水果单列输送装置设计 精品.doc

1 绪 论1.1 引言当代生活中，人们对果品的要求是不只是实用，而且要外观好看。包装精美。故此水果分级机器营运而生，水果分级机器的目的是为了把水果按照外形，尺寸，重量按等级分开来，已达到产生更多利润的目的。本种水果分级机，由机架、整理排列皮带输送机及装于其上的前段整理排列装置、检测分选皮带输送机及装于其上的对射式光电传感器光电检测装置和以压缩空气为动力的喷气头自动选别装置组成；传感器和喷气头之间有控制线电连接；整理排列皮带输送机的出料端接检测分选皮带输送机进料端；前段整理排列装置为底部有出口的无底框形结构，水果直接堆放在皮带上。可杜绝机械分级易造成伤果现象的发生，适应性好，对硬皮类、表皮薄弱的水果同样适用；且调整灵活，分级精度高，不会出现大小“串级”的混乱现象。1.2 水果分级机器的市场近20年来，世界水果生产高速发展，总产量从80年代初的年产27亿t到1999年则达到535亿t。在供求关系上，名优水果及果汁消费量迅速增长，水果需求种类多样化趋势明显。在区域分布上，南半球诸国的参与促进了水果的周年供应，发展中国家的参与大大增加了热带水果的供给，亚洲是水果生产和消费增长速度最快的地区，也是目前水果产量最多的地区水果分级现在已经成为市场中水果流通环节所必须的一个项目，是现在广泛的应用于各个大型果园及个人小型果园的的必要机械。起着实现各生产环节的连续性和自动化的作用，大大提高了劳动生产率，减轻了劳动强度。与传统的人工分级相比，具有工作平稳可靠，操作维护方便，避免伤害果皮，输送距离长，提高工作效率，运转费用低等优点。根据目前的水果市场的需求，用机器水果分级成为果园的头等需求，为了赢取更多的利润空间，水果分级机器是比人工分级更好的选择。1.3 水果分级的意义水果分级是根据水果的尺寸，色泽。和重量分级，分级的目的是便于使每一种不同的水果形成自己的经济效益。例如：按照尺寸分类，可以将大小一致的水果聚集到一起，然后再按色泽分类。最后装成果盒。以此提高水果的价值，比单一大批的进行水果出售可以赚取更多的利润。而一些色泽不匀称，重量。大小不一的水果则可以进行加工，制成罐头或者水果附加产品。提高水果的价值。为水果种植户提供更丰厚的利润。也为不同的水果需求人群提供更加多变的选择。2零部件的设计与选择2.1框架主体的设计框架主体做为支撑和连接各个部件的部分。根据需要，考虑到本机器一般是为小型果园准备的，从价格和经济性方面选取，故选取铝型材。而挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度（铝型材就是铝棒通过热熔,挤压.从而得到不同截面形状的铝材料）。如图1所示：考虑到支撑的重量和性能因素，取直径是50mm的型材截面。具体尺寸见装配图。框架之间的连接采用一固定零件与螺母共同固定在铝型材四面的槽中。固定零件。 图2：角固定件材料选择为15号不需无工艺要求。2.2输送带的选择输送带用来传递牵引力和承放被运货物，因此要求它强度高、抗磨耐用、伸长率小和便于安装修理。带式输送机使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等，最常用的是橡胶带。橡胶输送带有棉织芯，合成纤维芯，钢丝绳芯等多种。塑料输送带有层芯和整芯之分。各种芯材和不同的覆盖胶可组成各种类型的光面或花纹输送带。在进行系统设计时，应认真研究输送量，输送距离，输送速度及输送带宽度之间的关系。根据输送带的工作条件，合理确定安全系数，经济合理的选择输送带的带芯材料和带芯层数。输送带的安全系数应考虑安全，可靠，寿命，制造质量，经济成本，接头效率，启动系数，现场条件，使用经验等因素。本机器中运送的物料为水果。