摘到放于超市货架的整个过程果园中刚刚被采摘的水果进行包装能够保持水果的新鲜以便水果进行长距离的运输而在运输过程中水果的套袋能够减少水果之间的碰撞和摩擦所带来的损失而在水果放到货架上销售过程中水果的套袋将会使得外观变得十分的美观能够提高水果的销量所以针对水果套袋操作而研发一款套袋机就变得十分的重要其中对水果自动套袋装备的研发可以更进一步的开发销售的市场使得水果市场越来越成熟在水果的销售过程中可以可以避免因为水果的损伤而带来经济的损失。在我国水果的生产和销售市场十分的大而这些水果的生产基地呈现着规需要大量的劳动力，这样生产成本也就会提高，而且手工套袋的效率十分的低延误了水果尽快到市场的时间而水果自动套袋机的研究和普及在很大的满足这个市场的同时也为果农带来更大了更大的经济保障应用和发展前景十分的广。1.2在20世纪70年代在一些例如美国英国等这样的发达国家中水果生产过程中已经开始逐渐开始使用一些套袋技术在不断的改进过程中这项技术这项技术的探索处于刚刚起步的阶段但是在我国果农的不断尝试过程中项技术也有了一定的提高。在现如今的套袋过程中根据市场上现存的材质主要分为塑料装和纸袋这俩种。根据材料的不同，所用的套袋技术也就不同。到目前为止水果的销量也不断的提升但是随着水果销量的不断提升农和一些农业科技工作者在这项技术种做出了巨大的贡献。为水果进行套袋实验可以发现既可以保证水果在采摘之后的保鲜而且还能保证在运输过程的一些挤压摩擦损伤国内外研究这项技术也就具有十分重要的意义而纵国内外的水果套袋操作大多还停留在了手工套袋自动套袋装置操作没有得很好的普及，而且，现存的自动套袋装置，也不能做到十分的完美。综合上述国内外对于自动套袋装置的研究也就需要去继续推进进而究一款完美的水果套袋装置随着现如今计算机技术的发展自动化成为了水套袋技术的一个要求水果自动套袋技术的革新就变得十分的重要研究这样装置，已经成为了水果市场的首要任务。1.3为了解决现实生活中的水果套袋的问题在研究了国内外现存水果套袋装的基础上于是有了设计这款水果自动套袋装置的思路首先就是分析和设了这个水果自动套袋装置的整体布局规划整个设计的布局然后就是参考相的文献，构思论文。主要的分配如下：1、阅读相关的文献，然后了解水果自动套袋装置的发展的趋势，关注市场最新的需求动态了解市场的一些标准确立符合市场需求的设计然后参考些部件设计的参数，选择合适的部件。2、掌握水果套袋装置的工作的原理，了解各个部分之间的工作原理、联系以及作用。通过对比前人所提出的方案，改进设计，使得设计更加人性化。3、通过CAD进行绘制，将设计模拟出来，然后详细的设计，对设计进一步的改进，让方案更加的实用。2 整体方案设计2.1设计分析水果自动套袋机针对的对象是各类需要套袋的水果而不是针对某一种特定的水果而在实际的套袋过程中不管是同种类的水果还是不同种类的水果我们的设计都难以用一个统一的一个标准来约束套袋的工艺所以在我们对水果套袋机进行工作原理分析时首先考虑的就是如何才能让设计出来的设备能够满足各种水果的不同的特性因为不同的水果在水分外形和大小等方面都有着不同的差别，所以这是我们应该考虑的一个重要因素。本次我们的设计主要就是以圆形的水果为研究对象比如苹果梨这样半设计将会有十分重要的性价比和使用价值整个系统应该趋向于自动化零件虽然比较多但是也轻松了不少一旦后期零件出现了问题直接更换即可。这样，就可以很好的实现我国的水果产业的机械电子化。