草莓采摘机毕业设计

2草莓采摘器方案设计2.1勾取机构方案设计2.1.1方案一：镰刀型勾取机构图SEQ图\*ARABIC1镰刀型勾取结构优点：镰刀型勾取结构勾取工作起来比较可靠，勾取位置准确，不会出现勾不到的现象。可以很直观的观察到勾取情况，操作时省时省力。结构简单，制造零件方便，可采用3D打印技术成型。造价便宜，很适合批量生产节省成本。缺点：镰刀型勾取结构材质较硬，勾取结构的前端比较锋利，如果触碰到草莓本体，会对果肉造成严重损伤，影响采取后的草莓品质，外形十分不美观，不利于采摘后的销售。当草莓植株一根茎上结果实超过两个时，镰刀型勾取结构很容易出现误勾的现象，将两个草莓同时勾取，可能将没成熟的草莓也采摘了下来。镰刀型勾取结构外形锋利，对人也有伤害的危险。结构占用空间较大。2.1.1方案二：双轮勾取机构优点：双轮式的勾取机构外形圆润，不锋利，使用时如果触碰到草莓本体，也不会对其造成伤害，摘取的草莓外观完整美观，与人工采摘的外观完整度相差无几。不会出现误勾的现象，可以实现一根茎上结果实超过两个时，只摘取其中一个的功能，不会将未成熟的草莓摘下。结构紧凑、工作可靠。相比于镰刀型勾取结构，双轮勾取结构占用空间小，工作时更稳定可靠。可以与夹紧和输送机构进行结合，简化机械结构，并且使各工序之间衔接的更顺畅，是很理想的一种勾取方案。安全可靠，不存在安全隐患。总体来看双轮勾取方案经济适用，是一种很成熟的勾取方案。缺点：结构相对复杂些，需要两个轮形机构，轴承，固定轴等因为结构多了一些，所以价格也稍贵一些。3）两个轮之间的相对位置需要不断调整，才能满足杆径能被顺利被勾取，并完成后续的夹持和输送工序。2.2切断机构方案设计方案一：旋转切刀切断优点：旋转切刀的剪切力大，能够保证切断的效果，基本不会出现未剪断或者连带的现象，切断的动作干净利落。切断截面能够保证完整度。缺点：旋转切刀的横向占用空间大。旋转切刀的转速要求较高，在高速切断时无法保证人身安全，一旦作业者自己不小心碰到，或者碰到他人很可能，对其造成伤害。安装比较麻烦，而且需要电机提供动力。告诉旋转的刀片如果刮碰到坚硬的物体，还会造成刀片的断裂等问题。方案二：V型切刀切断优点：缺点：2.3夹持传送机构方案设计方案一：链条式夹持输送优点和带传动相比，它能保证准确的平均传动比，传递功率较大，且作用在轴和轴承上的立比较小。传递效率较高,一般可达0.95～0.97。能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工知作。缺点1）噪声大，链条的链节之间不断的相对运动，会产生摩擦，产生噪音。2）裸漏在外面呢链条部分很容易进入杂质，造成链条的卡死甚至损坏。3）链节的不断摩擦容易造成磨损。4）安装和维修要求较高，有时链条的一个链节损坏，就需要将损坏的链节拆下换上新的链节。5）链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象。方案二：双皮带加持输送机构3计算选型：3.1电机选型计算转速计算：根据设计要求选择转速0~1000r/min的可调速减速电机。转矩计算：传送带总长1100mm，每两个草莓间隔150mm，传送带最大负载时7个草莓，单个草莓最大质量取m=10g，总负载F=G=7*10*0.001*9.8=0.686N对输送带进行受力分析将草莓的重力沿输送面进行分解F1和FFF传送带所需拉力F电机所需驱动转矩T=FL=0.402×0.02=0.0084Nm电机功率P=T×n/9550=0.0084×1000/9550=0.00088kW=0.88W根据电机功率要求，选用37GB555系列的减速电机电机，该系列的电机选型参数如下表：选用电机额定转矩大于计算电机总转矩的三倍以上原则，转矩T额定=3*T=0.063Nm，根据选型表选择额定转矩0.5Nm，最高空载转速1000r/min，功率为15 W的减速电机，型号为37GB555YS3.2齿轮的设计计算3.2.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1）根据设计要求，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°。2）参考表3.1，因为是农业机械，所以选择精度等级为9级。3）材料选择。由表3.2选择两个齿轮的材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS。4）选两齿轮齿数，z13.2.2按齿面接触疲劳强度计算1）试算分度圆直径d确定式中的参数值试选KH1齿轮传递的转矩T=0.0084N‧m。由表10-7选取齿宽系数Фd由图10-20查得区域系数ZH由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE由式10-9计算解除疲劳强度用重合度系数ZαɛZ计算接触疲劳许用应力σH由图查得两个齿轮的接触疲劳极限皆为σHlim1由式计算应力循环次数：N齿轮电机皮带轴承带轮轴输送杆件强度校核对输送杆件进行受力分析，该结构可以近似看为悬臂梁，所以按照悬臂梁强度校核方法进行校核计算。受力分析如下图计算最大弯矩MC，因为悬臂梁受均布载荷，最大弯矩在固定端根部，M式中：l输送杆的长度,l=1000mmP草莓作用在输送杆上的均布载荷，P=F