选取涤纶帆布的输送带， PP-90型。涤纶帆布厚度为1.0mm，扯断强度为90N/(mm层)，层数为1.上下覆盖胶厚度为0.5mm。输送带厚度为2.0mm。重量为1.35kg/。输送带宽取100mm.所以选择两对滚筒承载输送带处宽度为104mm，其他尺寸详见零件图输送带的厚度 输送带厚度（mm）=布层数每层厚度（mm）+上厚胶（mm）+下厚胶（mm）输送带的最大张紧工作张力：= 式中-输送带的最大工作张力，NB-带宽，mmZ-输送带的芯层帆布层数；-输送带纵向扯断强度，N/(mm层)n-输送带的安全系数。表1计算项目符号单位计算公式和参数选定计算结果计算功率W500带 速m/s0.3初定中心距m根据结构而定1700单位带宽离心拉力N/m1.6带宽m0.1作用在轴上的力N1666.72.3滚筒的设计传动滚筒一般为传送机构的主要部件。滚筒表面有裸露光钢面，人字形和菱形花纹橡胶覆面，小功率。小带宽及环境干燥时可采用裸露光钢面滚筒。本设计中即选择了裸露光钢面滚筒。而滚筒表面要求精度不高，与皮带间产生摩擦力使输送带不至于打滑即可。但在输送带绕过滚筒处又会使输送带发生疲劳磨损。所以滚筒直径不能太小，本机器中有两对滚筒。一对为主动滚筒。一对为从动滚筒。主动滚筒中有V带槽。从动滚筒为对称结构。两对滚筒均用滚动轴承内衬（轴承选择见下面）。因为机械为水平传送所以两个的直径可以相同。仅是在是否有V槽方面不同。图3.从动滚筒 图4.主动滚筒2.4电机承载的设计定在托板上。故要求此支撑板有一般的负载的支撑能力。另外电机震动较大，。要求有一定的延伸率和强度，易于冲压和焊接，故选用30做为托板材料。因为电机带动两个滚筒的运动是呈V字状态，所以电机支撑板也呈V状。图5电机承载板2.5皮带托板与滚筒轴撑架的设计在皮带下面安装一托板，托板的作用是用于支承传送带及输送带上的所承载的物料，保证输送带稳定运行的装置。因为此机器主要分级的为橙子一类的低重量水果。（即使在机器上放满橙子也只有10KG的重量。）选取两节式槽型输送机比较方便。在两传送带间放置一皮带托板即可，图6后蓝色的为滚筒支撑架皮带托板可选择08承受一般载荷的材料，因为用量不多。输送带从此V板上下穿过，则输送带可以利用板的承载能力承受橙子的重量。滚筒支撑架主要是用来放置滚筒并且支撑皮带支撑架的。承受一般大小的力。而在形状上需要呈现V字形，并且两端有固定伸出，为焊接件。因为在机器上受轻负荷。磨损无关紧要，而且要求的机械性能不高，材料选择45钢。图6水果托板2.6滚筒支承座的设计 滚筒为固定在滚筒支承座上，并且滚筒支承座固定在滚筒支撑架上，因为有2对从动轮。所以做2对滚筒支承座，用以固定滚筒。底板和旁边支架为焊接，材料选择为30无特殊要求。滚筒支撑座尺寸详见装配图。 图7滚筒支撑架2.7 轴的设计轴的材料一般是经过轧制或锻造的碳素钢或合金钢，有条件的可直接用冷拔钢材。根据需要，一般轴要经过热处理或表面强化处理。以提高其力学性能及耐磨性等，在一般温度下合金钢和碳钢的弹性模量相差很小，故采用合金钢不能提高轴的刚度。本设计中主要是滚筒处采用轴，考虑到是输送水果，故对于轴的各方面要求不高。而且为滚筒转，轴不转的方式。所以选取钢45，因为轴的直径尺寸小于100mm，所以用正火处理，硬度为170217.。2.8 坡形板的设计在整体机械中安装左右两个坡形板，在坡形板的辅助下。水果可以聚拢在中间。并且可以形成一列，输送到下一机构中，进行分级，达到水果分级的目的。图8 坡形板后盖板的作用是阻止水果落出装置外面，而且在机械上方可以掀开盖板方便维修。 图9后盖板2.8滚筒中轴承的选择通过与滑动轴承的对比，滚动轴承油如下优点：1. 摩擦系数小，能使机器灵活轻快的旋转，提高工作效率。