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威尼斯国际官方网站:水果黄瓜自动包装机的设计研究

发布时间:2019-08-12 19:07:00 |来源:中国知网

在现代温室生产中,水果黄瓜是其中一种重要的 经济作物,所生产的水果黄瓜形状和质量基本一致。为了便于黄瓜的储存和运输,都要采用可降解的盒 子,用电热包装机进行保鲜包装,然后贴上标签,其包装过程中人的劳动强度较大。本课题针对水果黄瓜 的特点,对水果黄瓜自动包装机的总体方案和传动方案进行了设计,并对关键部件进行了:思扑,能实现水果黄瓜的自动包装和贴标签,还设计有自动称重 计价等功能。
1 总体方案设计
水果黄瓜自动包装流程图,如图 1 所示。
1. 1 落料装置 
利用一个开有 6 个槽的转轮来完成主运动,每 3 个槽一组,将黄瓜载于槽内,两组呈对称分布,槽的大小要求与包装的黄瓜尺寸吻合,黄瓜陷落于槽中。随着转轮的转动,从顶部的进料口到达底部的落料口, 再从落料口掉到正下方的托盘中,转 1 圈完成两个包装,此机构中有一个辅助转轮与主转轮相互配合,可使落料口中的黄瓜因不会堆积而准确落入槽中,保证了包装的质量。
1. 2 托盘输送机构
输送机构由两部分构成,托盘传送带机构和托盘上推机构。托盘传送带机构设有张紧轮,以便时刻保持传送带的正常运行,利用传送带将托盘依次输送到托盘上推机构,等待该机构将托盘上推到工作面,以 便黄瓜准确掉入。上推机构是一个摆杆机构,行程为120mm。
1. 3 托盘推送装置
托盘推送装置是一个连杆机构,将装有黄瓜的托 盘推入封切装置,等待封切刀片将已裹在黄瓜与托盘上的保鲜膜切断并且封合,行程为 330mm,主轴转速为 1 /3 r /s,方向为逆时针,每 3s 完成一次完整运动。
1. 4 封切装置
封切装置由摆杆机构和一对封切工作头组成,摆 杆机构的行程为 70mm,主轴转速为 1 /3r /s,方向为逆时针,每 3s 完成一次完整运动。封切工作头由上下两个工作面组成,下工作面是静止固定在底座上的,上面镶嵌有封切板和封切刀槽。上工作面是联接在摆杆机构上的,上面镶嵌有封切板和封切刀,与下工作面相互吻合,可以完成保鲜膜的切断和封合。
1. 5 热封装置
热封装置由传送带机构和加热板组成,装有黄瓜的托盘在传送带上经过时,加热板对其加热,使保鲜膜收缩,与托盘紧密贴合,与外界空气隔绝,达到保鲜的要求。带轮转速为 1 /3 r /s,方向为逆时针,盘装黄瓜在传送带的时间与加热的时间相同为 3s。
1. 6 称重贴标记数装置
称重贴标记数装置由传送带、电子秤、打印机贴标滚轮,记数头和控制面板组成。电子称将测得的质量传输给打印机,打印出的标签上有黄瓜单价、质量、总价、黄瓜产地等相关信息,通过打印口附在盘装黄瓜,在盘装黄瓜通过贴标滚轮时将其压紧。记数头利用光电扫描,将统计到的数量显示在控制面板上。
 
2 设计要点
2. 1 部件的选用 
原动机的选择: 选用 Y90L - 6 三相电机,6 级,同步转速 1 000r /min,满载转速 910r /min。 减速机选用: 为了降低电机的转速,得到较大的扭矩,以满足工况要求,选用一级蜗杆下置减速机,输入功率为 2kW,输入转速 960r /min,传动比为 1∶ 100, 传动效 率 为 0. 82,精度等级为传动 8c,GB10089 -
1988。
减速机技术要求为:
1) 零件装配前使用煤油清洗,滚动轴承采用汽油 清洗。
2) 保持侧隙不小于 0. 115mm。
3) 蜗杆轴与蜗轮轴上轴承方向的游隙为0. 25 ~ 0. 4mm。
4) 涂色检查接触斑点,沿齿高不小于 55% ,沿齿长不小于 50% 。
5) 空载试验。在 n = 1 000r /min,L - AN68 润滑油条件下进行,正反转各 1h,要求减速器平稳,无撞击声,温升不大于 60℃ ,无漏油。
6) 箱体外表面涂深灰色油漆,内表面需要涂耐油 油漆。
7) 箱内装全损耗系统用油 L - AN68 至规定高 度。间歇机构的选用: 为适应各种包装工艺,采用连 杆间歇机构,根据要求,使用几何作图法确定各个机 构的具体尺寸。连杆机构运动时序图,如图 2 所示。 传动带的选用: 选用同步带,以保持各机构的准确配合运作,由于是黄瓜包装,承受的载荷较。∮ 轻型 L075; 同步带轮的宽度统一使用双边挡圈带轮, 宽度为 26. 7mm。
 
 
  1. 同步带轮的宽度统一使用双边挡圈带轮, 宽度为 26. 7mm。
  2. 同步带轮的宽度统一使用双边挡圈带轮, 宽度为 26. 7mm。
  3. 同步带轮的宽度统一使用双边挡圈带轮, 宽度为 26. 7mm。
  4. 同步带轮的宽度统一使用双边挡圈带轮, 宽度为 26. 7mm。
  5. 同步带轮的宽度统一使用双边挡圈带轮, 宽度为 26. 7mm。
2. 2 关键部分:
2. 2. 1 托盘推送装置的:
托盘推送装置中的连杆机构为本系统中的主要受力部分,对其进行:。黄瓜平均每条的质量是 150 ~ 200g,一个托盘重约 25g,一个完整的盘装黄瓜最大质量为 530g。托盘的材料为可降解塑料,与其接触的工作面为铸铁材料,摩擦系数为 0. 25。传动轴最细处的直径为 35mm,所用是 普 通 平 键,尺 寸 为 宽 8mm,高 7mm,长 度 为40mm。杆间的联结销钉直径为 8mm。联结销钉和连接平键为此机构中的最细构件,先对联结销钉进行:。联结销钉的材料为 20 钢,[τ]
= 30MPa。 经过计算,由于[F]> F1 和[F]> F2,3 杆之间联结销钉的安全系数分别为安全系数分别为[F]/F1= 475. 6 和 S =[F]/F2 = 604. 8,所以足够安全。平键的安全系数为 S =[F]/F3 = 162. 8,所以足 够安全。 因此,连杆机构符合设计要求,足够安全。
2. 2. 2 电机的:
经计算,M有效 > M总 。因此,电机的功率满足设计 要求。
 
3 结论
针对水果黄瓜的特点,开发出的水果黄瓜自动包`装机,能实现水果黄瓜的自动包装和帖标签,还结合有自动称重计价等强大功能,3 条一包,能实现每小时完成 1 200 包的工作量,大幅度地提高了劳动生产率降低了成本,也大幅度降低了工人的劳动强度、改善了劳动条件。该机的使用利于被包装产品的卫生,避免了包装过程中人手和黄瓜的直接接触,提高了产品包装质量,增强了市场销售的竞争力。
作者:陈 歆 、沈玲莉
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