大米分级下料装置及其整体结构设计说明书.doc

本科毕业设计题目：大米分级下料装置及其整体结构设计学院：姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化年级：指导教师：二OO九年五月大米分级下料装置及其整体结构设计摘要本设计的设备是基于机器视觉技术的品质检测系统的大米分级装置，分别对下料装置和整体结构进行了改进设计。下料装置从整个设备中独立出来，并改进设计成了具有一定的可调性，针对于多种物料的送料料斗，使物料能一粒一粒依次地落至输送带上。整台设备的动力是由220V、420W交流低速电动机所驱动，且是利用计算机视觉检测系统，模拟人的视觉功能，检测大米的图像信息，然后进行分析和处理，并通过计算机程序对PLC发出指令，操纵气阀的启闭，最终把大米分离成六个等级，从不同的出料口中输出。关键词：大米分级品质检测下料装置整体结构设计机器视觉技术ClassificationOfRiceUnderTheDeviceAndItsOverallStructuralDesignAbstract:Thedesignoftheequipmentisbasedonthequalityofmachinevisiontechnologydetectionsystemofriceclassificationdevices,respectively,cuttingdevicesandimprovedtheoveralldesignlayout.Deviceunderthedevicesfromthewholeindependentandtoimprovethedesignhasbecomeacertainadjustableforavarietyofmaterialsinthefeedhopper,sothatmaterialscanbeanordertodroptoaconveyorbelton.Drivingforcefortheentirepieceofequipmentis220V,420WAClow-speedmotor-drivenanddetectedbyuseofcomputervisionsystems,simulationofhumanvisualfunction,detectionofimageinformationofrice,andthentheanalysisandprocessing,andthroughacomputerprogramtogivedirectionstothePLC,thegatecontrolvalve,andultimatelyintothemeritsofthegradeseparationofricefromdifferentfeedthemouthoftheoutput.Keywords:riceclassificationqualitydeterminationcuttingdevicetheoverallstructuredesignmachinevisiontechnology目录1绪论.11.1前言.11.2大米概况及其质量等级标准1.11.3基于MVT的大米品质检测的发展概况及研究现状2.31.3.1国外对大米检测的研究.41.3.2国内大米检测研究现状.41.3.3稻米检测装置的研究简况.51.3.4存在的问题.52总体设计.72.1工作原理.72.2设备的组成.72.3改进前的工作原理图.83各零部件的设计和计算.93.1输送带的设计.93.1.1输送带的速度估算.93.1.2输送带的材料选择与结构设计.93.2电动机的选择34.93.2.1电动机的功率计算.93.2.2电动机转速n的确定.103.2.3电动机的类型结构及型号的选择.103.3联轴器的选择6.113.4轴的设计及校核3.123.4.1主动轴轴端直径的确定.123.4.2轴的结构设计.123.4.3轴的校核（按许用弯曲应力校核）.123.5键的选择.153.6轴承及轴承座的选择.153.7传动滚筒的设计.163.8总体支架及外观设计.164下料装置的设计.194.1振动电机的选择.194.2弹簧的设计及计算4.204.2.1弹簧的端部结构选择.204.2.2弹簧的设计计算.204.3料斗的设计.234.4下料装置的总体设计.245整体外观设计.256总结.266.1全文总结.266.2创新点.26参考文献.27致谢.28大米分级下料装置及其整体结构设计11绪论1.1前言民以食为天。大米是一种非常特殊的商品，一日三餐谁也离不开它。自古就从来没人忽视过大米的质量，用质量重于泰山来形容，一点也不过分。随着食品贮藏加工业的发展以及人们生活水平提高，人们对大米的需求从吃饱到吃好，从吃好到吃得健康和营养了。大米的质量优劣将直接影响到人们的健康安全，因此受到各级质量技术监督部门的高度重视和人们的关注。然而中国目前由于整体大米加工水平不高，在实际生产和加工过程中仍存在着许多质量问题及其解决的技术问题（如：如何去除大米中的异色粒和有色杂质，保证大米的纯度；如何来分出大米中的碎米以及检测出大米的裂纹，提高大米的整米率等等）。由于这些问题的存在，因而大大降低了大米在市场上的经济价值。这些问题都有待于尽快解决，而且将大米按品质或转化产品的不同分级后流向市场出售必成为今后的发展趋势之一。因此人们便能在等量的情况下获得更高的经济效益。目前我国稻谷产后加工技术还处于薄弱环节，较之国外差距较大。传统的检测方法以人工检测为主，主观性强，精确度低，可重复性差，严重制约和影响了国家“优质大米标准”在实际生产中发挥其应有的作用，不仅造成了生物资源的巨大浪费，同时也挫伤了农民的生产积极性。而具有该功能的进口仪器则大多价格昂贵，不适宜在我国推广应用。随着人们生活水平的提高、粮食消费结构及方式的改变和科技进步，稻谷优质品种的开发，产后的精、深加工，已成为发展现代化农业及国民经济的主要内容之一，如能引进和借鉴国内外的先进技术设备和经验，搞好这一社会经济工程，既可以增加经济效益，同时具有良好的社会效益。稻谷精深加工前景十分广阔。为此，基于计算机系统检测的大米分级机设备的研发和创新改进就紧迫的向我国设计技术人员提出挑战。这次毕业设计课题就是迎合了这种需求。通过查阅众多参考文献，我们终于初步改进设计了一套基于计算机视觉检测系统的优质大米分级装置。整台设备的动力是由220V，500W交流低速电动机驱动的，且该设备的技术核心主要是利用计算机视觉系统，模拟人的视觉功能，检测大米的图像信息，然后模拟人的大脑进行识别，通过对所检测到的大米图像信息进行处理后，计算机立即对可编程控制器发出指令，进而通过可编程控制器（PLC）对气阀的直接操纵控制，最终把大米的分离成六个等级。1.2大米概况及其质量等级标准1