半自动苹果套袋机的设计【10张PDF图纸+CAD制图+文档】
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半自动苹果套袋机的设计 苹果是世界四大水果之一, 同时也是中国第一大水果，其产量和栽培面积均居我国第一。苹果生产在我国水果业中占有最重要的地位,其发展状况对果区经济振兴、市场供应和出口创汇影响巨大。 苹果作为我国栽培面积和产量最大的树种,在促进农民脱贫致富,改善农村经济状况,促进农业产业化方面起到了重大作用;苹果作为我国第一大果品,在繁荣果品市场,满足消费者需求方面起到了基础作用;苹果作为我国少数具有国际市场竞争优势的农产品,无论鲜食苹果还是苹果浓缩汁出口均取得了骄人的成绩,在国际市场上显示了举足轻重的作用。目前,我国苹果产业正进入一个由传统产业转变为现代产业、由世界苹果生产大国转变为苹果业强国的重大历史阶段。 根据我国农业部统计的数据，2005年我国苹果栽培面积为189万，苹果产量达到2400万t，分别占世界苹果总量的2/5和1/3，我国已经成为世界最大的苹果生产国。我国苹果栽培经历了自19851995年10年大发展时期，从1997年进入调整阶段,非适宜区和适宜区内的非适宜品种，以及管理技术落后、长期不结果的果园面积持续减少，但苹果优生区及经济效益较高的地区苹果面积稳定发展，单位面积产量持续增长,由1995年的4.7 t/提高到了近年平均的12 t/。苹果产量持续稳步增长,10年间苹果总产量增长了71.5%。 从1995年至2005年我国苹果产量已连续13年稳居世界首位。近5年来,我国苹果产量在2 000万t上波动, 2005年达到24011081t创历史新高,占世界苹果总产35.8%以上。近年，我国苹果生产经调整，面积、产量逐渐稳定;果品质量逐年提高，优质果率已从30%提高到40%以上;价格回升,出口增加，再现生机，开始步入稳步发展的轨道。 2008年全世界苹果栽培面积和产量分别为484.76104和6960.34104,t仅次于柑橘(871.6104,12 208.8104t)、香蕉(481.7104, 9070.6104t)，居第三位。而中国是世界第一大苹果生产国，栽培面积和产量分别占世界总面积和总产量的41.09%和42.88%。近20年来，中国苹果产业发展迅猛。据农业部统计，2008年全国苹果栽培面积和产量为199.22104和2984.66104.t占全国水果总面积和总产量的18.56%和26.32%，面积和产量均居水果生产的首位。与2007年相比,2008年苹果面积和产量分别增加3.04104和198.67104.t同比增长了1.55%和7.13%。 2010年，中国苹果生产总量为3326.33万t，占全国水果总产量的15.54%，是1990年苹果产量的7.7倍。 2011年，据国家苹果产业体系统计，我国苹果栽植面积和总产量分别达到214万公顷和3500万吨，均占世界苹果面积和产量的50%，居各国首位，已经是世界苹果生产、出口和消费大国。 随着苹果产业的迅速扩大，中国已成为世界最大的苹果及苹果汁生产国和出口国。加入WTO进一步促使中国苹果走出国门，在世界水果市场上占有愈加重要的地位，对国内外的果品市场均产生了较大的影响。而且，在物质生活水平的不断提高的今天，人们对苹果的要求已经从单纯的数量转向质量，求的是“精”，不光是苹果本身质量上要精，而且要求包装要精美，携带要方便。 因此，给苹果进行包装，不仅可以提高苹果美观程度，吸引消费者的眼球，更能提高果农的收入，增强我国苹果在全球市场的竞争力。好的包装是商品的终身广告和免费广告，包装直接针对产品，能兼起品牌商标、广告宣传等作用，是果品质量的有机组成部分。新颖美观、迎合消费者心理的包装，不仅能传达商品内涵，而且能增加产品价值，提高产品附加值。根据权威资料统计，有50%-60%的消费者是受包装影响而产生购买兴趣的。所以，好的包装对于推广品牌、增加苹果附加值具有重要作用。在苹果销售中清楚认识到包装的作用，树立包装是商品第二质量的意识，自然有助于苹果产业的发展。 如今，苹果包装的有以下几个显著特点：一是方便小巧型。目前，城镇水果消费已逐步趋向买新吃鲜、少量多次的特点，方便是消费者永恒的追求，因此10公斤以上箱装的水果已不能满足消费者的需求，取而代之的是3-5公斤，甚至更少含量的小包装水果。二是精美高档型。国产优质水果包装高档化将是占领国内市场、走出国门参与国际竞争的必然选择。三是信任透明型。在包装时采用部分透明材料，设计出一些可以透视的窗口，以吸引消费者的眼球，让消费者能够对水果的外形、大小、颜色等一目了然，增强了自然亲和力，促使消费者在进行同类比较后，较快地做出倾向性选择，提高了消费者的购买欲和信任感。四是绿色环保型。果品的包装势必向绿色包装转变。回归自然，追求健康，不单单是消费者对果品品质的要求，也是对其包装的必然要求。目前果品包装材料已突破了普通纸箱包装的单一格局，向精美竹编、藤制、木制、可回收瓦楞纸箱等绿色环保、生态性能的包装材料发展。