次设计我们依旧考虑的是塑料套袋的方式在实际设计的过程中从水果的状和套袋材料这俩个方面进行考虑综合考虑之后设计出一款能满足这些计要求的水果自动套袋装置。通过对自动套袋装置布局的分析符合现如今的市场需求设计的水果套装置，需要满足以下几个因素：（1）由于在套袋操作中，这种自动套袋装置的工作地点一般是户外，这样受到的自然环境的影响就比较直接例如空气中的湿度地面的情况等等这些接的外界环境的因素所以在设计中必须得将这些自然因素考虑在内使得备能够更加高效、可靠的工作。（2）由于很多的水果生产基地都是在农村，劳动人员的组成比较复杂，大多属于没有接受过教育的劳动者所以对于所设计的装置应该考虑到这个因素在设计过程之中应该使得设备操作简单一些不需要复杂的技术培训就能够直接上手操作。（3）水果套袋的操作，工作地点也多变，不固定，有时候需要更改地点进行作业，所以，设计的设备就必须得尽量小，具有很好的可移动性。（4）价格，也是设计过程中应该考虑的问题，由于这些果农的购买力不是足够强所以水果的套袋装置应该考虑到购买群体的经济实力主要以个体为主所以价格应该合理一些，这样也方便设备进行推广。（5）由于水果的操作对象，有时候是一些较为嫩的水果，作业过程中，很容易受到损伤所以在设计套袋装置时对设备的组成材质等应该进行充分考虑。2.2总体布局根据现如今需求的多变性水果套袋装置也应该灵活多变我们可以根据实这些方面进行考虑我们可以发现机械传送的方式是相对比来说较好的选择通过对所套袋的水果的特征进行分析然后分析出需求使得这个套袋机能够符合套袋的要求，而且符合当代的科技发展。水果套袋机的使用极大的提高了水果的套袋质量而且提高了水果的保鲜期给水果市场带来了巨大的行业利润在运输过程中极大的减少了水果的损步于此而是要顺应科技的发展不断去提高以及改进套袋技术为水果产业带来更大的经济效应不止如此而且所设计的套袋机应该满足人性化的设计要求是要在整个生产过程中能高效便捷而且还需要操作起来安全后期维护也方便还有就是在套袋过程中能够将套袋的过程实时的将套袋的信息完整的反馈回来这样方便操作人员对生产的整个进程进行实时的控制机械的工作方式能够更加方便人工操作在生产过程之中操作应该简单一些让整个工作能够不需要过多的人工干预，保证工作安全可靠一些。得设计出来的装置能够消耗的成本最低符合我国的整个水果的市场要求实际的实用价值。根据以上的装置的设计要求，能够确定整个设计的总体的布局，如下图2.1所示：图2.1整体结构设计关于整个设备的控制，我们采用的是C作为整个控制系统的中央控制C个C过C控制，既减少了设备的制造成本，又能够使得控制工作更加的高效和自动化。图2C外部接线图2.3在进行水果套袋之前，首先要做好准备，选择一个合适的加工对象，其中，所加工的对象就应该像苹果梨这样类型的水果这样可以保证整个机器能够顺利的运作然后就是接通电源并且打开检查电机是否处于正常工作的状态如果电机处于一个正常工作的状态那么电机主轴高速运转此时由于速度过高，不能够直接应用于驱动运输带，防止过快的转速导致水果受到损伤，所以，此刻就需要一个二级减速器，对速度进行减速，这样才能满足传输过程的要求，在二级减速器的驱动之下表面有一个个凹槽的运输带将水果带动继而水果慢慢运动起来然后操作人员只需要将果物置放到过斗之中然后运输带自动于过斗中提取需要运输的水果其中过斗装置是整个操作中的一个必须的装置是能够高效置物，方便快捷添加水果，能够保证更加高效的工作，其中，下图2.3就是过斗的示意图：图2.3过斗装置设计现象的出现所以设计的大小应该能顺利保证水果一个一个通过大量的水果在过斗中时也会产生拥挤的现象所以这里需要有一个隔离装置将一堆一堆的水果从中分离出来避免出现这些堵塞的现象由图中我们能够直观的看出传输带并不是沿着水平方向而是与水平方向有一定角度的所以此时就需要克服一定的重力来进行工作所以经过第二级的减速器其速度就必须得满足这个要求其中电机和减速器是固定的而且是固定在同一个平台上的电机和该平台来实现。