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水果套袋机械的关键技术研究

2020-12-12阅读(800)

水果套袋机械的关键技术研究

论文摘要

从二十世纪九十年代开始,水果套袋技术在我国逐渐普及,实践证明水果套袋技术能有效提高水果生产质量。随着越来越多的地区应用水果套袋技术,套袋劳动量和劳动强度也随之大幅上升,套袋机械已成为果园机械研究的热点和重点之一。我国水果套袋机械的研究虽然还处于新兴起步阶段,但机械化套袋作业逐步取代现在的手工作业方式是发展的必然。论文所开展的水果套袋机械关键技术的研究,将有助于研制出新型水果套袋机械,以减轻果农在短暂套袋时节里繁重的劳动压力,具有较高的研究意义和实用价值。论文在水果套袋机械功能要求分析的基础上,应用图形拓扑理论,对套袋机械核心工作模块——封口机构进行了构型设计和结构设计;建立了封口机构的四项优化指标及其优化函数;用VB编写了封口机构的运动学仿真和优化软件;对封口机构进行了虚拟样机建模和仿真;并结合物理样机的实验,验证了封口机构设计的正确性。论文的主要内容有以下几个方面:1)论文对水果套袋机械进行了设计分析和功能分析,将套袋机械分为机械系统和辅助系统两大部分。特别分析了机械系统所需实现的果袋分离、果袋输送、果袋撑开及果袋封口等四大功能的设计要求,提出了三大机构实现四大功能的套袋机械设计思路。2)论文应用图形拓扑理论,针对套袋机械的核心工作模块——封口机构进行了构型设计。从封口机构的功能原理图不断扩充演化,得到一种较好的封口机构运动链结构图,并将其特定化,得出了一种基于中心合拢式封口方案的新型封口机构。3)论文对所设计的封口机构进行了运动学分析,提出了该封口机构尺寸优化的四项指标,并在此基础上用VB编写了封口机构仿真优化软件。该软件实现了封口机构的运动仿真、封口机构各杆尺寸的局部优化、四项优化目标的图形化及其数据坐标的实时动态显示和优化指标的图形输出等功能。4)论文用Pro/E对水果套袋机械进行了虚拟样机的建模,用Pro/Mechanism进行封口机构作业运动学仿真,并结合VB所编写的仿真优化程序和物理样机的实验进行对比,验证了封口机构设计的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 我国水果产业的介绍
  • 1.2 水果套袋技术
  • 1.2.1 水果套袋技术的发展及现状
  • 1.2.2 水果套袋技术的应用效果
  • 1.3 水果套袋机械
  • 1.3.1 塑膜套袋机械的研究现状
  • 1.3.2 纸袋套袋机械的研究现状
  • 1.3.3 套袋机械的发展趋势
  • 1.4 课题研究的意义与研究内容
  • 1.4.1 课题研究的意义
  • 1.4.2 论文工作的内容
  • 1.5 本章小结
  • 第二章 水果套袋机械的研究及其结构功能模块化分析
  • 2.1 水果套袋机械的特点
  • 2.2 纸袋套袋机械的研究
  • 2.2.1 果袋的改进研究
  • 2.2.2 套袋机械的设计要求分析
  • 2.3 纸袋套袋机械的结构模块分析
  • 2.3.1 模块化设计简介
  • 2.3.2 纸袋套袋机械的结构模块化
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 纸袋套袋的机械系统方案设计
  • 3.1 方案设计及其任务
  • 3.2 进袋机构方案设计
  • 3.3 撑袋机构方案设计
  • 3.4 封口机构方案设计
  • 3.5 设计方案总结
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 封口机构的构型设计、优化与仿真
  • 4.1 封口机构方案的构型设计
  • 4.1.1 图形理论的引入
  • 4.1.2 基于图形理论的封口构型设计
  • 4.2 封口机构的结构设计
  • 4.2.1 封口机构的特定化
  • 4.2.2 中心合拢式封口机构
  • 4.2.3 改进的中心合拢式封口机构
  • 4.3 封口机构方案的尺寸综合
  • 4.3.1 定位各关键点
  • 4.3.2 建立约束关系
  • 4.4 封口机构的优化目标
  • 4.4.1 结构紧凑度优化
  • 4.4.2 驱动受力比优化
  • 4.4.3 预留撑袋空间优化
  • 4.4.4 封口缓和度优化
  • 4.5 封口机构的总体优化
  • 4.6 封口机构仿真优化软件
  • 4.6.1 VB 简介
  • 4.6.2 封口机构仿真优化软件介绍
  • 4.7 本章小节
  • 第五章 套袋机械辅助系统设计
  • 5.1 传动系统的选择
  • 5.2 封口机构传动机构的设计
  • 5.3 封口机构传动机构的分析
  • 5.4 驱动系统方案设计
  • 5.5 控制系统方案设计
  • 5.6 本章小节
  • 第六章 封口机构的虚拟样机设计及仿真
  • 6.1 虚拟样机技术简介
  • 6.2 封口机构的建模与装配
  • 6.3 封口机构的作业分析
  • 6.4 封口机构的作业仿真
  • 6.5 仿真结果及分析
  • 6.6 本章小结
  • 第七章 纸袋套袋机械封口机构作业试验
  • 7.1 封口作业试验目的
  • 7.2 封口作业试验的准备工作
  • 7.3 试验步骤及试验数据
  • 7.3.1 试验步骤
  • 7.3.2 试验数据
  • 7.4 结果分析
  • 7.5 本章小结
  • 第八章 总结与展望
  • 8.1 论文总结
  • 8.2 建议与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间的研究成果

    • 相关论文文献

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