而想要在低成本的情况下达到以上包装效果，使用塑料发泡网无疑是最好的选择。塑料网套主要应用于怕挤压、需隔离的水果、瓜类和蔬菜等包装。由于其造价低廉，包装效果好，已逐渐取代纸包装，成为水果储运包装中的潮流。而且塑料网套包装不仅有利于水果的储运，对其货架保鲜期也有较大的贡献。 塑料发泡网套在水果包装特别是单果包装中应用非常广泛，主要因其可以改善水果在运输中的碰撞和挤压等机械破损。其主要优点有：具有一定的弹性和柔软度，可以有效地起到缓冲和防振作用，从而避免水果在储运中由于碰撞和挤压造成的破损。重量轻，成本低，便于运输，减少了运输成本。塑料网套的色泽可以选择洁白色，也可以通过加色料而改变其色泽，这样有利于与水果形成颜色对比，增加了美观效果，促进消费者购买。塑料网套是由塑料经过发泡得到的，包装使用很方便。一般采用发泡LDPE，因其具有较好的拉伸强度和弹性。但是，在当前，对如此庞大数量的苹果进行套袋还是人工套袋，这就大大降低了生产效率，而且增加了人们的劳动，也增加了苹果的成本，为此，研发一种全自动套袋机或半自动套袋机势在必行！通过对手工套袋过程的研究，本课题提出研究制造一种小型轻便的半自动水果套袋机，简单并且容易操作。在保证作业要求（对苹果无损伤）的前提下，尽量降低成本，让果农容易接受，以达到减轻工作人员劳动强度，降低劳动危险系数和提高劳动生产率的目的。本课题研究预采用发泡LDPE，因其具有较好的拉伸强度和弹性。其颜色为洁白色，这样有利于与水果形成颜色对比，增加了美观效果，促进消费者购买；具有一定的弹性和柔软度，可以有效地起到缓冲和防振作用，从而避免水果在储运中由于碰撞和挤压造成的破损；最后，其重量轻，成本低，便于运输，可减少了运输成本。 通过查阅相关文献与资料，发现目前在半自动苹果套袋这一块市场上还是空白，为此，简要介绍与套袋相关的自动包装机的国内外发展现状，以及自动包装机存在的问题，以供本课题的参考和研究。 国外袋成型包装机发展全面，主要特点有:结构设计标准化、模组化；包装速度高速化；结构运动高精度化；控制智能化、弹性化；包装形式多样化等，其执行机构和传动系统趋于简单，横封、纵封等动作的执行机构采用气动元件，包装动作简捷快速，整机噪声小;采用变频，不仅调速范围大、平滑性好、低速特性，而且可实现恒转矩调速，节调速装置，实现无级变速电效果也十分明显。而我国包装机械发展较晚，现有的袋成型自动包装机有机型立式和卧式两种，可包装液体、糊状物料、粉状物料、颗粒和固体物料，包装形式有枕形袋、三封袋、四封袋、砖形袋、屋形袋、角形自立袋等多种类型。并且我国生产的袋成型自动包装机以普通型、通用型为主，即在同一台设备上，同一竖直方向上自动完成包装袋成型、计量、打印日期、充填、封口、切断、输出等工序。客观地说，我国生产的袋成型自动包装机综合性能指标与国外先进国家的产品相比还存在着很大差距。我国袋成型自动包装机存在的问题是;机械加工工艺技术水平低;机构动作的同步、协调性差;关键零部件、易损件、电气元件寿命短、可靠性差;生产速度一般都比较慢，自动化水平不高，自动化调节、自动化控制水平低;设备的可操控性差，维护保养较麻烦;充填精度低、速度慢;外观造型和表面质量差。本课题主要研究一种半自动苹果套袋机，组成部分有机架，填充机构，撑袋机构，切袋机构，输送机构，传动机动等，本课题主要研究机架，撑袋机构以及切袋机构，其工作原理是，由人手工将苹果放入该套袋机中（此时撑袋机构已将发泡网撑开），然后按下切袋按钮，将发泡网切开，然后由输送机构将苹果送出，同时完成撑袋过程，对下一个苹果套袋做好准备，所以本课题研究的关键问题是如何实现发泡网的自动撑袋过程，以实现套袋的连续性。为了解决以上问题，我会查阅大量相关资料，并及时同老师沟通，与同学探讨，争取顺利圆满的完成此设计！在接受此课题前，我已经学过机械设计、机械原理、材料力学、理论力学、农业机械学等相关课程，除此之外，本人已配备一台计算机，并且已连接互联网，这样可以方便查找资料，以及相关文献，并且已安装word，excle等软件，可以处理文字与表格等。为了完成此课题，特制定以下进度计划：2012年12月1日12月20日，查阅相关资料、文献，撰写开题报告。2012年12月21日2013年1月20日，完成半自动套袋机框架结构的设计。2013年1月21日4月17日，对撑袋机构进行设计。2013年4月18日，中期检查。2013年4月19日5月9日，完成切袋机构设计，撰写设计说明书。2013年5月10日，审阅毕业设计相关资料。2013年5月11日5月26日，修改设计，准备答辩。主要参考文献：1. 农业机械设计手册.中国农业科学技术出版社2. 农业机械学.中国农业出版社3. 机械设计手册.机械工业出版社4. 黄钟.水果包装中的塑料发泡网套技术J.安徽新闻出版学院.2011（04）5. 葛晓棠.半自动苹果套袋机器人的研究D.中国农业大学.2005（03）6. 刘军弟；霍学喜.中国苹果产业发展现状及趋势分析J.北方园艺.20
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