本次的设计我们分析了该水果自动套袋机的整体的结构以及组成部分时也对水果套袋机的工作步骤进行一个规划，过程相对来说比较清晰。包装袋在水平运输带的带动下开始运作在引导机制的整合下包装袋水平运输带开始同步进行工作当操作人员将水果放入过斗之后水果一开始传输带运送到水平的运输带上然后袋口封合装置将口封好之后包装好的水被传输带运输到箱内。下图2.4就是原理：图2.4工作示意图2.4本章小结本小节主要就是着重讲解了水果自动套袋装置的工作方式然后就是分了水果自动套袋装置的工作原理对整体的布局进行一个分析更加明确了设这款水果套袋装置的工作过程使得设计出来的装置工作方式能够更加清晰而使得使用者使用起来能够更加的方便，操作也能更加便捷。3 工作装置设计本章着重就是从该水果自动套袋装置的中央控制系统以及套袋过程中封口退网装置进行一个介绍。3.1本次设计我们采用的是C控制下的水果自动套袋装置设计其中是整个设计的核心的环节利用C不仅能够对水果套袋装置的各个单元之进行一个联控而且还能对输入的信号进行一个实时的分析与处理这样能提高装置的可控性，而且通过C能够实现该水果自动套袋装置的自动化。过设备上的一些传感器模块来对水果自动套袋机进行一个实时的监控避免现空套袋、或者多套袋等现象的出现，确保一果一袋。以下就是一个C：图1C实物图其中，可编程逻辑控制器（C），它主要采用的就是一类可编程存储器，用在其内部进行程序的存储然后执行逻辑的运算定时与算术操作等这些直接面向用户的指令，并通过数字或者是模拟输入/出控制各种类型的机械或生产过程C实际上就是一种专门用于机械控制的计算机硬件方面的结构和微机相12（CPU34出接口电路；5、功能模块（如计时定位）；6、通信模块。其中，CPU是其控制的中枢按照C的程序赋予的功能将用户程序和数据接收并存储;对电源存储器O当C运行的时候首先它将会以扫描的方式接收各种输入装置的状态以及数据并分别存储到O映象区，然后，逐条去读取用户程序，将命令进行内部解释之后，入O有的用户程序执行完就会将映象区的各输出状态或者输出寄存器内部的数据传送到相应的输出装置，如此循环，直至停止。我们使用C来作为此次设计的中央控制系统，主要有以下几点优势，就是可靠性也很高抗干扰能力强最后就是对系统进行安装调试时候工作量少，而且维修的工作量小，维修起来方便。3.2此水果自动套袋机的封口装置，采用的是一种相对来说比较特殊的封合技术，主要原理就是使用高温，来使包装袋发生形变，然后外力挤压，使其黏合。此过程较为复杂大多数的封口装置都是由调节螺母调节套筒齿轮轴承弹簧、电热丝以及压紧装置等这些组成，如下图3.2所示：图3.2封口装置其中封口装置种的热封采用的是连杆的转动俩个连杆机构控制压板移要求比较高在热封结构上也会安装一个温度传感器然后对工作的温度进行度太高，那么将会导致封口损伤，继而发生封口不闭合，这样将会影响保鲜性；一个温度的传感器来对温度进行实时的监控然后对温度进行一个恒温的控制保证封口的稳定性。而恒温的控制，全都是依靠C来完成。