2. 滚动轴承一般都是钢材制造的。因此经久耐用。3. 滚动轴承的尺寸标准化，不像滑动轴承在更换时需要装配，因此安装盒拆卸比较方便。缺点是滚动轴承冲击负荷的能力较差，因为是整体的，安装在长轴的中部困难，径向向尺寸比滑动轴承大，而且在高速运转时声响较大。但是这些缺点不影响滚动轴承在本机器中的使用。2.9电动机的选择机选用的是型号为MBW07，功率为0.75千瓦的减速电动机。2.10轮子的选择本设计中选择的轮子为平板式脚轮，轮子直径为130mm型号为ZP130WS2-1603输送机械的计算3.1工作条件考虑到本机器为一般小型果园所用，所以可以放在房间中，工作环境为室内，并且可以保持干燥。环境温度为室温，水果的来源一般是由上一级输送装置送来，隐藏避免了大量卸料，即可以控制水果来源的速度。3.2输送能力的计算成件物品的输送能力= （kg/s）式中 G-单件物品质量，kg; T-物品在输送机上的间距，m; v-带速，m/s. 每小时的输送的件数：n=36003.3电动机带轮的计算带轮直径小可以使传动尺寸进场，但是直径过小，会使带的弯曲应力过大，寿命降低，所以带轮的尺寸要适中。V带的设计主要是要求质量小，结构工艺性能好。无过大的铸造内应力，质量均匀分布。转速高时要经过动平衡，轮槽的功过面粗糙度合理。以减少带的磨损，轮槽尺寸和槽面角应保持一定的精度。以使载荷分布较为均匀等。带轮的主要材料是铸铁。常用牌号为HT150,HT200,最大的圆周速度为25m/s.=(1.8-2)d.d为轴的直径C=(1/7-1/4)B=0.8s=c带传动查手册选择Y型的直径为25mm的小带轮。选择实心式的带轮、为了考虑后一级机器的分级能力，所以考虑大约每秒钟走过的水果大概是直径为60mm的水果5个左右。单列水果输送则是两根皮带的速度不同。假设一边v=50r/s则通过输送能力公式得出，另边的输送速度为100r/s，3.4滚筒轴轴承的计算滚动轴承的摩擦主要有：滚动体与滚道之间的滚动摩擦和滑动摩擦；保持架与滚动体及套圈引导面之间的滑动摩擦；滚子端面和套圈当边之间的摩擦；润滑剂的粘性阻力；密封装置的滑动摩擦等。其大小取决与轴承的类型，尺寸，负荷，转速，润滑，密封等因素。轴承的摩擦力矩一般可按照如下公式计算： 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械下载！该已经通过答辩3.5轴的强度计算滚筒中所选用的轴为实心轴，按扭转强度计算有公式：d=17.2=Ad轴端直径，mmT轴所传递的扭矩，Nm T=9550P轴所传递的功率，KWn轴的工作转速，r/min许用扭转剪应力，N / 查机械设计手册中表6-1-3选取许用扭转角，（）/m查机械设计手册 表6-1-4A 系数，查机械设计手册中表6-1-3选取B 系数，查机械设计手册 表6-1-4选取 表2轴的材料Q235A.20Q275 351Cr18Ni9Ti4540Cr,35SiMn,42SiMn,N / 15-2520-3525-45 35-55A 149-126 135-112 126-103112-97总结在当今生活中，机械越来越多的进入当代人的生活中，当大家都离不开机械的时候，人们就要努力去完善我们的机械，或者说，要进一步开发机械的更多的能力。在现代人用水果满足自己口腹之欲的时候，水果的附加价值也得到充分的重视。或者说水果的礼品价值，所以这台机器应运而生。在本机机械的设计当中，我设计的部分主要是水果输送过程中水果单列输送，在设计过程中，了解到了很多关于水果分级的优点，也学习到了许多运动原理。例如本机器中，前一个装置是将大批量水果运送上来。但是大批量水果无法分级，则通过本装置进行分级装置当中的