除了温度以外，要去考虑的而对于压力的控制就是依靠控制电流的大小来控制人工进行干预，也是不合理的，所以，依靠C进行控制是最合适的。在袋口封合完成之后接下来就是对包装袋进行切断分离而这一过程是在通电高温条件下才能正常进行的但是单面加热过程中为了避免加热过程中电热丝温度升高而发生的崩裂我们采用反面通电加压来进行保护操作这样通过这一方法来避免这个情况的发生通过封口装置使得整个设计更加高效便捷。而退网装置，如下图3.3所示，其工作原理十分的简单：图3.3退网装置其中退网装置主要作用就是提供包装并将水果的包装输送到其该处的位置其不具有独立完成输送包装的能力需要依靠运输带拉动才能提供力。3.3本章小结本小节主要就是对套袋过程中的一些装置进行一个详细的叙述其中要就是从其中央控制系统的选用以及封口和退网装置设计这俩个主要的方面行一个叙述使得套袋过程能够更加满足日常的需求也让套袋过程变得更加晰明了。4 传动装置设计本小节主要就是叙述以下整个装置的几个主要的传动装置主要就是在机的选择传动装置的设计运输带的设计转轴的设计这三个方面进行一个述。4.1水果套袋机的运转需要一个合适的电动机的配合所以选择电动机必得谨慎一些，而电机的选择，需要满足以下条件：1、电动机的转速，要满足包装时候的正常的工作要求，电动机作为整个动2输出的功率和动力不但需要满足水果自动套袋装置的基本的工作要求同时还得保证电动机的正常使用寿命，以及正常的工作状态；3、运行的经济性，电机在运行时需要满足低功耗的特点而且还得满足低成本的特点由于不是工作在特殊的场合所以选择标准的电动机即可也方便后期的维护目前存在的电机中使用最为广泛的就是三相异步交流电机如果没有特殊的要求我们就使为W可满足我们的设计。如下图4.1，就是我们选择的电机：图4.1三相异步电机4.2如下图4.2，即是本次设计的水果自动套袋机的带式传动装置的设计图，中，本次设计中，我们要求带速为0.8m/s，传动比为20.95。图4.2带式传动装置其中，如上图所示，1为V带传动，23为圆柱齿轮减速器为联轴器5为传输带，6为滚筒。4.3在水果自动套袋机运行过程中会涉及到俩个运输带一个是将未加工的水果从过斗送到包装处另外一个就是就是运输包装袋的运输带实际工作过程中这俩条运输带之间需要相互之间有很好的配合良好的配合将会大大的提高工作的效率。而传输带的设计需求如下：1、需要考虑人工填果到过斗的时间，所以运输带的速率不能超过工人实际的操作效率。2、需要考虑到运输带不是全都在水平方向上运动，而是其中一个运输带是以一定的倾角来运动的所以需要考虑到这个因素在选材和性能方面需要综考虑这个因素。3、还需要考虑到成本、维修等这些问题，在设计过程中，一定得保证整个设计成本降到最低而且还得方便更换和维修尽量在选材方面选择合适的运带，能够提高运输带的使用寿命。4、倾斜运输带上的槽，需要依据加工水果的大小来进行设计其中，倾斜传输带的实物参照如下图4.3所示：图4.3倾斜传输带而平行传输带的设计如下图4.4所示：图4.4平行传输带4.4转轴的设计转轴作为设计的核心部件主要功能就是为各类旋转的零件提供一个支撑以及定位，参与转动这一个过程，同时，也能够参与到传递动力的作用。转轴根据轴线形状和轴承受载荷，主要可以分为俩大类：按照轴线，可以分为直轴曲轴和钢丝软轴；而根据受载荷，可以分为心轴、转轴以及传动轴。而综合考虑到本次设计对比以上所述的一些转轴性能最终我们选择直轴中的阶梯轴作为本次设计的对象阶梯轴的各段轴间的直径不